O que é uma flange?
Flange, para abreviar, apenas um termo geral, geralmente se refere a um corpo de metal em forma de disco semelhante para abrir alguns orifícios fixos, usado para conectar outras coisas, esse tipo de coisa é amplamente utilizado em máquinas, então parece um pouco estranho, como desde que seja conhecido como flange, seu nome é derivado do inglês flange.de modo que o tubo e a interligação do tubo das peças, conectadas à extremidade do tubo, o flange tenha uma abertura, parafusos para fazer os dois flanges firmemente conectados, entre o flange com uma vedação de junta.
O flange é uma peça em forma de disco, o mais comum na engenharia de dutos, o flange é usado em pares.
Em relação aos tipos de conexões flangeadas, existem três componentes:
- Flanges de tubos
- Junta
- Conexão de parafuso
Na maioria dos casos, é encontrado um material específico de junta e parafuso, feito do mesmo material do componente do flange do tubo.Os flanges mais comuns são flanges de aço inoxidável.Os flanges, por outro lado, estão disponíveis em diversos materiais para adequá-los às necessidades do local.Alguns dos materiais de flange mais comuns são monel, inconel e cromo molibdênio, dependendo dos requisitos reais do local.A melhor escolha do material deve depender do tipo de sistema no qual se deseja utilizar um flange com requisitos específicos.
7 tipos comuns de flanges
Existem vários tipos de flanges que podem ser selecionados de acordo com as necessidades do local.Para corresponder ao design do flange ideal, deve-se garantir uma operação confiável e uma longa vida útil e considerar o preço mais adequado.
1. flange roscada:
Os flanges roscados, que possuem uma rosca no furo do flange, são montados com roscas externas na conexão.A conexão roscada destina-se aqui a evitar soldagem em todos os casos.É conectado principalmente por roscas correspondentes ao tubo a ser instalado.
2. Flanges de solda de soquete
Este tipo de flange é normalmente utilizado para tubos menores onde o diâmetro da região de baixa temperatura e baixa pressão é caracterizado por uma conexão na qual o tubo é colocado dentro do flange para garantir uma conexão com uma solda de filete de rota única ou multirota.Isto evita as restrições associadas às extremidades roscadas em comparação com outros tipos de flanges soldados, simplificando assim a instalação.
3. Flanges sobrepostas
Um flange sobreposto é um tipo de flange que requer que a extremidade da ponta seja soldada a uma conexão para ser usada com um flange de suporte para formar uma conexão flangeada.Este design tornou este método popular em uma variedade de sistemas onde o espaço físico é limitado, ou onde é necessária desmontagem frequente, ou onde é necessário um alto grau de manutenção.
4. Flanges deslizantes
Os flanges deslizantes são muito comuns e estão disponíveis em uma ampla variedade de tamanhos para atender sistemas com altas vazões e rendimentos.A simples combinação do flange com o diâmetro externo do tubo torna a conexão muito fácil de instalar.A instalação desses flanges é um pouco técnica, pois requer soldagem de filete em ambos os lados para fixar o flange ao tubo.
5. Flanges cegos
Esses tipos de flanges são adequados para terminação de sistemas de tubulação.A placa cega tem o formato de um disco vazio que pode ser aparafusado.Uma vez instalados corretamente e combinados com a junta correta, permitem uma excelente vedação e são fáceis de remover quando necessário.
6. Flanges de pescoço soldado
Os flanges de pescoço soldado são muito semelhantes aos flanges sobrepostos, mas requerem soldagem de topo para instalação.E a integridade do desempenho deste sistema e sua capacidade de ser dobrado muitas vezes e usado em sistemas de alta pressão e alta temperatura fazem dele a principal escolha para tubulação de processo.
7. Flanges especiais
Este tipo de flange é o mais familiar.No entanto, existe uma ampla gama de tipos de flanges especializados adicionais disponíveis para atender a uma variedade de usos e ambientes.Existem várias outras opções, como flanges nipo, flanges weldo, flanges de expansão, orifícios, pescoços longos de solda e flanges redutores.
5 tipos especiais de flanges
1. Bem-vindoFLange
O flange Weldo é muito semelhante ao flange Nipo, pois é uma combinação de flanges soldados de topo e conexões de derivação.Os flanges Weldo são feitos de uma única peça de aço forjado sólido, em vez de peças individuais serem soldadas entre si.
2. Flange Nipo
Nipoflange é um tubo inclinado em um ângulo de 90 graus, é um produto fabricado pela combinação de flanges soldados de topo e Nipolet forjado.Embora o flange Nipo seja considerado uma peça única e resistente de aço forjado, não se entende que sejam dois produtos diferentes soldados entre si. A instalação do Nipoflange consiste em soldar a parte Nipolet do equipamento para passar o tubo e aparafusar o flange parte ao flange do tubo pela equipe de tubulação.
