Fattori di Serraggio
Fattori e Procedure
La compressione che viene applicata alla guarnizione nel giunto e’ ciò che permette di realizzare la tenuta.
E’ per questo che e’ importante applicare il valore corretto. Come possiamo calcolarla?
Esistono varie procedure, principalmente basate su parametri sperimentali, che permettono di indirizzare un progettista nella direzione giusta.
I fattori di serraggio maggiormente utilizzati per il calcolo della compressione da applicare alla guarnizione sono i parametri y ed m. Questi sono ricavati da prove sperimentali partendo da un fissato grado di tenuta; infatti, una volta fissato il flusso di trafilamento massimo che si vuole ottenere, si calcola la relativa compressione di serraggio che deve essere applicata alla guarnizione.
Qui sotto potete vedere il grafico che si ottiene dai valori sperimentali; al crescere della pressione interna del fluido cresce anche la compressione che occorre applicare alla guarnizione per ottenere perdite di trafilamento pari a quelle richieste.
A questo punto, se approssimiamo il grafico sperimentale con una retta si ottiene la formula che segue: Sm=y + (m+Ai/Ag)P dove: Sm = (MPa) rappresenta la minima compressione di serraggio necessaria per ottenere un trafilamento minore od uguale da quello fissato per la costruzione del grafico y = (MPa) Rappresenta la compressione necessaria per ottenere le condizioni di serraggio in assenza di fluido internamente. m = (Costante) Rappresenta la compressione aggiuntiva necessaria per realizzare la tenuta alle condizioni di impiego; cioè con il fluido alla pressione di esercizio P = (MPa)Pressione interna del fluido confinato da giunto Ai = (mq)Area della sezione interna della flangia delimitata dalla guarnizione Ag = (mq)Area della superficie della guarnizione |
ATTENZIONE: Sm è la minima compressione da applicare alla guarnizione per far si che il giunto abbia un trafilamnato minore o uguale al valore fissato durante la costruzione del grafico. Conviene in ogni caso andare oltre tale valore il più possibile, in ogni caso senza raggiungere il valore di rottura della guarnizione o dei bulloni per il serraggio.
I fattori y ed m servono quindi a calcolare la compressione minima necessaria a realizzare la tenuta nel giunto; occorre in ogni caso tenere in considerazione che questi parametri sono calcolati sperimentalmente su un determinato tipo di giunto flangiato e tenendo conto di una perdita di trafilamento fissata. Devono essere quindi considerati dei parametri guida per il serraggio e non delle verità assolute. E’ importante ricordarsi che la tenuta di un giunto dipende si dalla guarnizione ma, come già discusso, dipende anche da molti altri parametri come la geometria del giunto, il tipo di superficie delle flange, il tipo di fluido contenuto, dai bulloni utilizziati (nuovi, lubrificati, …). Per questo motivo i valori che seguono voglio essere sono una linea guida utile per determinare che tipo di guarnizione utilizzare e non ci assumiamo nessuna responsabilità per un uso non appropriato dei valori quì indicati.
Per calcolare i fattori di serraggio di un giunto cliccare quì
Secondo questa normativa vengono definiti i fattori che seguono per valutare/aiutare alla scelta del giusto materiale:
Qmin(L): è definito come la minima pressione superficiale della guarnizione in fase di montaggio a temperatura ambiente idonea a garantire, tramite il contatto con la superficie della flangia, una tenuta di classe L ad una specifica pressione interna.
Qsmax: è definito come la massima pressione superficiale ad una specifica temperatura applicabile alla guarnizione senza che la stessa venga danneggiata o perda a causa di un serraggio eccessivo.
Qsmin(L): è definito come pressione minima superficiale in condizioni operative (Come ad esempio al raggiungimento della temperatura operativa) idonea a garantire una tenuta di classe L ad una specifica pressione interna.
Pqr: la funzione di questo fattore è la valutazione del cedimento del carico della guarnizione dopo il serraggio dei bulloni e l’influenza nel lungo periodo della temperatura operativa.
Calcolare il Serraggio
Come già visto in precedenza è molto importante capire a che valori occorre serrare i bulloni delle flange per ottenere una buona tenuta della guarnizione. Scopo del nostro serraggio è quello di comprimere la guarnizione ad un valore superiore al minimo necessario che garantisce la tenuta.
Utilizzo dei fattori di serraggio per calcolare la compressione che dobbiamo applicare alla guarnizione; esistono varie procedure, solitamente basate su parametri sperimentali. Cliccando sull’indice ad inizio pagina è possibile avere una breve spiegazione di alcune di queste.
In base alla geometria della guarnizione ed alla compressione che abbiamo calcolato ricaviamo la forza che deve essere generata dal bullone e di conseguenza la coppia da applicare ad essa. E’ importante ricordarsi che la coppia che noi applichiamo al bullone viene in parte sprecata per vincere gli attriti del filetto e del bullone; per questo è importante utilizzare sempre bulloni in ottimo stato e ben lubrificati.
