Flangia a Riser vs. Flangia Piana: 5 Controlli Prima di Ordinare

Risposta rapida

Una flangia a risalto ha un anello attorno all'alesaggio; una flangia a faccia piana è a livello sulla superficie di tenuta. L'anello concentra il carico del bullone su una guarnizione stretta per una maggiore pressione. La faccia piana distribuisce il carico su una guarnizione morbida a tutta faccia e protegge le apparecchiature fragili in ghisa. Abbina faccia, guarnizione e standard su entrambi i lati; non sono intercambiabili. GOWIN offre entrambi nelle sue gamme di flange.

Come si identifica una flangia a risalto (RF) rispetto a una a faccia piana (FF)?

Guarda la superficie di appoggio della guarnizione, non il cerchio dei bulloni. Una flangia a risalto (RF) ha un anello poco profondo che sporge dalla faccia, lavorato attorno all'alesaggio. Una flangia a faccia piana (FF) è a livello dall'alesaggio al bordo esterno, senza gradini.

L'altezza dell'anello segue la classe di pressione. Per la Classe 150 e la Classe 300, la porzione a risalto è di circa 1/16 di pollice (1,6 mm). Per classi superiori è comunemente di circa 1/4 di pollice (6,4 mm). Un righello appoggiato sulla faccia mostra la differenza: oscilla su un anello RF e poggia piatto su una faccia FF.

Un terzo schema, il giunto ad anello (RTJ), utilizza una faccia scanalata e una guarnizione ad anello metallico. Non deve essere confuso con nessuna delle facce sopra.

La maggior parte delle valvole in acciaio flangiate in servizio petrolifero e del gas arriva con un risalto, a meno che l'ordine non indichi diversamente, motivo per cui l'RF è spesso considerato il predefinito. È una scelta comune, non una regola. Un ordine di una valvola a saracinesca per una linea dell'acqua a bassa pressione potrebbe comunque dover corrispondere a una cassa pompa FF all'altra estremità del raccordo, e la decisione sulla connessione finale riguarda più della sola faccia. Le valvole per condotte ordinate per API 6D seguire la stessa logica: la faccia è una riga sulla specifica e deve concordare con la flangia che incontra.

Come differiscono il contatto della guarnizione e il carico del bullone?

Entrambe le facce utilizzano gli stessi bulloni. Differiscono nel punto in cui quei bulloni applicano il carico.

Su un risalto, la guarnizione poggia solo sull'anello. L'area di contatto è stretta, quindi lo stesso carico del bullone produce una pressione unitaria maggiore sulla guarnizione. Ecco perché l'RF è adatto per pressioni e temperature più elevate: il giunto raggiunge lo stress di tenuta con una guarnizione più piccola e rigida, e l'anello è meno esposto al fluido di processo.

Su una faccia piana, la guarnizione copre l'intera faccia, dall'alesaggio al diametro esterno. Il carico si distribuisce su un'area molto più ampia, quindi la pressione unitaria è inferiore. Il vantaggio è meccanico piuttosto che idraulico. La flangia di accoppiamento è supportata su tutta la sua faccia, il che limita la flessione che la coppia del bullone può introdurre. Quella flessione è ciò che rompe una flangia fragile, ed è per questo che la faccia piana è specificata contro valvole, pompe e raccordi in ghisa.

Nessuna delle due facce è più forte in ogni senso. Scegli quella che corrisponde all'apparecchiatura su entrambi i lati, non quella con la classificazione più alta sulla carta. Anche il materiale del corpo è importante. Un corpo in acciaio duttile tollera un carico locale maggiore rispetto a una fusione fragile, e la nostra guida a materiali delle valvole spiega dove si collocano i gradi comuni.

Quale guarnizione appartiene a ciascuna faccia?

La guarnizione deve corrispondere all'area di contatto, non solo al fluido.

Le tre facce comuni differiscono per la guarnizione e il percorso del carico.

Una flangia a risalto accetta una guarnizione ad anello che copre solo la porzione a risalto. Le guarnizioni spiralate sono la scelta usuale per pressioni e temperature più elevate. Una guarnizione spiralata è una sottile striscia metallica avvolta con un riempitivo più morbido in un anello piatto. Le guarnizioni metallo-rivestite e quelle con nucleo metallico a profilo a camme sono le altre opzioni semimetalliche comuni. Si comprimono contro l'anello e sono supportate da esso.

Una faccia piana accetta una guarnizione a tutta faccia che copre l'intera superficie di appoggio, solitamente un materiale morbido in fogli come gomma o fibra compressa senza amianto. La guarnizione va dall'alesaggio al cerchio dei bulloni, quindi i bulloni la attraversano e il carico viene supportato su tutta la faccia.

Mescolare le due è un comune errore d'ordine. Una guarnizione a tutta faccia su un risalto attraversa l'anello e poggia parzialmente su uno spazio aperto. Una guarnizione ad anello su una faccia piana non ha un bordo rialzato su cui comprimersi e lascia scoperta la faccia esterna.