É importante saber que os flanges Nipo estão disponíveis em vários tipos de materiais, como carbono, aços carbono de alta e baixa temperatura, tipos de aço inoxidável e ligas de níquel. Os flanges Nipo são feitos em sua maioria com fabricação reforçada, o que ajuda a dar-lhes mecânica extra resistência quando comparado ao flange Nipo padrão.
3. Elboflange e Latroflange
Elboflange é conhecido como uma combinação de flange e Elbolet, enquanto Latroflange é conhecido como uma combinação de flange e Latrolet.Os flanges de cotovelo são usados para ramificar tubos em um ângulo de 45 graus.
4. Flanges de anel giratório
A aplicação de flanges de anel giratório visa facilitar o alinhamento dos furos dos parafusos entre dois flanges emparelhados, o que é mais útil em muitas situações, como na instalação de dutos de grande diâmetro, dutos submarinos ou offshore e ambientes semelhantes.Esses tipos de flanges são adequados para fluidos exigentes em petróleo, gás, hidrocarbonetos, água, produtos químicos e outras aplicações petroquímicas e de gerenciamento de água.
No caso de tubulações de grande diâmetro, o tubo é equipado com um flange de solda de topo padrão em uma extremidade e um flange giratório na outra.Isso funciona simplesmente girando o flange giratório na tubulação para que o operador consiga o alinhamento adequado dos furos dos parafusos de uma maneira muito fácil e rápida.
Alguns dos principais padrões para flanges de anel giratório são ASME ou ANSI, DIN, BS, EN, ISO e outros.Um dos padrões mais populares para aplicações petroquímicas é ANSI ou ASME B16.5 ou ASME B16.47.Flanges giratórios são flanges que podem ser usados em todos os formatos padrão de flange comuns.Por exemplo, pescoços de solda, encaixes, juntas sobrepostas, soldas de soquete, etc., em todos os tipos de materiais, em uma ampla variedade de tamanhos de 3/8" a 60" e pressões de 150 a 2500. esses flanges podem ser facilmente fabricados em aço carbono, liga e aço inoxidável.
5. Flanges de expansão
Flanges de expansão são usados para aumentar o tamanho do furo de um tubo de qualquer ponto específico para outro, a fim de conectar o tubo a qualquer outro equipamento mecânico, como bombas, compressores e válvulas, que tenham tamanhos de entrada diferentes.
Os flanges de expansão são geralmente flanges soldados de topo que possuem um orifício muito grande na extremidade não flangeada.Ele pode ser usado para adicionar apenas um ou dois tamanhos ou até 4 polegadas ao diâmetro do tubo em execução.Esses tipos de flanges são preferidos à combinação de redutores de solda de topo e flanges padrão porque são mais baratos e mais leves.Um dos materiais mais comuns usados para flanges de expansão é o A105 e o aço inoxidável ASTM A182.
Os flanges de expansão estão disponíveis em classificações de pressão e tamanhos de acordo com as especificações ANSI ou ASME B16.5, que estão disponíveis principalmente convexos ou planos (RF ou FF).Os flanges redutores, também conhecidos como flanges redutores, têm a função exatamente oposta aos flanges de expansão, o que significa que são usados para reduzir o tamanho do furo de um tubo.O diâmetro do furo de um trecho de tubo pode ser facilmente reduzido, mas não mais do que 1 ou 2 tamanhos.Se for feita uma tentativa de redução além disso, uma solução baseada em uma combinação de redutores soldados de topo e flanges padrão deve ser usada.
Dimensionamento de flange e considerações comuns
Além do projeto funcional de um flange, seu tamanho é o fator com maior probabilidade de influenciar a seleção do flange ao projetar, manter e atualizar um sistema de tubulação.Em vez disso, deve-se levar em consideração a interface do flange com o tubo e as juntas utilizadas para garantir o dimensionamento adequado.Além disso, algumas considerações comuns são as seguintes:
- Diâmetro externo: O diâmetro externo é a distância entre duas arestas opostas da face do flange.
- Espessura: A espessura é medida a partir do exterior do aro.
- Diâmetro do Círculo do Parafuso: Esta é a distância entre os furos relativos dos parafusos medidos de centro a centro.
- Tamanho do tubo: O tamanho do tubo é o tamanho correspondente ao flange.
- Furo Nominal: O furo nominal é o tamanho do diâmetro interno do conector do flange.
Classificação de flange e nível de serviço
Os flanges são categorizados principalmente por sua capacidade de suportar diferentes temperaturas e pressões.É designado pelo uso de letras ou sufixos “#”, “lb” ou “class”.Estes são sufixos intercambiáveis e também variam de acordo com a região ou fornecedor.As classificações comuns conhecidas estão listadas abaixo:
- 150#
-300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
As mesmas tolerâncias de pressão e temperatura variam dependendo do material utilizado, do design do flange e do tamanho do flange.No entanto, a única constante é a classificação de pressão, que diminui à medida que a temperatura aumenta.
