Dimensioni e tipi di flange – cosa significano le norme DN e PN per le pompe circolatrici

Stiamo ancora preparando i prodotti.

Ma è possibile consultare altre categorie.

Dimensioni e tipi di flange – che cosa significano le norme DN e PN per le pompe

Quando un cliente ordina per la prima volta una pompa circolatrice a flangia e riceve una fattura con indicazioni come DN 50 PN 6 o DN 80 PN 16, la maggior parte delle persone si limita a guardare il diametro del tubo e spera che corrisponda. Nella pratica, ciò conduce spesso a un montaggio prolungato, o – nel peggiore dei casi – al ritorno del prodotto, perché le flange non si adattano fisicamente alle flange esistenti del sistema. Questo articolo analizza in dettaglio le norme DN e PN – non solo che cosa significano queste abbreviazioni, ma anche perché sono fondamentali per le pompe circolatrici a flangia e come gestirle correttamente in fase di scelta, progettazione e installazione.

Che cos'è una flangia e perché esiste

Una flangia (inglese flange, tedesco Flansch) è un'estensione a forma di piatto o bordo all'estremità di un tubo, di un'attrezzatura o di una pompa, che permette un collegamento solido, ermetico e smontabile tra due componenti. A differenza dei collegamenti filettati (dove i componenti vengono avvitati l'uno nell'altro), il collegamento a flangia si realizza appoggiando due flange una all'altra, inserendo un'isolante tra esse e serrando l'insieme con viti.

Il motivo per cui i collegamenti a flangia dominano nei sistemi di riscaldamento e di acqua per le pompe circolatrici di classe di potenza superiore è semplice: smontabilità. La pompa può essere estratta dal sistema senza dover tagliare il tubo. In interventi di manutenzione, sostituzione dei cuscinetti o sostituzione completa dell'unità, questa è un vantaggio decisivo. Per questo motivo, tutte le pompe circolatrici di grandi dimensioni per edifici industriali, centrali termiche e reti di riscaldamento di grandi dimensioni sono standardmente dotate di bocche a flangia.

Sezione di un collegamento a flangia: due flange serrate con viti e guarnizione tra esse.

Norma DN – diametro nominale (Diamètre Nominal)

L'abbreviazione DN deriva dal francese Diamètre Nominal, in italiano si parla di diametro nominale o dimensione nominale. Si tratta di un numero senza dimensioni che indica approssimativamente il diametro interno del tubo o della bocca dell'attrezzatura in millimetri. La parola "approssimativamente" è qui fondamentale – il DN non è il diametro interno esatto, ma una classe normalizzata che garantisce la compatibilità tra flange della stessa classe, indipendentemente dal produttore.

La norma EN ISO 6708 definisce una serie di diametri nominali che si incontrano frequentemente nei sistemi di riscaldamento:

DN 25 – corrisponde approssimativamente a un tubo da 1", comune nei sistemi di piccole dimensioni
DN 32 – corrisponde a un tubo da 5/4"
DN 40 – corrisponde a un tubo da 6/4" (1½")
DN 50 – corrisponde a un tubo da 2", molto comune nelle centrali termiche di medie dimensioni
DN 65 – una dimensione intermedia tra le misure standard in pollici, comune nei sistemi europei
DN 80 – corrisponde a un tubo da 3", tipico per grandi centrali termiche e edifici industriali
DN 100 – corrisponde a un tubo da 4", utilizzato per fonti di calore centralizzate
DN 125 – maggiore potenza, reti di distribuzione
DN 150 e superiori – applicazioni industriali, termovalorizzazioni, ospedali, grandi centri commerciali

È importante comprendere che, con lo stesso DN, il diametro esterno effettivo della flangia può variare in base alla classe PN. Le flange DN 50 PN 6 e DN 50 PN 16 hanno la stessa luce nel collo, ma si differenziano per lo spessore, il diametro del cerchio di passo (PCD – Pitch Circle Diameter) e il numero di fori per le viti. Questo fatto è una delle cause più frequenti di errori in cantiere.

