IN 1092-1 Tipo 02 Sistemi a flangia mobile in servizio PN16

Il monologo interiore: La filosofia della connessione allentata

Sto contemplando l'EN 1092-1 Tipo 02 flangia, un componente che, a prima vista, sembra contraddittorio. È un “Tipo sciolto” flangia, tuttavia viene utilizzato nei sistemi a pressione PN16 dove la rigidità è solitamente la virtù principale. Perché separiamo l'anello della flangia dalla parte di mantenimento della pressione? Sto pensando a “Digitare 32” o “Digitare 33” collari saldati: le "estremità lappate".’ Questo è un approccio modulare alle tubazioni. La flangia stessa non tocca mai il fluido; si trova dietro un colletto. Ciò significa che posso utilizzare un acciaio al carbonio ad alta resistenza per l'anello della flangia per gestire lo stress di bullonatura, mentre il collare può essere di un materiale diverso, magari un acciaio inossidabile più costoso o un acciaio al carbonio trattato specificatamente, per gestire la corrosione o la temperatura del mezzo. Ad Abtersteel, questa flessibilità è un vantaggio di progettazione. Sto visualizzando il processo di saldatura. Non stiamo saldando la flangia; stiamo saldando il colletto (la "estremità del troncone") al tubo. Ciò risolve un enorme problema sul campo: allineamento. Con flangia Weld Neck fissa, i fori dei bulloni devono essere perfettamente orientati prima di saldare. Con un tipo 02 Flangia allentata, devi prima saldare il colletto, quindi è possibile ruotare l'anello della flangia per adattarlo perfettamente alla flangia di accoppiamento. È una soluzione elegante alla frustrazione meccanica del "due fori".’ Ma c’è un compromesso. Il percorso di caricamento è diverso. La forza del bullone si trasmette attraverso l'anello della flangia, nella parte posteriore del colletto, e poi nella guarnizione. Devo esplorare la "faccia di contatto".’ e come viene mantenuta la classificazione PN16, ovvero 16 bar di pressione costante, senza il rinforzo strutturale di un mozzo conico. Si tratta delle forze di taglio sull'interfaccia collare-flangia.

Sintesi tecnica: IN 1092-1 Tipo 02 Sistemi a flangia mobile in servizio PN16

Nel rigoroso mondo delle norme europee sulle tubazioni, il IN 1092-1 Tipo 02 Flangia allentata rappresenta un sofisticato allontanamento dall'architettura monolitica dei design Weld Neck o Slip-On. Prodotto da Abtersteel, questi componenti forniscono una soluzione disaccoppiata per i sistemi a pressione in cui la facilità di installazione e l'ottimizzazione dei materiali sono fondamentali. Per comprendere il Tipo 02, bisogna guardare oltre l'anello d'acciaio e guardare alla sinergia meccanica tra la flangia e il relativo collare saldato.

L'architettura disaccoppiata: Tipo 02 e Tipo 32/33

L'EN 1092-1 Tipo 02 è tecnicamente a “flangia di supporto.” È un anello circolare con fori per bulloni ma senza superficie di tenuta. Il suo unico scopo è fornire la forza di bloccaggio meccanica. La sigillatura vera e propria viene eseguita da a Tipo 32 (Collare a piastra saldato) o a Tipo 33 (Estremità del tubo lappata).

Quando gli ingegneri Abtersteel specificano questo sistema, stanno affrontando due sfide principali:

1. Economia materiale: In un ambiente corrosivo, solo il colletto (che entra in contatto con il fluido) deve essere realizzato in una lega costosa. Il tipo 02 la flangia può essere realizzata in acciaio al carbonio standard P245GH o anche S235JR, riducendo significativamente il costo totale di proprietà (TCO).

2. Libertà di rotazione: Perché la flangia non è saldata al tubo, può ruotare 360 gradi. Ciò è prezioso per il collegamento a valvole o pompe in cui l'orientamento dei fori è fisso e non può essere regolato.

PN16 Dinamica della pressione: La forza di serraggio

Il PN16 la designazione indica una pressione nominale di 16 barra a temperatura ambiente. In un tipo 02 sistema, il carico del bullone ($F_b$) deve essere trasmesso dall'anello della flangia al collare. Questo crea un punto di contatto ad alto stress nel “giro” o la spalla del colletto.

A differenza di una flangia Weld Neck in cui lo stress è distribuito attraverso un mozzo conico, il Tipo 02 fa affidamento sullo spessore dell'anello per prevenire “coppettazione” o inchinarsi. Tipo di Abtersteel 02 le flange per servizio PN16 sono progettate con uno spessore specifico ($C1$) che garantisce che la forza del bullone sia distribuita uniformemente sulla superficie della guarnizione del collare.

Dati ottimizzati per il servizio PN16 secondo EN 1092-1 Tipo 02 standard di Abtersteel.

