O que é um flange?
Flange para abreviar, apenas um termo geral, geralmente se refere a um corpo de metal em forma de disco semelhante para abrir alguns furos fixos, usados para conectar outras coisas, esse tipo de coisa é amplamente usado em máquinas, por isso parece um pouco estranho, contanto que seja conhecido como flange, seu nome é derivado do inglês flange. de modo que o tubo e a interconexão de peças do tubo, conectados à extremidade do tubo, o flange tem uma abertura, parafusos para fazer os dois flanges firmemente conectados, entre o flange com uma vedação de junta.
Flange é uma peça em formato de disco, mais comum em engenharia de dutos, flange é usada em pares.
Em relação aos tipos de conexões de flange, existem três componentes:
- Flanges de tubos
- Junta
- Conexão por parafuso
Na maioria dos casos, existe um material específico para juntas e parafusos, fabricado com o mesmo material do componente do flange do tubo. Os flanges mais comuns são de aço inoxidável. Os flanges, por outro lado, estão disponíveis em uma variedade de materiais para se adequarem às necessidades do local. Alguns dos materiais mais comuns para flanges são monel, inconel e cromo-molibdênio, dependendo das necessidades específicas do local. A melhor escolha de material deve depender do tipo de sistema no qual você deseja usar 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, é necessário garantir uma operação confiável e uma longa vida útil, além de considerar o preço mais adequado.
1. flange roscada:
Flanges roscados, que possuem uma rosca no furo do flange, são instalados com roscas externas na conexão. A conexão roscada visa evitar a soldagem em todos os casos. Ela é conectada principalmente por roscas correspondentes ao tubo a ser instalado.
2. Flanges de solda de soquete
Este tipo de flange é geralmente utilizado em 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 solda de filete de rota única ou múltipla. Isso evita as restrições associadas às extremidades rosqueadas em comparação com outros tipos de flanges soldados, simplificando a instalação.
3. Flanges sobrepostas
Um flange sobreposto é um tipo de flange que requer que a extremidade do cotovelo seja soldada a topo a uma conexão para ser usada com um flange de suporte para formar uma conexão flangeada. Este projeto tornou este método popular em uma variedade de sistemas onde o espaço físico é limitado, ou onde a desmontagem frequente é necessária, ou onde um alto grau de manutenção é exigido.
4. Flanges deslizantes
Flanges deslizantes são muito comuns e estão disponíveis em uma ampla gama de tamanhos para atender a sistemas com altas vazões e rendimentos. A simples adaptação do flange ao 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 fixá-los ao tubo.
5. Flanges cegos
Esses tipos de flanges são adequados para a terminação de sistemas de tubulação. A placa cega tem o formato de um disco cego que pode ser parafusado. Uma vez instaladas corretamente e combinadas com a junta correta, elas 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. A integridade do desempenho deste sistema e sua capacidade de ser dobrado inúmeras vezes e utilizado em sistemas de alta pressão e alta temperatura o tornam a principal escolha para tubulações de processo.
7. Flanges especiais
Este tipo de flange é o mais comum. No entanto, existe uma ampla gama de outros tipos de flanges especializados disponíveis para atender a uma variedade de usos e ambientes. Há diversas outras opções, como flanges nipo, flanges weldo, flanges de expansão, flanges de orifício, flanges de pescoço longo e flanges redutoras.
5 tipos especiais de flanges
1. Bem-vindoFlongo
O flange Weldo é muito semelhante ao flange Nipo, pois é uma combinação de flanges de solda de topo e conexões de derivação. Os flanges Weldo são feitos de uma única peça de aço forjado sólido, em vez de peças individuais soldadas.
2. Flange Nipo
Nipoflange é um tubo derivado inclinado em um ângulo de 90 graus, fabricado pela combinação de flanges soldadas a topo e Nipolet forjado. Embora o Nipoflange seja considerado uma única peça robusta de aço forjado, não se entende que sejam dois produtos diferentes soldados juntos. A instalação do Nipoflange consiste na soldagem à parte Nipolet do equipamento para a passagem do tubo e na fixação da parte do flange ao flange do tubo curto 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, aços inoxidáveis e ligas de níquel. Os flanges Nipo são geralmente feitos com fabricação reforçada, o que ajuda a dar a eles resistência mecânica extra quando comparados aos flanges 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. Flanges em cotovelo são usadas para ramificar tubos em um ângulo de 45 graus.
