Flange spaccate in acciaio al carbonio per tubi in ghisa sferoidale classe 150

Classe 150 tubo in ferro duttile Le flange sdoppiate in acciaio al carbonio rappresentano un componente critico dei moderni sistemi di tubazioni e offrono prestazioni eccezionali nella distribuzione dell'acqua, nel trattamento delle acque reflue e nelle applicazioni industriali. Queste flange specializzate combinano le proprietà meccaniche superiori della ghisa duttile con l'affidabilità strutturale degli anelli di supporto in acciaio al carbonio, creando connessioni in grado di resistere a pressioni fino a 150 PSI, mantenendo una lunga durata. Attraverso test approfonditi e applicazioni sul campo, queste flange hanno dimostrato la loro efficacia nel ridurre i tempi di installazione fino a 40% rispetto alle tradizionali connessioni saldate, fornendo al contempo prestazioni di tenuta costanti in intervalli di temperatura compresi tra -20°F e 200°F. MWalloys, in qualità di produttore cinese leader, fornisce queste flange di qualità superiore direttamente dalla nostra fabbrica a prezzi competitivi, mantenendo un ampio inventario per una rapida consegna in tutto il mondo.

Cosa significa "Classe 150"?

"Classe 150" è una designazione della classe di pressione storicamente utilizzata negli standard ANSI/ASME sulle flange (spesso scritta "150 lb."). Indica una classe di foratura/dimensione/pressione della flangia destinata al servizio a bassa-media pressione; la pressione di esercizio effettiva consentita dipende dal materiale della flangia e dalla temperatura. In pratica, le flange ASME/ANSI Classe 150 sono la classe di flangia più comunemente utilizzata per gli acquedotti e per molti sistemi industriali, perché bilanciano la resistenza, l'economicità dello schema di bullonatura e il costo.

Materiali: tubo in ghisa duttile (ASTM A536) e flange in acciaio al carbonio

La ghisa duttile è lo standard industriale per i tubi in ghisa dove sono richieste tenacità, resistenza alla fatica e colabilità. I tipici getti in ghisa duttile per tubi e raccordi sono realizzati in conformità a ASTM A536 (ad esempio, 65-45-12, 60-40-18) che definiscono gli intervalli di trazione/snervamento e allungamento e le opzioni di trattamento termico per usura, tenacità e lavorabilità. I corpi dei tubi flangiati in ghisa duttile sono spesso fusi in questi gradi e poi lavorati per accettare flange filettate o imbullonate.

Le flange divise in acciaio al carbonio (comunemente fabbricate da fucinati ASTM A105 o da acciai al carbonio equivalenti per il servizio a basse temperature) sono ampiamente utilizzate perché sono robuste, facilmente lavorabili ed economiche. Quando si accoppiano flange in acciaio al carbonio con componenti in ferro duttile, occorre prestare particolare attenzione alle considerazioni galvaniche e alla scelta dei bulloni per evitare problemi di corrosione differenziale.

Tipi di flange e perché si usano le flange divise (a due pezzi)

I tipi di flangia più comuni per il servizio di Classe 150 includono: flange con collo a saldare, a scorrimento, filettate, con giunzione a baionetta, cieche e divise (in due pezzi). Le flange divise sono due metà che si stringono intorno a un tubo esistente (o intorno a una flangia di raccordo) e sono particolarmente utili per la realizzazione di un'opera di manutenzione:

• Lavori di riparazione o retrofit dove la saldatura non è praticabile.

• Giunzione a tubi in ferro duttile preinstallati con accesso assiale limitato.

• Montaggio rapido su tubazioni di grande diametro dove lo spostamento di flange piene è oneroso.

Le flange divise utilizzate con i tubi in ferro duttile sono generalmente forate per conformarsi allo schema di bulloni AWWA/ANSI richiesto dal tubo (schema di foratura AWWA C115 per molti tubi flangiati in ferro duttile) o ASME B16.5 per le flange in acciaio - lo schema di foratura deve corrispondere o avere un adattatore. Una mancata corrispondenza dei modelli di bulloni causa problemi di installazione e rischio di perdite.

