Le flange a saldare forniscono connessioni affidabili ad alta-pressione per sistemi di tubazioni di piccolo-carico in cui lo spazio è limitato ed è necessaria una connessione saldata. Sono la scelta standard per NPS 2 e inferiori nei servizi ad alta-pressione e sono ampiamente utilizzati nelle applicazioni di iniezione chimica, strumentazione e idraulica.
Che cos'è una flangia saldata a presa?
Una flangia con presa saldata presenta una lamatura con presa incassata che accetta l'estremità del tubo. Una singola saldatura d'angolo sul lato esterno della flangia completa la connessione. Uno spallamento interno all'interno del bicchiere impedisce al tubo di passare attraverso la flangia e un piccolo spazio di dilatazione (circa 1/16 di pollice) nella parte inferiore del bicchiere consente l'espansione termica durante la saldatura e il servizio. Questo design elimina la necessità di una saldatura interna, mantenendo il foro liscio e senza ostruzioni.
Design e dimensioni
Le flange a saldare sono dimensionate secondo ASME B16.5 per le dimensioni da NPS 1/2 a 2. Il diametro del foro della presa corrisponde al diametro esterno del tubo più un piccolo spazio per il montaggio. La profondità della lamatura viene calcolata per fornire il gioco di dilatazione richiesto sul fondo della presa. Il design del mozzo è simile a una flangia weld neck ma più corto e senza profilo conico. Sono disponibili tutti i tipi di rivestimento standard, con la faccia rialzata che è la più comune per le flange a saldare.
| NPS | Diametro esterno tubo (pollici) | Foro della presa (pollici) | Profondità presa (pollici) | Diametro foro (pollici) |
|---|---|---|---|---|
| 1/2 | 0.840 | 0.850 | 0.500 | 0.625 |
| 3/4 | 1.050 | 1.060 | 0.562 | 0.822 |
| 1 | 1.315 | 1.330 | 0.625 | 1.049 |
| 1-1/4 | 1.660 | 1.675 | 0.688 | 1.380 |
| 1-1/2 | 1.900 | 1.920 | 0.750 | 1.610 |
| 2 | 2.375 | 2.400 | 0.812 | 2.067 |
Valutazioni della pressione
Le flange a saldare sono disponibili in tutte le classi di pressione ASME da 150 a 2500. La loro pressione nominale è equivalente alle flange a collo saldato della stessa classe, rendendole adatte per applicazioni di piccolo diametro ad alta-pressione-. Tuttavia, la loro durata a fatica è inferiore rispetto alle flange del collo saldato a causa della concentrazione delle sollecitazioni sulla saldatura d'angolo e della potenziale fessura sul fondo del bicchiere. Funzionano bene in condizioni cicliche statiche e moderate, ma non sono consigliate per servizi ciclici severi.
Materiali
Le flange a saldare sono disponibili nella stessa gamma di materiali delle altre flange ASME B16.5. L'acciaio al carbonio ASTM A105 è standard per il servizio generale. Gli acciai inossidabili ASTM A182 F304 e F316 sono utilizzati per ambienti corrosivi. ASTM A350 LF2 è disponibile per applicazioni a bassa-temperatura. È possibile specificare i gradi di lega tra cui F11, F22 e F91 per il servizio ad alta-temperatura. Il materiale deve avere una buona saldabilità poiché la saldatura di tasca viene generalmente eseguita sul campo.
Applicazioni
Le flange a saldare a tasca sono ideali per le linee di iniezione chimica in cui piccoli volumi precisi di sostanze chimiche vengono iniettati nei flussi di processo. Sono standard per connessioni di strumenti e rubinetti di manometri dove lo spazio è limitato. I sistemi idraulici ad alta-pressione utilizzano spesso flange con presa saldata per le loro dimensioni compatte e la capacità di alta-pressione. Le applicazioni comuni sono-tubazioni di processo di piccolo diametro, punti di campionamento e connessioni ad analizzatori. Sono particolarmente utili nelle applicazioni in cui lo spazio impedisce l'uso di flange weld neck.
Saldatura a presa e collo saldato
Le flange a saldare sono più compatte delle flange a collo saldato e richiedono una lunghezza del tubo inferiore per l'installazione. Utilizzano una saldatura d'angolo più semplice anziché una saldatura di testa a-penetrazione completa, riducendo i tempi di saldatura e i requisiti di competenza. Tuttavia, il design dell'invasatura crea una potenziale fessura sul fondo dell'invasatura dove può iniziare la corrosione. Le flange del collo saldato forniscono una migliore resistenza alla fatica per il servizio ciclico e sono preferite per le applicazioni critiche in cui è richiesta l'ispezione radiografica della saldatura. Le flange a saldare a tasca sono più economiche per le applicazioni-di diametro ridotto dove le loro limitazioni sono accettabili.
Installazione
Una corretta installazione richiede l'inserimento del tubo nella parte inferiore della presa, quindi il suo ritiro di circa 1/16 di pollice per creare lo spazio di espansione. Viene quindi applicata una saldatura d'angolo attorno al diametro esterno del tubo sulla faccia del bicchiere. La saldatura dovrebbe essere lasciata raffreddare naturalmente senza tempra rapida per evitare fessurazioni. L'ispezione visiva seguita dal test con particelle magnetiche (MT) o con liquidi penetranti (PT) è in genere sufficiente per il rilevamento delle crepe. Il trattamento termico post-saldatura non è generalmente richiesto per le saldature di bicchieri in acciaio al carbonio a causa delle loro dimensioni ridotte e del basso apporto termico.
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