Norma PN – pressione nominale (Pression Nominale)

L'abbreviazione PN deriva dal francese Pression Nominale, che indica la pressione nominale. Esprime la pressione massima ammissibile (in bar) alla temperatura di riferimento del mezzo di 20 °C. La norma EN 1092-1 definisce le seguenti classi standard:

PN 6 – pressione massima di 6 bar a 20 °C; tipico per distribuzioni a bassa pressione di acqua potabile, riscaldamento a pavimento
PN 10 – 10 bar a 20 °C; comuni sistemi di riscaldamento in case unifamiliari e complessi residenziali
PN 16 – 16 bar a 20 °C; la classe più diffusa in centrali termiche, edifici commerciali e sistemi di riscaldamento industriali
PN 25 – 25 bar; applicazioni industriali ad alta pressione, sistemi a vapore
PN 40 – 40 bar; applicazioni industriali e energetiche speciali

Nella scelta di una pompa circolatrice a flangia nella categoria pompe circolatrici a flangia è sempre necessario verificare che la classe PN della pompa corrisponda alla classe di pressione delle altre valvole e tubazioni nel sistema. Se ad esempio il progettista ha progettato una distribuzione con flange PN 16 e la pompa è fornita con PN 6, le flange non si adattano fisicamente – il diametro del cerchio di passo dei fori per le viti è diverso.

Le flange DN 50 PN 6 e PN 16 hanno lo stesso diametro interno, ma diverso diametro esterno e cerchio di foratura – non sono intercambiabili.

Tabelle delle dimensioni delle flange in base alla EN 1092-1

I valori dimensionali specifici sono normalizzati e vincolanti. Per la pratica degli impianti di riscaldamento sono rilevanti soprattutto i seguenti valori (tutte le dimensioni in mm, i fori in filettatura metrica):

DN	PN	Diametro esterno della flangia D (mm)	Cerchio di foratura PCD (mm)	Numero di fori	Diametro foro (mm)	Viti
DN 40	PN 6/10	150	110	4	18	M16
DN 40	PN 16	150	110	4	18	M16
DN 50	PN 6/10	165	125	4	18	M16
DN 50	PN 16	165	125	4	18	M16
DN 65	PN 6/10	185	145	4	18	M16
DN 65	PN 16	185	145	8	18	M16
DN 80	PN 6/10	200	160	8	18	M16
DN 80	PN 16	200	160	8	18	M16
DN 100	PN 6/10	220	180	8	18	M16
DN 100	PN 16	235	190	8	22	M20
DN 125	PN 16	270	220	8	26	M24
DN 150	PN 16	300	250	8	26	M24

Nota: Le dimensioni sono indicative in base alla EN 1092-1 tipo 01 e 02. Verifichi sempre la documentazione dimensionale del produttore specifico della pompa, poiché alcuni produttori (in particolare per PN 6 e PN 10) indicano le stesse dimensioni delle flange per entrambi i gradi di pressione, mentre altri le differenziano.

Tipi di flange in base alla EN 1092-1 – non tutte le flange sono uguali

La norma EN 1092-1 distingue diversi tipi di flange in base alla loro soluzione costruttiva e al modo di collegamento al tubo o al corpo della pompa. Per l’impiantistica di riscaldamento sono rilevanti soprattutto:

Tipo 01 – flangia piana (Flat face): La guarnizione viene posta sull’intera superficie frontale della flangia. Si utilizza a basse pressioni (PN 6, PN 10) e per il collegamento con una flangia opposta in ghisa. Tipica per gli getti.
Tipo 02 – flangia con sporgenza (Raised face, RF): La parte centrale della flangia è leggermente sollevata (di 2 mm per PN 6–16, di 7 mm per PN 25 e superiori). La guarnizione poggia solo su questo anello sollevato. È il tipo più diffuso nella pratica europea per PN 16 e superiori.
Tipo 05 – scanalatura a cerchio (Ring-type joint, RTJ): Applicazione speciale per alte pressioni e temperature, nella pratica del riscaldamento standard non si incontra.
Flangia libera con anello (Loose flange): La flangia non è saldata né avvitata sul tubo, ma è fissata su una guida. Consente la rotazione – durante l’installazione quindi allinei sempre i fori. Utile in condizioni di installazione ristrette.

Per le pompe circolatrici a flangia si applica che il corpo della pompa presenta flange integrate o tornite direttamente come parte della cassa. Il tipo di flangia (forma della superficie frontale) è definito dal produttore e deve corrispondere al tipo della flangia opposta nel tubo. La combinazione RF + FF (sporgenza piana) è teoricamente possibile con un'adatta guarnizione, ma in pratica per il riscaldamento si consiglia di mantenere lo stesso tipo.