Standard, dimensioni e compatibilità

Norme fondamentali che regolano i tubi flangiati in ghisa duttile e le flange di Classe 150:

• ASME B16.5 - dimensioni, materiali e valori nominali di pressione-temperatura per le flange per tubi da NPS ½ a 24 (inclusa la Classe 150). È il riferimento per le flange in acciaio e per molte connessioni ingegnerizzate.

• ANSI/AWWA C115 / A21.15 - tubi in ferro duttile flangiati con flange filettate in ferro duttile o in ferro grigio; definisce le dimensioni, gli schemi di bullonatura e alcuni valori di pressione per i tubi flangiati per acquedotti (copre le applicazioni da 3"-64"). Le flange AWWA utilizzano spesso modelli di Classe 125/150 o modelli di "Classe E" AWWA C207, a seconda del prodotto.

• ASTM A536 - specifiche del materiale per i getti di ghisa duttile, fondamentali per le proprietà meccaniche del corpo del tubo e per i test di accettazione.

• ISO 2531 / EN 545 / EN 598 - standard internazionali per i tubi e gli accessori in ghisa duttile, ampiamente utilizzati in Europa e in molti mercati di esportazione.

Nota sulla compatibilità: Le flange AWWA in ferro duttile non sono sempre compatibili con le flange ASME B16.5 della stessa dimensione nominale; verificare sempre lo schema di foratura (AWWA vs. ANSI/ASME) e utilizzare un adattatore se necessario.

Procedure di installazione e buone pratiche

La corretta installazione delle flange spaccate in ghisa duttile Classe 150 richiede il rispetto delle procedure stabilite per ottenere prestazioni ottimali. La preparazione del tubo prevede la pulizia dell'esterno e l'eliminazione di qualsiasi irregolarità superficiale che possa interferire con l'alloggiamento della flangia. L'estremità del tubo deve essere tagliata a squadra e sbavata per evitare di danneggiare la guarnizione durante il montaggio.

La scelta della guarnizione dipende dai requisiti specifici dell'applicazione. Le guarnizioni in gomma standard garantiscono una tenuta adeguata per la maggior parte delle applicazioni con acqua, mentre per il servizio chimico possono essere necessari materiali speciali. L'installazione della guarnizione richiede un'attenzione particolare al centraggio e alla compressione per evitare una distribuzione non uniforme delle sollecitazioni.

L'installazione dei bulloni segue sequenze di coppia specifiche per garantire una compressione uniforme della flangia. Il montaggio iniziale a tenuta di dita consente di verificare l'allineamento prima di applicare i valori di coppia finali. Le specifiche di coppia standard variano da 45 a 65 piedi-libbre per i bulloni da 3/4 di pollice, a seconda del materiale della guarnizione e delle condizioni di servizio.

Possono essere necessarie modifiche sul campo per adattarsi alle configurazioni delle tubazioni esistenti. Gli anelli di supporto in acciaio al carbonio possono essere lavorati o saldati secondo le necessità, a condizione che le procedure corrette mantengano le proprietà del materiale e la protezione dalla corrosione.

Progettazione meccanica: tenuta, bulloni e coppia di serraggio

Un giunto flangiato affidabile dipende da tre pilastri: scelta corretta della guarnizione, materiale/grado corretto del bullone e coppia controllata del bullone.

• Guarnizioni: Per l'acqua e le acque reflue, le guarnizioni in gomma elastomerica (EPDM) sono le più comuni con le flange in ferro duttile. L'AWWA utilizza guarnizioni di tipo MJ (giunto meccanico) e ad anello per alcune connessioni. Per temperature o sostanze chimiche più elevate, scegliere guarnizioni in nitrile, incapsulate in PTFE o a spirale, adatte al servizio.