Tipo de face do flange
O tipo de face também é uma característica muito importante que tem um impacto significativo no desempenho final e na vida útil do flange.Portanto, alguns dos tipos mais importantes de faces de flange são analisados a seguir:
1. Flange Plano (FF)
A superfície da junta de um flange plano está no mesmo plano que a superfície da estrutura aparafusada.As mercadorias que utilizam flanges planos são geralmente aquelas fabricadas com moldes para combinar com o flange ou tampa do flange.Flanges planos não devem ser colocados em flanges laterais invertidos. ASME B31.1 afirma que ao unir flanges planos de ferro fundido a flanges de aço carbono, a face elevada nos flanges de aço carbono deve ser removida e uma junta de face completa é necessária.Isso evita que flanges de ferro fundido pequenos e quebradiços respinguem no vazio formado pela ponta elevada do flange de aço carbono.
Este tipo de face de flange é utilizado na fabricação de equipamentos e válvulas para todas as aplicações onde é fabricado ferro fundido.O ferro fundido é mais frágil e geralmente é usado apenas para aplicações de baixa temperatura e baixa pressão.A face plana permite que ambos os flanges façam contato completo em toda a superfície.Os flanges planos (FF) têm uma superfície de contato que tem a mesma altura que as roscas dos parafusos do flange.Arruelas de face inteira são usadas entre dois flanges planos e geralmente são macias.De acordo com a ASME B31.3, flanges planos não devem ser acoplados a flanges elevados devido ao potencial de vazamento da junta flangeada resultante.
2. Flange de face elevada (RF)
O flange de face elevada é o tipo mais comum usado em aplicações de fabricação e é facilmente reconhecido.É chamado de convexo porque a face da junta está localizada acima da face do anel do parafuso.Cada tipo de revestimento requer o uso de vários tipos de juntas, incluindo uma variedade de abas de anel plano e compósitos metálicos, como formas enroladas em espiral e com bainha dupla.
Os flanges RF são projetados para concentrar mais pressão em uma área menor da junta, melhorando assim o controle de pressão da junta.diâmetros e alturas por nível de pressão e diâmetro são descritos na ASME B16.5.O nível de pressão do flange especifica a altura da face que está sendo levantada. Os flanges RF destinam-se a concentrar mais pressão em uma área menor da gaxeta, aumentando assim a capacidade de controle de pressão da junta. ASME B16.5.Classificações do flange de pressão.
3. Flange de anel (RTJ)
Quando é necessária uma vedação metal-metal entre flanges emparelhados (que é a condição para aplicações de alta pressão e alta temperatura, ou seja, acima de 700/800 C°), o Flange de Junta de Anel (RTJ) é usado.
O flange da junta anelar possui uma ranhura circular que acomoda a junta da junta anelar (oval ou retangular).
Quando dois flanges de junta anelar são aparafusados e depois apertados, a força aplicada ao parafuso deforma a gaxeta na ranhura do flange, criando uma vedação muito estanque de metal com metal.Para conseguir isso, o material da junta anelar deve ser mais macio (mais dúctil) que o material dos flanges.
Os flanges RTJ podem ser vedados com juntas RTJ de diferentes tipos (R, RX, BX) e perfis (por exemplo, octogonais/elípticos para tipo R).
A junta RTJ mais comum é a do tipo R com seção transversal octogonal, pois garante uma vedação muito forte (a seção transversal oval é o tipo mais antigo).No entanto, o design de "ranhura plana" aceita ambos os tipos de juntas RTJ com seção transversal octogonal ou oval.
4. Flanges macho e fêmea (T e G)
Dois flanges macho e fêmea (faces T e G) se encaixam perfeitamente: um flange tem um anel elevado e o outro tem ranhuras onde se encaixam facilmente (a lingueta entra na ranhura e veda a junta).
Os flanges macho e fêmea estão disponíveis em tamanhos grandes e pequenos.
5. Flanges macho e fêmea (M e F)
Semelhante aos flanges macho e fêmea, os flanges macho e fêmea (tipos de face M e F) combinam entre si.
Um flange possui uma área que se estende além de sua área de superfície, o flange macho, e o outro flange possui depressões correspondentes usinadas na superfície frontal, o flange fêmea.
Acabamento de superfície de flange
Para garantir um ajuste perfeito do flange à gaxeta e ao contraflange, a área da superfície do flange requer um certo grau de rugosidade (somente acabamentos de flange RF e FF).O tipo de rugosidade da superfície da face do flange define o tipo de “acabamento do flange”.
Os tipos comuns são faces de flange planas, serrilhadas concêntricas, serrilhadas em espiral e lisas.
Existem quatro acabamentos superficiais básicos para flanges de aço, no entanto, o objetivo comum de qualquer tipo de acabamento superficial de flange é produzir a rugosidade desejada na superfície do flange para garantir um ajuste sólido entre o flange, a gaxeta e o flange correspondente para fornecer uma vedação de qualidade. .
Horário da postagem: 08/10/2023