La stessa regola si applica alle valvole che si trovano tra le flange piuttosto che alle loro estremità flangiate. Una valvola a farfalla wafer viene bloccata tra due flange di accoppiamento, quindi la guarnizione e la faccia su ciascun lato influenzano entrambe la tenuta. GOWIN elenca facce RF e RTJ in quella gamma, con dimensioni da 2 a 120 pollici e Classi da 150 a 600. Una valvola a saracinesca GOWIN API 600 copre le Classi da 150 a 2500 con estremità RF, RTJ o saldate a testa. In entrambi i casi la faccia è un'opzione selezionata, non un'ipotesi.

Le flange a risalto e a faccia piana possono essere accoppiate?

No. Una flangia RF imbullonata a una flangia FF mette l'anello a risalto contro una superficie piana senza un bordo corrispondente. Il carico dell'anello poggia su una banda stretta, la guarnizione non può appoggiarsi come previsto e la flangia di accoppiamento viene caricata in un modo per cui non è stata costruita. Su una fusione fragile, questa è la via per una flangia rotta.

Alcuni riferimenti descrivono la lavorazione del risalto per renderlo piano per far funzionare la coppia. Consideralo un avvertimento, non un'istruzione di officina: la rimozione dell'anello modifica il confine di pressione e la geometria di appoggio della guarnizione, quindi richiede l'approvazione ingegneristica e un disegno rivisto.

La regola sicura è semplice: piano con piano, risalto con risalto. Entrambi i lati dovrebbero condividere lo schema della faccia, la copertura della guarnizione e lo standard di riferimento. Dovrebbero corrispondere anche materiale e finitura, perché una faccia corretta con la guarnizione sbagliata o una superficie danneggiata perde comunque.

Questo è anche il motivo per cui una valvola a farfalla wafer o lug richiede un controllo separato. Dipende dalle due flange di accoppiamento, dalla guarnizione su ciascun lato e dal set di bulloni che le unisce. Il nostro confronto tra valvole a farfalla lug e wafer spiega come i due stili di montaggio modificano quel giunto.

Perché la sola classe di pressione non garantisce la compatibilità?

La questione flangia a risalto vs flangia piana non è risolta dal numero di classe. Due flange possono condividere una valutazione di Classe 300 e comunque non accoppiarsi. La classe imposta l'inviluppo pressione-temperatura e la famiglia dimensionale. Non imposta la faccia.

Una flangia RF di Classe 300 e una flangia FF di Classe 300 hanno la stessa valutazione nominale e diverse superfici di tenuta. Avvitarle insieme non produce un giunto di Classe 300. La valutazione descrive ciò che ogni flangia può contenere quando assemblata correttamente, non ciò che accade quando le facce non sono d'accordo.

Lo standard dietro la classe è importante quanto il numero. Le flange ANSI/ASME, le flange AWWA e altri sistemi dimensionali possono condividere una descrizione della pressione e differire nel modello del bullone, nel dettaglio della faccia o nella copertura della guarnizione. Un ordine di acquisto che dice “flangiato Classe 300” lascia aperta la riga più importante.

Ecco perché la faccia appartiene alla RFQ accanto alla classe, alla dimensione e allo standard. Se la flangia di accoppiamento è sconosciuta, richiedi una foto della faccia, del marchio della flangia o del disegno della tubazione. Un fornitore non può costruire il giunto giusto solo da un numero di classe, e un acquirente non può ispezionarlo in seguito senza le stesse informazioni.

GOWIN'S valvola a globo linea, ad esempio, copre dalla Classe 150 alla 2500 in dimensioni da 1/2 a 24 pollici con estremità RF, RTJ o saldatura di testa e un sedile posteriore. La gamma è ampia, ma la faccia deve comunque essere nominata.

Come si controllano il disegno della valvola e la specifica della guarnizione?

Leggere tre documenti insieme: il disegno della valvola, la scheda tecnica della guarnizione e il registro della flangia di accoppiamento. Una discrepanza tra due qualsiasi è più facile da individuare sulla carta che sulla flangia.

Iniziare con il disegno della valvola. Il blocco di connessione dell'estremità dovrebbe indicare la faccia, lo standard e la dimensione. Su una valvola a saracinesca GOWIN API 600, il disegno mostra anche il sedile posteriore, la base API 600 / GB/T 12234 e la gamma dalla Classe 150 alla 2500. Il sedile posteriore è importante all'accoppiamento solo indirettamente, ma dimostra che il disegno è il documento controllato per quella valvola.

Quindi leggere il foglio della guarnizione. Dovrebbe indicare il tipo di guarnizione, la copertura (anello o faccia piena), il materiale e la finitura della faccia che si aspetta. Una guarnizione avvolgente a spirale indicata per una faccia rialzata non è lo stesso articolo di una guarnizione a foglio a faccia piena, anche quando entrambe sono descritte come grafite o PTFE.