• Bulloni e dadi: Utilizzare gli equivalenti ASTM A193/A194 o ASTM A307/A325/A490 a seconda della forza e della resistenza alla corrosione richieste. Per la maggior parte delle tubazioni di Classe 150, si utilizzano bulloni in acciaio al carbonio a media resistenza (con zincatura a caldo o manicotti inossidabili); in ambienti corrosivi o costieri, si consigliano bulloni completamente inossidabili (316).

• Coppia e schema dei bulloni: Serrare in modo uniforme e incrociato, utilizzando strumenti dinamici calibrati, ai valori di coppia raccomandati per le dimensioni dei bulloni e il tipo di guarnizione. Un serraggio eccessivo di una flangia in ferro duttile può incrinare la flangia; un serraggio insufficiente favorisce le perdite. Un serraggio controllato e graduale aiuta la guarnizione ad aderire uniformemente.

I progettisti devono inoltre calcolare i carichi dei bulloni per i momenti flettenti causati dal disallineamento, dal movimento del terreno o dall'aumento termico e prevedere, se necessario, un contenimento delle spinte o blocchi di ancoraggio.

Produzione e garanzia di qualità

Buone pratiche per la produzione in fabbrica di tubi in ghisa sferoidale + flange divisorie in acciaio al carbonio:

• Fusione e trattamento termico: I getti in ghisa duttile devono essere analizzati chimicamente e trattati termicamente per ottenere il grado A536 specificato. Devono essere fornite certificazioni, rapporti di prova e tracciabilità del lotto termico.

• Modelli di lavorazione e di foratura: Le flange e le estremità dei tubi devono essere lavorate in base al tipo di superficie corretta (superficie rialzata, superficie piana) e al modello di foratura (AWWA/ANSI). Verificare il runout e la finitura della faccia per garantire il contatto con la guarnizione.

• Test di pressione: La prova di pressione idrostatica delle bobine di tubi è standard; gli assemblaggi flangiati sono spesso sottoposti a controlli di coppia e a prove di pressione in fase di assemblaggio, ove possibile.

• Rivestimenti e rivestimenti: I tubi vengono solitamente rivestiti con cemento-malta o con rivestimenti interni epossidici/ceramici secondo le specifiche del progetto; le flange e le facce delle flange divise possono essere verniciate, rivestite con resina epossidica o lasciate nude a seconda del servizio.

L'ispezione da parte di terzi (TPI), i certificati dei materiali (MTC) e i controlli non distruttivi (se necessari) devono essere richiesti nell'ordine di acquisto.

Protezione dalla corrosione e strategie di lunga durata

Misure comuni per prolungare la vita utile:

• Fodera interna: I rivestimenti cementizi o epossidici riducono la corrosione dell'acqua potabile e delle acque reflue. I riferimenti AWWA C104/C110 sono tipicamente utilizzati per il rivestimento e la verniciatura.

• Rivestimento esterno: I rivestimenti bituminosi, epossidici o polimerici proteggono le superfici fuse; la zincatura a caldo dei componenti delle flange in acciaio riduce la corrosione esterna.

• Protezione catodica: Per i componenti in acciaio interrati adiacenti alla ghisa sferoidale, considerare anodi sacrificali o sistemi a corrente impressa.

• Manicotti di barriera e rondelle/bulloni di isolamento: Per evitare l'accoppiamento galvanico tra bulloni in acciaio e corpi in ghisa sferoidale, utilizzare kit di isolamento (manicotti non conduttivi, rondelle) dove necessario.

Sourcing & perché MWAlloys (profilo del produttore)

MWAlloys è un produttore metallurgico con sede in Cina specializzato in componenti per tubi fusi e forgiati, tra cui tubi flangiati in ghisa duttile e flange spaccate in acciaio al carbonio. Per i team di approvvigionamento di sistemi flangiati di Classe 150, MWAlloys può offrire:

• Prezzi diretti alla fabbrica: 100% prezzo di fabbrica (senza margine di intermediazione).