Come identificare correttamente la flangia esistente in sede di installazione

Questa è una situazione pratica con cui l'installatore si trova a confronto durante il cambio della pompa in una caldaia esistente. La procedura è la seguente:

1. Misurare il diametro esterno della flangia – con un calibro o un nastro misurare il bordo esterno della flangia. Utilizzando la tabella EN 1092-1 si determina il DN probabile.

2. Misurare il cerchio di passo (PCD) – la distanza dal centro di un foro al centro del foro opposto in flangie a 4 fori, oppure l'angolo in flangie a 8 fori. Per 4 fori: PCD = distanza tra i centri dei fori opposti. Per 8 fori: PCD = distanza tra i centri dei fori × 1/sin(22,5°).

3. Contare il numero di fori per le viti – quattro fori corrispondono tipicamente a DN più piccoli fino a DN 80, otto fori sono comuni a partire da DN 65 PN 16 e a DN superiori.

4. Verificare il diametro interno del collo – misurare direttamente l'apertura al centro della flangia e confrontarla con i valori tabellari del DN.

5. Verificare il PN – se non esiste alcuna documentazione né targa, il PN può essere dedotto in base alla combinazione del diametro esterno, del PCD e del diametro dei fori. Se il PCD e il diametro esterno corrispondono alla tabella per PN 10, ma il sistema era originariamente progettato per una caldaia con una pressione massima di lavoro di 3 bar, si tratta probabilmente di un PN 10, che è una scelta sicura per il riscaldamento comune.

Tre dimensioni chiave della flangia: diametro esterno D, cerchio di passo PCD e lumino interno d.

Perché la classe PN è importante non solo per la pressione, ma anche per la temperatura

Qui molti installatori e progettisti commettono un errore. La pressione nominale PN è definita alla temperatura del fluido 20 °C. A temperature più elevate – una situazione comune in una caldaia – la pressione massima ammissibile diminuisce.

Esempio: una flangia in ghisa PN 16 può funzionare in sicurezza solo fino a circa 10 bar a una temperatura del fluido di 120 °C, e solo fino a 6–7 bar a 150 °C. Questo fattore è incluso nei diagrammi pressione-temperatura che i produttori di pompe e valvole allegano alla documentazione tecnica.

Per il riscaldamento a bassa temperatura comune (temperatura del fluido fino a 90 °C) la classe PN 10 è normalmente sufficiente in termini di temperatura, ma la maggior parte delle caldaie oggi progetta per PN 16, perché:

Riserva di pressione in condizioni transitorie possibili (avviamento, guasto del vaso di espansione)
Compatibilità con le valvole e le armature più comuni sul mercato
Possibilità di collegare caldaie con una pressione massima maggiore (10–12 bar)
La differenza di prezzo tra PN 10 e PN 16 è minima per le dimensioni comuni

Esempi pratici di ordini – come si presenta in loco

Esempio 1 – Palazzo residenziale, sostituzione della pompa esistente: Il gestore di un palazzo residenziale ha scoperto che la pompa nella caldaia aveva raggiunto la fine della sua vita utile dopo 20 anni. In loco le flangie non avevano alcuna etichetta. L'installatore ha misurato un diametro esterno di 185 mm, un cerchio di passo di 145 mm, 4 fori per le viti di 18 mm e un diametro interno (lumino) di circa 63 mm. La tabella indica: DN 65, PN 6/10. Il sistema è vecchio, a bassa temperatura, e la pressione non supera certamente i 4 bar. La pompa nuova è stata ordinata come DN 65 PN 10 – si è adattata perfettamente senza alcuna modifica del tubo.

Esempio 2 – Officina industriale, installazione nuova: Il progettista ha disegnato un sistema di distribuzione per un'officina industriale con una caldaia a 12 bar di pressione massima. Tutte le armature nel progetto sono PN 16. La pompa è stata ordinata come DN 80 PN 6, un errore assoluto – non solo insufficiente in termini di pressione, ma le flangie non si sarebbero adattate durante l'installazione (la differenza nel PCD può arrivare a 15 mm). L'ordine è stato sospeso, la pompa sostituita con la corretta DN 80 PN 16. Questo è un caso classico in cui il risparmio su una classe di pressione inferiore ha causato un ritardo e inoltre costi per il trasporto andata e ritorno.