Metodologia di saldatura: Unire il Collare al Tubo

L'integrità tecnica di un tipo 02 il sistema è interamente imperniato sulla saldatura tra tubo e collare (Tipo 32 o 33). Poiché la flangia stessa lo è “sciolto,” non può contribuire alla resistenza strutturale del giunto.

Il tipo 32 Saldatura del collare della piastra

Il tipo 32 il collare è essenzialmente un anello piatto. Si salda al tubo mediante a saldatura a doppio raccordo o a saldatura di testa a piena penetrazione, a seconda dello spessore della parete e dei requisiti specifici del codice del recipiente a pressione (come EN 13480).

• Saldatura interna: Previene la corrosione interstiziale e fornisce un percorso di flusso regolare.

• Saldatura esterna: Fornisce l'attacco strutturale primario per resistere alla spinta di pressione longitudinale ($F_p = P \times A$).

Il tipo 33 Saldatura ad estremità lappata

Il tipo 33 il colletto è corto “collo” o troncone. Questo è saldato di testa al tubo. Questo è tecnicamente superiore per il servizio PN16 perché consente Ispezione volumetrica (Radiografia o UT) della saldatura. Abtersteel consiglia Tipo 33 per ambienti ad elevate vibrazioni o sistemi soggetti a shock termico, poiché la saldatura di testa offre un profilo di fatica migliore rispetto alle saldature d'angolo utilizzate sul Tipo 32.

Stress meccanico e “Raggio” Conflitto

Un punto critico di guasto nei sistemi a flangia libera è il raggio alla giunzione del collare e del tubo. Il tipo 02 la flangia ha un piccolo smusso o raggio sul foro interno per accogliere la saldatura o il raggio del collare.

Se il raggio della saldatura è maggiore dello smusso sul Tipo 02 flangia, la flangia non aderisce perfettamente al collare. Questo crea un carico eccentrico sui bulloni, che può portare a:

1. Schiacciamento della guarnizione: Una pressione irregolare sulla guarnizione porta a guasti localizzati e perdite.

2. Fatica del bullone: Il momento flettente sui bulloni ne fa sì che cedano ben al di sotto del loro limite di trazione.

3. Rottura della flangia: L'anello in acciaio al carbonio è sottoposto a a “indiscreto” forza che non è stato progettato per gestire.

Abtersteel garantisce che il foro del Type 02 la flangia è lavorata con una tolleranza precisa per garantire il contatto completo con la parte posteriore del collare, massimizzando l'area di tenuta effettiva.

Selezione dei materiali: Ottimizzazione e compatibilità

Uno dei vantaggi più profondi dell'Abtersteel EN 1092-1 Tipo 02 il sistema è il disaccoppiamento materiale. In una linea chimica PN16, il fluido potrebbe richiedere 1.4404 (316LAcciaio inossidabile). In una configurazione standard Weld Neck, l'intera flangia massiccia deve essere 316L.

In un tipo 02 configurazione:

• Collare (Contatto fluido): 1.4404 (316L) Acciaio inossidabile.

• Flangia (Strutturale): Acciaio al carbonio P245GH o S235JR (Rivestito con resina epossidica o zincato).

Ciò può comportare a 40-60% riduzione dei costi dei materiali per tubazioni di grande diametro senza sacrificare un solo bar di resistenza alla pressione.

Considerazioni sulla dilatazione termica

Nei sistemi PN16 funzionanti a temperature fluttuanti, il sistema Loose Flange si comporta diversamente rispetto ad una flangia fissa. Poiché l'anello della flangia non è saldato, può espandersi e contrarsi leggermente indipendentemente dal tubo. Ciò riduce il Stress termico trasferito alla parete del tubo. però, gli ingegneri devono garantire che l'espansione termica del collare non ne provochi una crescita significativamente maggiore dell'anello della flangia, che potrebbe “serratura” l'assemblaggio e indurre sollecitazioni di taglio impreviste.

Conclusione: Perché scegliere il tipo Abtersteel 02 Sistemi?

L'EN 1092-1 Tipo 02 La flangia allentata è la “eroe non cantato” di tubazioni modulari. Rappresenta un passaggio dalla rigidità della forza bruta alla flessibilità ingegnerizzata. Separando la funzione di tenuta dalla funzione di bloccaggio meccanico, Abtersteel fornisce un sistema che lo è:

• Più facile da installare: Zero problemi di allineamento dei fori.

• Conveniente: Uso strategico di leghe costose.

• Mantenibile: L'anello flangiato può essere ispezionato o sostituito senza tagliare il tubo.

Per il servizio PN16, dove l'affidabilità non è negoziabile ma le condizioni di installazione sono spesso tutt'altro che ideali, il Tipo 02 Il sistema offre un compromesso tecnico che non sacrifica nulla in termini di sicurezza e guadagna tutto in termini di utilità pratica.