• Consegna rapida in magazzino: Misure a magazzino per i diametri più comuni e per le metà della flangia, che consentono tempi di consegna brevi per le riparazioni urgenti.

• Conformità agli standard: Produzione secondo i gradi di ferro duttile ASTM A536 e schemi di foratura delle flange compatibili con i requisiti ANSI/AWWA.

• Esperienza di esportazione: Imballaggio e documentazione adatti a progetti globali.

Quando si acquista da un fornitore offshore, richiedere i certificati di prova dei materiali (MTC), i disegni di foratura delle flange e i campioni firmati per evitare sorprese successive.

Confronto globale dei prezzi 2025 (intervalli indicativi, gli acquirenti devono confermare)

Importante: I valori riportati di seguito sono intervalli indicativi osservati nei listini di mercato e nelle statistiche di importazione del 2025. I prezzi variano in base alle dimensioni (DN), allo spessore/classe della parete, al rivestimento/alla fodera, alla quantità ordinata e alla spedizione. Utilizzateli per la definizione del budget e richiedete preventivi formali per l'acquisto. Le fonti sono indicate nella colonna di destra.

Come utilizzare questa tabella: trattare le gamme di fabbriche cinesi come il Fabbrica FOB (a cui si aggiungono i costi di trasporto, assicurazione, dogana e costi interni locali). I prezzi dei distributori statunitensi sono utili per gli acquisti una tantum e per i ricambi urgenti; includono le spese generali di magazzino e di assistenza locali.

Lista di controllo per l'approvvigionamento e le specifiche

Quando si scrivono le specifiche di acquisto per i tubi in ghisa duttile di classe 150 con flange divisorie in acciaio al carbonio, si includono:

• Standard del tubo: AWWA C115 / A21.15 o ISO 2531 / EN 545 - specificare quale.

• Grado del materiale del tubo: ASTM A536 grado e trattamento termico (specificare 65-45-12 o 60-40-18 se applicabile).

• Standard della flangia e schema di foratura: ASME B16.5 (o schema di foratura AWWA C115); indicare RF/FF e dimensione/numero dei fori dei bulloni.

• Tipo e mescola della guarnizione (EPDM, nitrile, PTFE incapsulato, spirale) e spessore della guarnizione.

• Materiale dei bulloni/dadi e requisiti di antigrippaggio/zincatura.

• Pressione di prova idrostatica e criteri di accettazione; tolleranze dimensionali.

• Specifica di rivestimento per superfici interne ed esterne (cemento-malta, epossidico, HDPE wrap).

• Tracciabilità: MTC, numeri di calore, rapporti di fusione e requisiti TPI.

• Imballaggio e lista di imballaggio per l'esportazione delle bobine flangiate e delle metà flangiate spedite.

Note tipiche sull'installazione in campo (consigli pratici)

• Verificare sempre l'allineamento dei fori dei bulloni prima di serrare completamente. Se necessario, utilizzare blocchi distanziatori per evitare di danneggiare la superficie della flangia.

• Per le flange divise, assemblare le metà a secco per verificare l'adattamento, quindi aggiungere la guarnizione e i bulloni. Lubrificare uniformemente le filettature.

• Utilizzare chiavi dinamometriche calibrate e seguire uno schema a stella. Eseguire la coppia in fasi (30%, 60%, 100%).

• Verificare il corretto confinamento della guarnizione (la guarnizione non deve estrudere eccessivamente).

• Per i giunti flangiati interrati, considerare l'uso di un involucro protettivo e applicare l'isolamento catodico come richiesto.

Domande frequenti

1. È possibile imbullonare una flangia in acciaio al carbonio di classe 150 direttamente a una flangia in ferro duttile?
   Sì, se le due flange hanno lo stesso schema di fori per i bulloni (AWWA o ASME) e hanno facce compatibili. Confermare il cerchio dei bulloni, le dimensioni dei fori e la finitura della superficie prima dell'assemblaggio.