Esempio 3 – Ristrutturazione della caldaia in una scuola: Durante la ristrutturazione si sostituiva una pompa DN 50. Le flangie esistenti erano in ghisa, tipo 01 (superficie piana). La pompa nuova aveva flangie tipo 02 (raised face – sporgenza). Era necessario utilizzare un sigillo speciale a superficie completa invece del sigillo circolare standard, per non dover lucidare la sporgenza. L'alternativa – l'acquisto di sigilli di transizione – era più economica e veloce.

Esempio 4 – Hotel, sostituzione della pompa durante la stagione: Il direttore dell'hotel voleva sostituire la pompa il più rapidamente possibile. La pompa era nel sistema senza valvole di chiusura a flangia direttamente sulla pompa (c'era solo una chiusura distante). La smontaggio della pompa a flangia senza rubinetti di chiusura brevi o valvole di chiusura a flangia immediatamente dopo le flangie della pompa ha richiesto lo svuotamento dell'intero sistema. Conclusione: per ogni pompa a flangia è una norma professionale installare valvole di chiusura DN uguali alla pompa direttamente prima e dopo la pompa – proprio per una facile sostituzione futura.

Compatibilità con le norme americane ANSI/ASME B16.5

Nel contesto slovacco e ceco è un argomento periferico, ma quando si importano tecnologie da mercati transoceanici o in progetti industriali speciali diventa rilevante. La norma americana ANSI/ASME B16.5 utilizza invece del sistema DN/PN un sistema di diametri nominali in pollici (NPS – Nominal Pipe Size) e classi di pressione indicate come Class 150, Class 300, Class 600 ecc.

Non esiste una conversione diretta – Class 150 non è identica a PN 16, anche se sono simili. Le distanze dei fori per le viti sono diverse e le flangie non sono direttamente compatibili. In caso di qualsiasi dubbio sull'origine delle flangie esistenti è necessario verificare se si tratta di norma EN o ANSI, altrimenti si rischia un giunto non ermetico o addirittura meccanicamente inadatto.

Tesnature di giunzioni a flangia – materiale e scelta

Una flangia senza un sigillo appropriato non serve a nulla. Per i sistemi di riscaldamento con acqua pura, le guarnizioni più comuni sono:

Gomma nitrilica (NBR) – resistente fino a 100–120 °C, adatta all'acqua calda, non tollera oli minerali né glicoli (non adatta per miscele di glicoli in impianti solari o di raffreddamento)
EPDM (caucciù etilene-propilene-dieno) – resistente fino a 150 °C, eccellente per l'acqua calda e il vapore, compatibile con le miscele a base glicolico, ma non adatto per idrocarburi
Guarnizioni in grafite – per temperature elevate (vapore, acqua calda sopra i 150 °C), chimicamente inerti, ottima compressibilità
PTFE (teflon) – chimicamente molto resistente, per mezzi aggressivi, prezzo più elevato

L'altezza standard delle guarnizioni per flange PN 6–16 è di 2–3 mm. Per le flange a faccia rialzata (tipo 02), la guarnizione va posizionata solo sul cerchio rialzato, non sull'intera superficie. È importante impostare correttamente il momento di serraggio dei bulloni – un serraggio eccessivo potrebbe schiacciare la guarnizione, mentre un serraggio insufficiente provoca perdite. I bulloni vanno serrati a croce, non in cerchio, in diversi passaggi con chiave dinamometrica.

L'ordine corretto di serraggio dei bulloni della flangia previene la compressione irregolare della guarnizione e le perdite.

Relazione tra DN/PN e prestazione e portata della pompa

La scelta del DN influisce direttamente sulla velocità del fluido nel collo della pompa e quindi anche sulle perdite idrauliche e sul rumore. Per i circolatori per il riscaldamento si raccomanda che la velocità nel collo non superi 1,5–2,0 m/s in condizioni di piena potenza. A velocità più elevate aumenta il rumore e il rischio di cavitazione.

