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O que é uma flange?

O que é um flange?

Flanges Geral

Um flange é um método de conectar tubos, válvulas, bombas e outros equipamentos para formar um sistema de tubulação. Ele também fornece acesso fácil para limpeza, inspeção ou modificação. Os flanges são geralmente soldados ou parafusados. As juntas flangeadas são feitas aparafusando duas flanges com uma junta entre elas para fornecer vedação.

Tipos de flanges

Os tipos de flange mais utilizados na indústria petroquímica e química são:

  • Flange de pescoço de soldagem
  • Deslizamento no flange
  • Flange de solda de soquete
  • Flange de junta sobreposta
  • Flange Rosqueada
  • Flange cego

Tipos de flange mais utilizados na indústria petroquímica e químicaTodos os tipos, exceto o flange de junta sobreposta, são fornecidos com uma face de flange elevada.

Flanges Especiais

Exceto os flanges padrão mais utilizados, ainda existem vários flanges especiais como:

  • Flanges de Orifício
  • Flanges de pescoço longo para soldagem
  • Soldaflange / Nipoflange
  • Flange expansor
  • Reduzindo Flange

Flanges especiais

Materiais para Flanges

Os flanges para tubos são fabricados em diversos materiais como aço inoxidável, ferro fundido, alumínio, latão, bronze, plástico etc. mas o material mais utilizado é o aço carbono forjado e possuem superfícies usinadas.

Além disso, os flanges, assim como as conexões e os tubos, para fins específicos, às vezes são equipados internamente com camadas de materiais de qualidade completamente diferente dos próprios flanges, que são “flanges revestidos”.

O material de um flange é basicamente definido na escolha do tubo, na maioria dos casos o flange é do mesmo material do tubo.

Todos os flanges discutidos neste site se enquadram nos padrões ASME e ASTM, salvo indicação em contrário. ASME B16.5 descreve dimensões, tolerâncias dimensionais, etc. e ASTM as diferentes qualidades de materiais.

Dimensões dos Flanges

Cada flange ASME B16.5 possui diversas dimensões padrão. Se um desenhista no Japão ou um preparador de trabalho no Canadá ou um instalador de tubos na Austrália estiver falando sobre um flange de pescoço de soldagem NPS 6, classe 150, cronograma 40 ASME B16.5, então ele passa por cima do flange que na imagem abaixo é mostrado .

Se o flange for encomendado, o fornecedor deseja saber a qualidade do material. Por exemplo, ASTM A105 é um flange de aço carbono forjado, enquanto A182 é um flange de aço inoxidável forjado.

Portanto, para um pedido correto a um fornecedor, dois padrões devem ser especificados:

Flange de pescoço de soldagem NPS 6, classe 150, cronograma 40, ASME B16.5 / ASTM A105

Flange de pescoço de soldagem NPS 6, classe 150, S40

O flange acima possui 8 furos para parafusos e um chanfro de soldagem de 37,5 graus (círculo vermelho). Todas as dimensões fornecidas estão em milímetros. A face elevada (RF) não precisa ser especificada, pois conforme ASME B16.5, cada flange é fornecido padrão com uma face elevada. Apenas um projeto diferente (junta tipo anel (RTJ), face plana (FF) etc.) deve ser especificado.

Conexões de flange aparafusadas

Uma conexão de flange aparafusada é uma combinação complexa de muitos fatores (flange, parafusos, juntas, processo, temperatura, pressão, meio). Todos esses vários elementos estão inter-relacionados e dependem uns dos outros para alcançar um resultado bem-sucedido.
A confiabilidade da junta flangeada depende criticamente do controle competente do processo de confecção da junta.

Conexão de flange aparafusada típica

Conexão de flange típica

Citando o livro de John H. Bickford, “Uma introdução ao projeto e comportamento de juntas aparafusadas”:
Aquela importante força de fixação que mantém a junta unida – e sem a qual não haveria junta – não é criada por um bom projetista de junta, nem por peças de alta qualidade. É criada pelo mecânico no local de trabalho, utilizando as ferramentas, procedimentos e condições de trabalho que lhe fornecemos… E mais: O criador final e essencial da força é o mecânico, e o momento da criação é durante a montagem. Então é muito importante entendermos esse processo.

A indústria reconhece a natureza crítica da instalação e montagem há vários anos.
Na Europa, a ênfase tem sido em garantir que a confecção das juntas seja realizada por técnicos treinados e validados e isso levou à publicação de uma norma técnica europeia: TS EN 1591 Parte 4 intitulada “Flanges e suas juntas. Regras de projeto para conexões de flange circulares vedadas. Qualificação da competência do pessoal na montagem de juntas aparafusadas instaladas em equipamentos sujeitos à Diretiva de Equipamentos sob Pressão (PED)”.

A norma fornece uma metodologia para treinamento e avaliação de técnicos envolvidos na fabricação e desmontagem de juntas de flange e pode ser vista como análoga ao treinamento exigido para soldadores envolvidos em trabalhos em vasos de pressão. Sua publicação demonstra a importância dada ao controle competente do processo de fabricação de juntas para garantir um desempenho livre de vazamentos do flange.

A junta é apenas uma das muitas razões pelas quais uma conexão de junta de flange aparafusada pode vazar.
Mesmo quando todos os componentes complexos inter-relacionados de uma conexão de flange com junta aparafusada funcionam em perfeita harmonia, o fator mais importante que leva ao sucesso ou ao fracasso dessa conexão de flange aparafusada será a atenção dada aos procedimentos adequados de instalação e montagem por parte da pessoa que instala a gaxeta. . Se feito corretamente, a montagem permanecerá livre de vazamentos durante a expectativa de vida alvo.

Observação(ões) do autor…

Conexões flangeadas versus conexões soldadas

Não existem normas que definam se podem ou não ser utilizadas conexões flangeadas.

Numa fábrica recém-construída é habitual minimizar as ligações flangeadas, pois apenas é necessária uma soldadura para ligar dois pedaços de tubo. Isso economiza os custos de dois flanges, a gaxeta, os parafusos prisioneiros, a segunda solda, o custo do END para a segunda solda, etc.

Algumas outras desvantagens das conexões de flange:

  • Cada conexão de flange pode vazar (algumas pessoas afirmam que uma conexão de flange nunca é 100% à prova de vazamentos).
  • Os sistemas de tubos flangeados precisam de muito mais espaço (pense em um suporte para tubos).
  • O isolamento de sistemas de tubos flangeados é mais caro (tampas de flange especiais).

É claro que as conexões de flange apresentam grandes benefícios; alguns exemplos:

  • Uma nova linha pode conter vários carretéis de tubos e pode ser fabricada em uma oficina.
  • Estas bobinas de tubo podem ser montadas na fábrica sem a necessidade de serem soldadas.
  • Não é necessário NDO (raio X, hidroteste etc.) na planta, pois isso foi feito na oficina.
  • Não é necessário jateamento e pintura na fábrica, pois até isso foi feito em oficina
    (apenas danos na pintura durante a instalação devem ser reparados).

Tal como acontece com muitas coisas, tudo tem seus prós e contras.


Horário da postagem: 30 de maio de 2020