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Classes de pressão de flanges

Classes de pressão de flanges

Os flanges de aço forjado ASME B16.5 são fabricados em sete classes de pressão primárias:

150

300

400

600

900

1500

2500

O conceito de classificações de flange é claro. Um flange Classe 300 pode suportar mais pressão do que um flange Classe 150, porque um flange Classe 300 é construído com mais metal e pode suportar mais pressão. No entanto, existem vários fatores que podem afetar a capacidade de pressão de um flange.

Designação de classificação de pressão

A classificação de pressão para flanges será dada em classes.

Classe, seguida por um número adimensional, é a designação para classificações de pressão-temperatura da seguinte forma: Classe 150 300 400 600 900 1500 2500.

Nomes diferentes são usados ​​para indicar uma Classe de Pressão. Por exemplo: 150 Lb, 150 Lbs, 150# ou Classe 150, todos significam o mesmo.

Mas há apenas uma indicação correta: Classe de Pressão, de acordo com ASME B16.5 a classificação de pressão é um número adimensional.

Exemplo de classificação de pressão

Os flanges podem suportar diferentes pressões em diferentes temperaturas. À medida que a temperatura aumenta, a classificação de pressão do flange diminui. Por exemplo, um flange Classe 150 é classificado para aproximadamente 270 PSIG em condições ambientais, 180 PSIG a aproximadamente 400°F, 150 PSIG a aproximadamente 600°F e 75 PSIG a aproximadamente 800°F.
Em outras palavras, quando a pressão diminui, a temperatura aumenta e vice-versa. Fatores adicionais são que os flanges podem ser construídos a partir de diferentes materiais, como aço inoxidável, ferro fundido e dúctil, aço carbono, etc. Cada material possui diferentes classificações de pressão.

Abaixo um exemplo de flangeNPS 12com as diversas classes de pressão. Como você pode ver, o diâmetro interno e o diâmetro da face elevada são iguais; mas o diâmetro externo, o círculo do parafuso e o diâmetro dos furos dos parafusos tornam-se maiores em cada classe de pressão mais alta.

O número e os diâmetros (mm) dos furos dos parafusos são:

Classe 150: 12 x 25,4
Classe 300: 16 x 28,6
Classe 400: 16 x 34,9
Classe 600: 20 x 34,9
Classe 900: 20 x 38,1
Classe 1500: 16 x 54
Classe 2500: 12 x 73
Classes de pressão 150 a 2500

Classificações de pressão-temperatura – exemplo

As classificações de pressão-temperatura são pressões manométricas de trabalho máximas permitidas em unidades de bar nas temperaturas em graus Celsius. Para temperaturas intermediárias, é permitida a interpolação linear. A interpolação entre designações de classe não é permitida.

As classificações de pressão-temperatura aplicam-se a juntas flangeadas que estejam em conformidade com as limitações de parafusos e juntas, que são feitas de acordo com as boas práticas de alinhamento e montagem. O uso destas classificações para juntas flangeadas que não estejam em conformidade com estas limitações é de responsabilidade do usuário.

A temperatura mostrada para uma classificação de pressão correspondente é a temperatura do invólucro do componente que contém pressão. Em geral, esta temperatura é a mesma do fluido contido. O uso de uma classificação de pressão correspondente a uma temperatura diferente daquela do fluido contido é de responsabilidade do usuário, sujeito aos requisitos dos códigos e regulamentos aplicáveis. Para qualquer temperatura abaixo de -29°C, a classificação não deve ser superior à classificação mostrada para -29°C.

Como exemplo, abaixo você encontrará duas tabelas com grupos de materiais ASTM e duas outras tabelas com classificações de pressão-temperatura de flange para os materiais ASTM ASME B16.5.

Materiais do Grupo ASTM 2-1.1
Nominal
Designação
Forjados Fundições Pratos
C-Si A105(1) A216
Gr.WCB (1)
A515
Gr.70 (1)
C Mn Si A350
Gr.LF2 (1)
A516
Gr.70 (1), (2)
C Mn Si V A350
Gr.LF6 Cl 1 (3)
A537
Cl.1 (4)
3½Ni A350
Gr.LF3
Notas:

  • (1) Após exposição prolongada a temperaturas acima de 425°C, a fase de carboneto do aço pode ser convertida em grafite. Permitido, mas não recomendado, para uso prolongado acima de 425°C.
  • (2) Não use acima de 455°C.
  • (3) Não use acima de 260°C.
  • (4) Não use acima de 370°C.
Materiais do Grupo ASTM 2-2.3
Nominal
Designação
Forjados Elenco Pratos
16Cr 12Ni 2Mo A182
Gr.F316L
A240
Gr.316L
18Cr 13Ni 3Mo A182
Gr.F317L
18Cr8Ni A182
Gr.F304L (1)
A240
Gr.304L (1)
Observação:

  • (1) Não use acima de 425°C.
Classificações de pressão-temperatura para materiais do Grupo ASTM 2-1.1
Pressão de trabalho por Classes, BAR
Temperatura
-29ºC
150 300 400 600 900 1500 2500
38 19.6 51.1 68,1 102.1 153,2 255,3 425,5
50 19.2 50,1 66,8 100,2 150,4 250,6 417,7
100 17,7 46,6 62,1 93,2 139,8 233 388,3
150 15,8 45,1 60,1 90,2 135,2 225,4 375,6
200 13,8 43,8 58,4 87,6 131,4 219 365
250 12.1 41,9 55,9 83,9 125,8 209,7 349,5
300 10.2 39,8 53.1 79,6 119,5 199,1 331,8
325 9.3 38,7 51,6 77,4 116,1 193,6 322,6
350 8.4 37,6 50,1 75,1 112,7 187,8 313
375 7.4 36,4 48,5 72,7 109.1 181,8 303.1
400 6,5 34,7 46,3 69,4 104,2 173,6 289,3
425 5.5 28,8 38,4 57,5 86,3 143,8 239,7
450 4.6 23 30,7 46 69 115 191,7
475 3.7 17.4 23.2 34,9 52,3 87,2 145,3
500 2.8 11.8 15,7 23,5 35,3 58,8 97,9
538 1.4 5.9 7,9 11.8 17,7 29,5 49,2
Temperatura
°C
150 300 400 600 900 1500 2500
Classificações de pressão-temperatura para materiais do Grupo ASTM 2-2.3
Pressão de trabalho por Classes, BAR
Temperatura
-29ºC
150 300 400 600 900 1500 2500
38 15,9 41,4 55,2 82,7 124,1 206,8 344,7
50 15.3 40 53,4 80 120,1 200,1 333,5
100 13.3 34,8 46,4 69,6 104,4 173,9 289,9
150 12 31.4 41,9 62,8 94,2 157 261,6
200 11.2 29.2 38,9 58,3 87,5 145,8 243
250 10,5 27,5 36,6 54,9 82,4 137,3 228,9
300 10 26.1 34,8 52.1 78,2 130,3 217,2
325 9.3 25,5 34 51 76,4 127,4 212,3
350 8.4 25.1 33,4 50,1 75,2 125,4 208,9
375 7.4 24,8 33 49,5 74,3 123,8 206,3
400 6,5 24,3 32,4 48,6 72,9 121,5 202,5
425 5.5 23,9 31,8 47,7 71,6 119,3 198,8
450 4.6 23.4 31.2 46,8 70,2 117.1 195,1
Temperatura
°C
150 300 400 600 900 1500 2500

Horário da postagem: 05 de junho de 2020