Un calcolo semplice: Q (m³/h) = v (m/s) × A (m²) × 3600, dove A è l'area della sezione del collo. Per un DN 50 (diametro interno ca. 54 mm, area ≈ 22,9 cm²) a v = 1,5 m/s si ottiene una portata Q ≈ 1,5 × 0,00229 × 3600 = ca. 12,4 m³/h. Per un DN 65 (diametro interno ca. 70 mm, area ≈ 38,5 cm²) si ottiene a parità di velocità Q ≈ 20,8 m³/h.

Questo è il motivo per cui i grandi circolatori a flangia con alta portata non vengono installati con un DN troppo piccolo – la velocità aumenterebbe, le perdite idrauliche sarebbero inaccettabili e la cavitazione distruggerebbe rapidamente la pompa. Per saperne di più sulla relazione tra portata e prevalenza, visitare l'articolo Quale portata e prevalenza necessita il Suo circolatore a flangia.

Circolatori a flangia e pezzi intermedi (Montagestücke)

Nella pratica capita spesso, durante il cambio della pompa, che la nuova pompa abbia lo stesso DN e PN ma una diversa lunghezza costruttiva (Baulänge – lunghezza totale della pompa tra le superfici di appoggio delle flange). Ad esempio, la pompa originale aveva una lunghezza costruttiva di 450 mm e la nuova ne ha 420 mm. In questo caso la soluzione è:

Pezzo intermedio (inserzione distanziatrice) – un cilindro in acciaio o ghisa con il DN/PN corretto, che allunga l'installazione alla distanza richiesta
Spostamento del tubo – se è possibile spostare un collo (installazione flessibile del tubo)
Compensatori ondulati (giunzioni espansive) – compensatori in gomma o in metallo che assorbono anche la differenza di lunghezza costruttiva

Pertanto, prima di ordinare una pompa di ricambio, misuri sempre non solo DN e PN, ma anche la lunghezza costruttiva L (dimensione faccia-a-faccia tra le superfici di appoggio delle flange). I produttori più grandi indicano le lunghezze costruttive in base alla norma EN 1151 o EN ISO 2858 e si possono trovare sostituzioni compatibili di marche diverse con lo stesso DN/PN/L.

Norme rilevanti per i circolatori a flangia – panoramica

Per completezza, diamo un'anteprima delle norme con cui ci si imbatte nei circolatori a flangia:

EN ISO 6708 – definizione del diametro nominale DN
EN 1092-1 – flange e giunzioni a flangia, flange in acciaio (tipo 01 a 15)
EN 1092-2 – flange in ghisa
EN 1092-3 – flange in leghe di rame
EN 13480 – sistemi tubolari industriali
EN ISO 2858 – requisiti dimensionali per pompe centrifughe monostadio (validi per alcuni tipi di pompe a flangia)
EN 1151-1 – circolatori per acqua potabile e riscaldamento, lunghezze costruttive
DIN 24255 – vecchia norma tedesca per le lunghezze costruttive (ancora rilevante per le installazioni più vecchie)

Per saperne di più sui processi di scelta della pompa corretta per un sistema specifico, visitare l'articolo Come scegliere un circolatore a flangia per il Suo sistema di riscaldamento, dove i criteri di scelta sono trattati in modo completo, incluso con i parametri idraulici.

Errori frequenti nella scelta di DN e PN

Dall'esperienza sappiamo che la maggior parte dei problemi nell'installazione dei circolatori a flangia derivano da alcuni errori ricorrenti:

Confusione tra PN 6 e PN 16 – con lo stesso DN, alcune dimensioni possono avere le stesse dimensioni (ad esempio DN 50 PN 6 = DN 50 PN 10 = DN 50 PN 16 ha lo stesso diametro esterno 165 mm e lo stesso PCD 125 mm), il che genera un falso senso di sicurezza. In altre dimensioni (ad esempio DN 100) le dimensioni differiscono.
Ignorare la lunghezza costruttiva – la pompa si adatta per pressione e diametro, ma "accorcia" il sistema di 3 cm, causando tensione nel tubo o la necessità di allungare il tubo.
Sigillo errato – l'installazione di un sigillo in NBR in un sistema con glicole (impianto solare, riscaldamento con antigel) provoca una rapida degradazione e perdite.
Omissione della chiave dinamometrica – bulloni serrati "a occhio" causano un sigillo irregolare e perdite immediate o future.
Confusione tra norma americana ed europea – per pompe importate da mercati asiatici, spesso certificate in base a ANSI, non in base a EN.

