Guarnizioni

Le guarnizioni vengono classificate in base al materiale, alla struttura e all'applicazione:

A. Guarnizioni non metalliche

- Guarnizioni in gomma (EPDM, nitrile, neoprene, silicone)

- Utilizzato in applicazioni a bassa pressione e bassa temperatura (ad esempio, acqua, aria, prodotti chimici).

- Guarnizioni in sughero

- Utilizzato nei sistemi di alimentazione e nelle applicazioni automobilistiche per lo smorzamento delle vibrazioni.

- Guarnizioni in PTFE (Teflon)

- Resistente agli agenti chimici e alle alte temperature; comunemente impiegato nei processi chimici.

Guarnizioni in fibra compressa (senza amianto)

- Realizzati con fibre aramidiche, di cellulosa o di vetro; utilizzati in condotte, motori e flange industriali.

B. Guarnizioni semimetalliche

- Guarnizioni a spirale

- Strati alternati di metallo (acciaio inossidabile, acciaio al carbonio) e materiale di riempimento (PTFE, grafite).

- Utilizzato in applicazioni ad alta pressione/temperatura (petrolio e gas, petrolchimico).

- Guarnizioni Camprofile

- Anima metallica con superficie dentellata e strato sigillante morbido (PTFE/grafite).

- Ideale per superfici delle flange irregolari.

- Guarnizioni con rivestimento metallico

- Materiale di riempimento morbido (privo di amianto) racchiuso in un involucro metallico (acciaio inossidabile, rame).

- Utilizzato negli scambiatori di calore e nei sistemi a vapore ad alta pressione.

C. Guarnizioni metalliche

- Guarnizioni per giunti ad anello (RTJ)

- Realizzati in ferro dolce e acciaio inossidabile; utilizzati in oleodotti/gasdotti ad alta pressione.

- Guarnizioni metalliche piatte

- Design semplici per applicazioni ad alta temperatura.

- Guarnizioni in lamiera ondulata

- Utilizzato negli scambiatori di calore e nei sistemi di scarico.

Le guarnizioni sono prodotte secondo gli standard internazionali per garantire compatibilità e prestazioni:

- ASME (Società americana degli ingegneri meccanici)

- B16.20: Copre le guarnizioni a spirale e ad anello per flange di tubi.

- B16.21: Guarnizioni piatte non metalliche.

- ASTM (Società americana per i test e i materiali)

- ASTM F104: Materiali per guarnizioni non metalliche.

- ASTM F37: Test di compressione e di tenuta.

- EN (Norme europee)

- EN 1514: Dimensioni per guarnizioni di flange.

- EN 12560: Guarnizioni per flange di tubi.

- API (Istituto Americano del Petrolio)

- API 6A: Guarnizioni per apparecchiature di testa pozzo.

- DIN (Istituto tedesco per la standardizzazione)

- DIN 2690: Guarnizioni per flange.

Le guarnizioni trovano impiego in svariati settori industriali dove la tenuta stagna è fondamentale:

- Settore petrolifero e del gas: flange per oleodotti, valvole, pompe (RTJ, a spirale).

- Processi chimici: guarnizioni in PTFE per fluidi corrosivi.

- Centrali elettriche: guarnizioni in grafite ad alta temperatura per sistemi a vapore.

- Settore automobilistico: guarnizioni in sughero/gomma per motori e sistemi di alimentazione.

- Settore farmaceutico/alimentare: guarnizioni in silicone/PTFE approvate dalla FDA.

- Impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC): guarnizioni in gomma/fibra per la tenuta all'aria/acqua.

La scelta delle guarnizioni dipende da fattori quali temperatura, pressione, compatibilità con i fluidi e tipo di flangia. Gli standard garantiscono l'affidabilità, mentre la scelta del materiale determina le prestazioni in ambienti specifici. Per applicazioni critiche (ad esempio, raffinerie), si preferiscono guarnizioni a spirale o RTJ, mentre le guarnizioni in gomma/fibra sono sufficienti per un utilizzo generico.

Prigionieri e dadi sono elementi di fissaggio essenziali utilizzati per assemblare giunti flangiati, recipienti a pressione e sistemi di tubazioni. Forniscono una forza di serraggio forte e affidabile per garantire connessioni a tenuta stagna in ambienti ad alta pressione e alta temperatura.

1. Tipi di prigionieri e dadi

A. Prigionieri

I prigionieri sono barre filettate senza testa, generalmente installate tra due flange con dadi su entrambe le estremità.

1. Prigionieri completamente filettati

- La filettatura percorre l'intera lunghezza del perno.

- Da utilizzare laddove è necessaria la massima regolabilità.