Quindi leggere il registro della flangia di accoppiamento. Dimensione, classe, faccia, standard e materiale dovrebbero essere tutti presenti. Se il registro è una foto, verificare che l'anello sia visibile e che i fori dei bulloni non siano allungati. Se è un disegno, controllare la chiamata della faccia piuttosto che il blocco del titolo.

La finitura appartiene allo stesso passaggio. Una faccia rialzata può essere liscia, seghettata, laminata o lavorata, e le seghettature possono essere continue o ad anelli concentrici. Un requisito comune è da 30 a 55 scanalature per pollice a 125-500 microinch; AWWA fa riferimento a 24-55 seghettature per pollice. Non è necessario misurarle da soli, ma il disegno e il foglio della guarnizione dovrebbero essere coerenti.

Lo stesso controllo incrociato si applica ad altre valvole flangiate. Una valvola a globo con coperchio imbullonato aggiunge un giunto corpo-coperchio che utilizza anche una guarnizione, e quel giunto ha la sua faccia e finitura. Una valvola di controllo con corpo flangiato porta l'attrezzatura interna e l'attuazione nello stesso datasheet, il che rende più facile trascurare la linea di connessione dell'estremità. Una valvola di ritegno in acciaio fuso copre dalla Classe 150 alla 2500 con estremità RF, RTJ o saldatura di testa, e anche l'orientamento del suo disco oscillante deve essere letto dal disegno.

Quali controlli sull'interfaccia devono essere inclusi nella richiesta di offerta (RFQ)?

Cinque righe risolvono la questione della flangia a faccia rialzata rispetto a quella piana prima di quotare. Inseritele nella richiesta e ripetetele nell'ordine di acquisto.

Faccia sulla valvola. Indicare RF, FF o RTJ, più lo standard. “Flangiata” non è sufficiente.

Faccia sulla flangia di accoppiamento. Se l'acquirente non lo sa, dirlo e fornire una foto o un disegno. Un fornitore a cui viene indicata la faccia di accoppiamento può segnalare un conflitto prima di quotare.

Famiglia di guarnizioni e copertura. Indicare anello o faccia piena, il tipo di guarnizione e il materiale. È qui che la maggior parte degli errori RF e FF diventano visibili.

Classe e standard insieme. Indicare la classe, lo standard dimensionale e qualsiasi specifica di progetto. Due flange di Classe 300 di standard diversi non sono automaticamente una coppia.

Finitura e materiale. Indicare la finitura della faccia richiesta e il materiale del corpo e della flangia. Una faccia corretta nel materiale sbagliato è ancora un giunto sbagliato.

Aggiungere i dati di servizio che influenzano la scelta: fluido, pressione, temperatura, dimensione e direzione del flusso. La nostra valvola a sfera flottante gamma elenca DN15-250, Classe 150-300, estremità RF, BW o filettate, e da -50 a +400 °C. Una valvola a sfera copre da 1/2 a 24 pollici e dalla Classe 150 alla 2500 con estremità RF, RTJ, BW, filettate o a saldare a manicotto. Una valvola a spillo va da 1/8 a 1 pollice e dalla Classe 150 alla 2500. In ogni caso la faccia è un'opzione tra diverse, quindi l'ordine deve indicarla.

Conclusione

La chiamata della flangia a faccia rialzata rispetto a quella piana segue l'attrezzatura di accoppiamento, non l'impostazione predefinita del catalogo. Specificare la faccia di cui ha bisogno il giunto, quindi confermarla su entrambi i lati.

Scegliere la faccia rialzata quando la linea opera a pressione o temperatura più elevate e la flangia di accoppiamento è una flangia in acciaio costruita per una guarnizione ad anello. Scegliere la faccia piana quando l'attrezzatura di accoppiamento è ghisa o un altro materiale fragile, o quando la linea è per acqua a bassa pressione, protezione antincendio o servizio HVAC dove una guarnizione morbida a faccia piena è la norma. Scegliere RTJ quando il progetto richiede un giunto ad anello e non sostituirlo per nessuna delle due facce senza approvazione.

Se i due lati non concordano, cambiare la specifica, non la flangia. Aggiungere un adattatore o lavorare una faccia sposta il problema piuttosto che risolverlo.

All'interno di una famiglia di prodotti i dettagli variano ancora. Una valvola a sfera a 2 pezzi copre da 2 a 60 pollici e dalla Classe 150 alla 2500, mentre una valvola a sfera a 3 pezzi copre da 2 a 40 pollici e dalla Classe 150 alla 4500. Entrambe possono essere fornite con estremità flangiate, ed entrambe necessitano ancora che la faccia sia indicata. Lo stesso vale per tutta la valvola di ritegno gamma, dove un disco oscillante e un corpo flangiato non eliminano la necessità di abbinare la flangia di accoppiamento.

Una discrepanza di faccia è economica da correggere sulla carta e costosa da correggere dopo che le valvole sono state imballate.

Inviare il fluido di servizio, la dimensione, la pressione, la temperatura e il disegno pertinente per un preventivo.