Una descrizione più dettagliata degli errori di installazione tipici e le loro soluzioni si trova nell'articolo Installazione di un circolatore a flangia – procedura e errori comuni.

Come leggere la targhetta identificativa della pompa a flangia

Ogni pompa a flangia circolatrice ha una targhetta identificativa, dove, oltre alla potenza e al portata, sono riportati anche i parametri relativi alla flangia. Un esempio tipico è il seguente:

DN 65 / PN 16 / Baulänge 340 mm / T_max 130 °C / p_max 10 bar

Questo indica: diametro del collo DN 65, classe di flangia PN 16, lunghezza costruttiva (faccia a faccia) 340 mm, temperatura massima del mezzo 130 °C, pressione massima di esercizio 10 bar (che è inferiore a PN 16 = 16 bar, perché a temperature più elevate il limite di pressione della pompa è inferiore alla classe nominale della flangia – il limite è posto dal corpo della pompa, non dalla flangia).

Osservi che la pressione massima di esercizio della pompa non è necessariamente identica al valore PN della flangia. Il PN della flangia rappresenta il limite superiore per la flangia stessa a 20 °C; la pompa può avere un limite inferiore a causa della costruzione della girante, dei sigilli degli assi o del corpo pompa. Decide sempre il valore più basso tra i due.

Riassunto – Cosa ricordare sulle norme DN e PN

Per concludere la parte tecnica, riassumiamo i punti essenziali in pochi punti utili immediatamente in pratica:

DN = diametro nominale (approssimativa luce), non il diametro interno esatto. Garantisce la compatibilità delle dimensioni delle flangie di diversi produttori.
PN = pressione nominale a 20 °C. A temperature più elevate, la pressione massima di esercizio si riduce in base alle tabelle pressione-temperatura.
Flangie della stessa DN ma con diverso PN non sono sempre dimensionalmente diverse – dipende dal DN specifico e dalla norma corrispondente.
Nel caso di sostituzione della pompa, misuri sempre DN, PN e lunghezza costruttiva L.
Il tipo di flangia (RF, FF) deve essere compatibile con la flangia opposta o deve utilizzare il tipo corretto di guarnizione.
Per il riscaldamento domestico nei locali caldaia, PN 16 è uno standard sicuro e universale.
La velocità del flusso nel collo non deve superare 1,5–2 m/s – controlli il DN con un calcolo.

Domande frequenti (FAQ)

Può collegare una pompa DN 50 PN 16 a un tubo esistente con flange DN 50 PN 6?

In molti casi sì – per la dimensione DN 50, le dimensioni delle flange PN 6 e PN 16 sono identiche in base a EN 1092-1 (diametro esterno 165 mm, PCD 125 mm, 4 fori M16). Le flange si adattano fisicamente. Tuttavia, il sistema deve essere utilizzato solo fino alla pressione massima sicura per il componente più debole – cioè per la flangia PN 6 (6 bar a 20 °C, meno a temperature più elevate). Se il sistema funziona fino a 3–4 bar, è sicuro. Controlli sempre le tabelle dimensionali per la specifica dimensione DN, poiché per DN 100 e dimensioni superiori le dimensioni di PN 6/10 e PN 16 differiscono.

Che significa quando il catalogo della pompa indica DN 50/32?

Questo indica che l'aspirazione (ingresso) della pompa ha un diametro DN 50 e la pompa (uscita) ha un diametro DN 32. È comune in alcuni tipi di pompe con girante radiale o assiale, dove il canale di ingresso è deliberatamente allargato per ridurre la velocità e minimizzare il rischio di cavitazione sull'aspirazione. Nell'ordine di flange, valvole di chiusura e guarnizioni, è necessario ordinare due dimensioni diverse.

Esiste una temperatura massima fino a cui può utilizzare una pompa a flangia?

Sì, la temperatura massima dipende dal materiale e dalla costruzione della pompa. I valori tipici vanno da 130 °C a 180 °C. Consulti sempre la scheda tecnica del produttore per i limiti specifici.

Ha una domanda su questo argomento?

Non riesce a decidere o sta affrontando una situazione specifica nella sua casa? Scrivici – siamo felici di aiutarla.