Tipos de flange

Conforme já descrito anteriormente, os tipos de flange ASME B16.5 mais utilizados são: Pescoço Soldado, Slip On, Soquete Soldado, Junta Sobreposta, Flange Rosqueado e Flange Cego. Abaixo você encontrará uma breve descrição e definição de cada tipo, complementada com uma imagem detalhada.

Tipos de flange mais comuns

Flange de pescoço de soldagem

Os flanges de pescoço de soldagem são fáceis de reconhecer no cubo longo e cônico, que vai gradualmente até a espessura da parede de um tubo ou conexão.

O cubo longo e cônico fornece um reforço importante para uso em diversas aplicações que envolvem alta pressão, temperaturas abaixo de zero e/ou elevadas. A transição suave da espessura do flange para a espessura da parede do tubo ou conexão efetuada pelo cone é extremamente benéfica, sob condições de flexão repetida, causada pela expansão da linha ou outras forças variáveis.

Esses flanges são perfurados para corresponder ao diâmetro interno do tubo ou conexão correspondente, de forma que não haja restrição ao fluxo do produto. Isto evita turbulência na junta e reduz a erosão. Eles também fornecem excelente distribuição de tensão através do cubo cônico e são facilmente radiografados para detecção de falhas.

Este tipo de flange será soldado a um tubo ou conexão com uma única penetração total, solda em V (Buttweld).

Deslizamento na flange

A resistência calculada de um flange Slip On sob pressão interna é da ordem de dois terços da dos flanges de pescoço de soldagem, e sua vida sob fadiga é cerca de um terço da deste último.

A ligação ao tubo é feita através de 2 soldaduras de ângulo, tanto no exterior como no interior da flange.

A medida X na imagem é aproximadamente:
Espessura da parede do tubo + 3 mm.

Este espaço é necessário para não danificar a face do flange durante o processo de soldagem.

Uma desvantagem do flange é que sempre primeiro deve ser soldado um tubo e depois apenas uma conexão. Uma combinação de flange e cotovelo ou flange e T não é possível, porque os acessórios nomeados não têm uma extremidade reta, que desliza completamente no flange Slip On.

Flange de solda de soquete

Os flanges Socket Weld foram inicialmente desenvolvidos para uso em tubulações de alta pressão de pequeno porte. Sua resistência estática é igual aos flanges Slip On, mas sua resistência à fadiga é 50% maior do que os flanges Slip On com solda dupla.

A ligação ao tubo é feita com 1 solda de ângulo, na parte externa do flange. Mas antes da soldagem, deve ser criado um espaço entre o flange ou conexão e o tubo.

ASME B31.1 1998 127.3 Preparação para soldagem (E) Conjunto de solda de soquete diz:
Na montagem da junta antes da soldagem, o tubo ou tubo deve ser inserido no encaixe até a profundidade máxima e depois retirado aproximadamente 1/16 ″ (1,6 mm) de distância do contato entre a extremidade do tubo e o ressalto do encaixe.

O objetivo da folga de fundo em uma solda de encaixe é geralmente reduzir a tensão residual na raiz da solda que pode ocorrer durante a solidificação do metal de solda. A imagem mostra a medida X para a lacuna de expansão.

A desvantagem deste flange é justamente a folga, que deve ser feita. Por produtos corrosivos, e principalmente em sistemas de tubos de aço inoxidável, a fissura entre o tubo e o flange pode causar problemas de corrosão. Em alguns processos esta flange também não é permitida. Não sou especialista no assunto, mas na internet você encontra muitas informações sobre formas de corrosão.

Também para esta conta de flange, esse princípio sempre deve ser soldado primeiro um tubo e depois apenas uma conexão.

Flange de junta sobreposta

Os flanges de junta sobreposta têm todas as mesmas dimensões comuns de qualquer outro flange nomeado nesta página, porém não possui uma face elevada, eles são usados ​​em conjunto com uma “extremidade de ponta de junta sobreposta”.

Esses flanges são quase idênticos a um flange Slip On, com exceção de um raio na intersecção da face do flange e do furo para acomodar a porção flangeada da extremidade do topo.

Sua capacidade de retenção de pressão é pouco ou nenhuma melhor do que a dos flanges Slip On e a vida útil da montagem é apenas um décimo da dos flanges Welding Neck.

Eles podem ser usados ​​em todas as pressões e estão disponíveis em uma faixa completa de tamanhos. Esses flanges deslizam sobre o tubo e não são soldados ou fixados de outra forma. A pressão de aparafusamento é transmitida à junta pela pressão do flange contra a parte traseira da volta do tubo (extremidade da ponta).

Os flanges de junta sobreposta têm certas vantagens especiais:

• A liberdade de girar em torno do tubo facilita o alinhamento dos furos dos parafusos dos flanges opostos.
• A falta de contato com o fluido no tubo geralmente permite o uso de flanges de aço carbono baratos com tubos resistentes à corrosão.
• Em sistemas que sofrem erosão ou corrosão rapidamente, os flanges podem ser recuperados para reutilização.

Fim do esboço

Uma ponta de ponta sempre será usada com um flange de junta sobreposta, como flange de apoio.

Essas conexões de flange são aplicadas em aplicações de baixa pressão e não críticas, e são um método barato de flangeamento.
Em um sistema de tubulação de aço inoxidável, por exemplo, pode ser aplicado um flange de aço carbono, pois não entra em contato com o produto na tubulação.

As extremidades das pontas estão disponíveis em quase todos os diâmetros de tubo. As dimensões e tolerâncias dimensionais são definidas na norma ASME B.16.9. As extremidades das pontas (acessórios) leves e resistentes à corrosão são definidas no MSS SP43.

Flange roscada

Os flanges roscados são utilizados em circunstâncias especiais e têm como principal vantagem a possibilidade de serem fixados ao tubo sem soldagem. Às vezes, uma solda de vedação também é usada em conjunto com a conexão roscada.

Embora ainda estejam disponíveis na maioria dos tamanhos e classificações de pressão, as conexões parafusadas hoje são usadas quase exclusivamente em tubos de tamanhos menores.

Um flange ou conexão roscada não é adequado para um sistema de tubulação com espessura de parede fina, porque não é possível cortar a rosca em um tubo. Assim, deve-se escolher uma espessura de parede mais espessa…o que é mais espesso?

O Guia de tubulação ASME B31.3 diz:
Quando o tubo de aço for rosqueado e usado para serviço de vapor acima de 250 psi ou para serviço de água acima de 100 psi com temperaturas da água acima de 220°F, o tubo deverá ser sem costura e ter uma espessura pelo menos igual à programação 80 da ASME B36.10.

Flange cego

Os flanges cegos são fabricados sem furo e usados ​​para tapar as extremidades de tubulações, válvulas e aberturas de vasos de pressão.

Do ponto de vista da pressão interna e da carga dos parafusos, os flanges cegos, especialmente nos tamanhos maiores, são os tipos de flange mais submetidos a tensões.

No entanto, a maioria dessas tensões são do tipo flexão próximo ao centro e, como não existe um diâmetro interno padrão, esses flanges são adequados para aplicações de alta pressão e temperatura.