2. Le flange divise sono resistenti come quelle in un unico pezzo?
   Per molti servizi statici per l'acqua e le acque reflue, le flange divise prodotte correttamente hanno prestazioni equivalenti per quanto riguarda l'integrità dei bulloni e la tenuta. In genere non vengono utilizzate laddove è richiesta una flangia interamente saldata per carichi ciclici elevati, a meno che non siano specificamente progettate.

3. Quali sono i materiali delle flange da evitare con il ferro duttile?
   Evitare di mescolare metalli altamente dissimili senza isolamento (ad esempio, bulloni in acciaio grezzo direttamente alla ghisa duttile in terreni aggressivi), a meno che non si utilizzi una ferramenta di isolamento; considerare la protezione galvanica.

4. Quale guarnizione è più adatta per i giunti di classe 150 per acqua potabile?
   Le guarnizioni elastomeriche in EPDM sono le più diffuse nel settore dell'acqua potabile grazie alla compatibilità chimica e all'elasticità. Per le alte temperature, scegliere un'alternativa compatibile.

5. Come faccio a sapere se una flangia rispetta le tolleranze dimensionali della Classe 150?
   Richiedete i disegni di lavorazione delle flange, le dichiarazioni di conformità ASME/AWWA ed eseguite un'ispezione a campione (OD, diametro del cerchio del bullone, dimensione del foro, planarità della faccia). La norma ASME B16.5 è il riferimento per le dimensioni.

6. Il tubo in ferro duttile è ancora competitivo rispetto all'HDPE o al PVC?
   Sì - la ghisa duttile rimane competitiva per le condotte urbane a lungo servizio, dove la forza meccanica, la resistenza alla fatica e la riparabilità sono prioritarie. Per alcuni progetti, l'HDPE/PVC può essere inizialmente più economico, ma potrebbe non essere all'altezza della robustezza meccanica.

7. Ho bisogno di flange AWWA o ASME per ogni progetto?
   Utilizzare gli standard AWWA per la maggior parte dei progetti di tubazioni in ferro duttile per acquedotti; utilizzare la norma ASME B16.5 per i collegamenti a tubazioni di processo in acciaio o quando è richiesta la conformità ASME. Specificare chiaramente negli appalti.

8. Qual è il modo più rapido per ottenere flange spaccate di ricambio per le riparazioni di emergenza?
   Tenere un piccolo inventario locale delle dimensioni più comuni da un fornitore affidabile (stock di distributori negli Stati Uniti o stock di fabbrica in Cina per gli ordini più grandi). Le mezze flange divise sono spesso compatte e poco costose da immagazzinare. Zauba e le statistiche sulle importazioni mostrano che la Cina è la principale fonte globale di articoli a flangia spaccata.

Modello finale di appalto

Il fornitore fornirà tubi flangiati in ghisa duttile di classe 150 e flange divisorie in acciaio al carbonio, secondo quanto previsto dalla normativa vigente. AWWA C115/A21.15 (tubo) e ASME B16.5 (dimensioni della flangia) come applicabile. Getti in ghisa duttile da ASTM A536 65-45-12 (o grado specificato). Il fornitore deve fornire MTC, certificati di prova idrostatica, disegni di foratura della flangia e un (1) campione di flangia da ispezionare prima della spedizione di massa.

Riferimenti autorevoli

• ASME B16.5 - Flange per tubi e raccordi flangiati (ASME)
• ANSI/AWWA C115/A21.15 - Tubi flangiati in ferro duttile (anteprima ANSI/AWWA)
• ASTM A536 - Specifiche standard per getti in ghisa duttile (ASTM)
• ISO 2531 - Tubi, raccordi, accessori e loro giunzioni in ghisa duttile (ISO)
• Ghisa sferoidale - caratteristiche tecniche generali (Wikipedia)