- Comune nelle connessioni flangiate in generale.

2. Prigionieri a doppia estremità (prigionieri con estremità filettata)

- Filettatura su entrambe le estremità con sezione centrale (gambo) non filettata.

- Offre una maggiore resistenza alla fatica.

- Utilizzato in applicazioni soggette a forti vibrazioni (ad esempio, motori, macchinari pesanti).

3. Prigionieri filettati continui

- La filettatura ricopre l'intera lunghezza, ma con un diametro uniforme.

- Utilizzato in applicazioni strutturali dove è richiesto un impegno totale.

B. Noci

I dadi vengono utilizzati insieme ai prigionieri per fissare le flange. I tipi più comuni includono:

1. Dadi esagonali (dadi esagonali pesanti standard)

- Tipo più comune, utilizzato con prigionieri nelle flange.

- I dadi esagonali pesanti (più spessi di quelli standard) vengono utilizzati in applicazioni ad alta pressione.

2. Dadi flangiati

- Presentano una flangia integrata a forma di rondella per distribuire il carico.

- Utilizzato in applicazioni automobilistiche e strutturali.

3. Dadi di bloccaggio (con inserto in nylon, dadi di bloccaggio interamente in metallo)

- Prevenire l'allentamento dovuto alle vibrazioni.

- Comunemente utilizzato in macchinari e applicazioni automobilistiche.

4. Noci del castello

- Utilizzato con coppiglie per un fissaggio sicuro (ad esempio, cuscinetti delle ruote automobilistiche).

2. Standard di produzione

I prigionieri e i dadi devono essere conformi agli standard internazionali in materia di materiale, dimensioni e prestazioni.

A. Norme per bulloni prigionieri

- ASME B16.5 – Riguarda le dimensioni dei prigionieri per le flange dei tubi.

- ASME B18.2.1 – Norma per bulloni e prigionieri esagonali.

- ASTM A193 – Specifica i prigionieri in acciaio legato ad alta temperatura (ad esempio, B7, B16).

- ASTM A320 – Bulloni prigionieri in acciaio al carbonio/legato per basse temperature (ad es. L7).

- ISO 4014/4017 – Norme internazionali per bulloni prigionieri metrici.

- API 6A – Bulloni prigionieri per attrezzature di testa pozzo e albero di Natale.

B. Standard per i dadi

- ASME B18.2.2 – Dadi esagonali pesanti per prigionieri.

- ASTM A194 – Dadi per servizio ad alta pressione/temperatura (ad es. 2H, 7).

- ISO 4032/4034 – Dadi esagonali metrici.

- DIN 934 – Norma tedesca per i dadi esagonali.

3. Applicazioni generali

I prigionieri e i dadi vengono utilizzati nei settori industriali che richiedono connessioni ad alta resistenza e a tenuta stagna:

A. Petrolio e gas

- Connessioni flangiate in condotte, valvole e recipienti a pressione.

- Materiali: prigionieri ASTM A193 B7 con dadi A194 2H.

B. Petrolchimica e raffinerie

- Flange per alta pressione/temperatura (ASTM A320 L7 per basse temperature).

C. Centrali elettriche

- Caldaie, turbine a vapore e scambiatori di calore (prigionieri in lega ad alta temperatura).

D. Settore automobilistico e aerospaziale

- Componenti del motore, sistemi di scarico (elementi di fissaggio ad alta resistenza e resistenti alle vibrazioni).

E. Ingegneria edile e strutturale

- Strutture in acciaio, ponti e macchinari pesanti.

F. Costruzione navale e settore marittimo

- Borchie resistenti all'acqua salata (acciaio inossidabile AISI 316).

4. Selezione dei materiali

| Materiale | Proprietà | Gradi comuni |

Acciaio al carbonio | Uso generale, economico | ASTM A307, Grado 4.6/8.8 |

Acciaio legato | Elevata resistenza, resistenza al calore | ASTM A193 B7, B16 |

Acciaio inossidabile | Resistenza alla corrosione | AISI 304, 316, ASTM A320 L7 |

Titanio | Leggero, elevata resistenza alla corrosione | Grado 2, Grado 5 |

Prigionieri e dadi sono fondamentali per mantenere l'integrità strutturale nei sistemi ad alta pressione. La scelta corretta dipende da:

- Materiale (acciaio al carbonio, lega, acciaio inossidabile).

- Tipo di filettatura (grossolana/fine, metrica/imperiale).

- Applicazione (temperatura, pressione, resistenza alla corrosione).

Per applicazioni critiche (ad esempio, nel settore petrolifero e del gas), i prigionieri ASTM A193 B7 con dadi A194 2H rappresentano lo standard del settore.