4. Flanges de anel giratório
A aplicação de flanges de anel giratório é facilitar o alinhamento dos furos dos parafusos entre dois flanges pareados, o que é mais útil em diversas situações, como a instalação de dutos de grande diâmetro, dutos submarinos ou offshore e ambientes similares. Esses tipos de flanges são adequados para fluidos exigentes em petróleo, gás, hidrocarbonetos, água, produtos químicos e outras aplicações petroquímicas e de gerenciamento de recursos hídricos.
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 correto dos furos dos parafusos de forma muito fácil e rápida.
Algumas das principais normas para flanges de anel giratório são ASME ou ANSI, DIN, BS, EN, ISO e outras. Uma das normas mais populares para aplicações petroquímicas é a ANSI ou ASME B16.5 ou ASME B16.47. Flanges giratórios podem ser usados em todos os formatos padrão comuns de flanges. Por exemplo, pescoços de solda, encaixes deslizantes, juntas sobrepostas, soldas de encaixe, etc., em todos os tipos de materiais, em uma ampla gama de tamanhos de 3/8" a 60" e pressões de 150 a 2500. Esses flanges podem ser facilmente fabricados em aço carbono, aços de liga e aços inoxidáveis.
5. Flanges de expansão
Flanges de expansão são usados para aumentar o diâmetro interno de um tubo de um 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.
Flanges de expansão são geralmente flanges soldados a topo com um furo muito grande na extremidade não flangeada. Podem ser usados para adicionar apenas um ou dois tamanhos ou até 10 cm ao furo do tubo de passagem. Esses tipos de flanges são preferíveis à combinação de redutores soldados a topo e flanges padrão por serem mais baratos e leves. Um dos materiais mais comuns usados para flanges de expansão é o aço A105 e o aço inoxidável ASTM A182.
Flanges de expansão estão disponíveis em classificações de pressão e tamanhos de acordo com as especificações ANSI ou ASME B16.5, sendo disponíveis principalmente convexos ou planos (RF ou FF). Flanges redutores, também conhecidos como flanges redutores, têm a função exatamente oposta aos flanges de expansão, ou seja, são usados para reduzir o diâmetro interno de um tubo. O diâmetro interno de um trecho de tubo pode ser facilmente reduzido, mas não em mais de 1 ou 2 tamanhos. Se for feita uma tentativa de redução além disso, deve-se utilizar uma solução baseada em uma combinação de redutores soldados a topo e flanges padrão.
Dimensionamento de flanges e considerações comuns
Além do design funcional de um flange, seu tamanho é o fator que mais provavelmente influencia a seleção do flange ao projetar, manter e atualizar um sistema de tubulação. Em vez disso, deve-se considerar a interface do flange com o tubo e as juntas utilizadas para garantir o dimensionamento correto. Além disso, algumas considerações comuns são as seguintes:
- Diâmetro externo: O diâmetro externo é a distância entre duas bordas opostas da face do flange.
- Espessura: A espessura é medida a partir da parte externa do aro.
- Diâmetro do círculo do parafuso: é a distância entre os furos relativos dos parafusos, medida 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 flanges e nível de serviço
Os flanges são categorizados principalmente por sua capacidade de suportar diferentes temperaturas e pressões. São designados pelo uso das letras ou sufixos "#", "lb" ou "class". Esses sufixos são intercambiáveis e também variam de acordo com a região ou o fornecedor. As classificações mais comuns estão listadas abaixo:
- 150#
- 300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
As mesmas tolerâncias de pressão e temperatura variam dependendo do material utilizado, do design e do tamanho do flange. No entanto, a única constante é a pressão nominal, que diminui à medida que a temperatura aumenta.
Tipo de face de flange
O tipo de face também é uma característica muito importante, com 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. Os produtos que utilizam flanges planos são geralmente aqueles fabricados com moldes que se adaptam ao flange ou à tampa do flange. Flanges planos não devem ser colocados em flanges laterais invertidos. A norma ASME B31.1 estabelece que, ao unir flanges planos de ferro fundido a flanges de aço carbono, a face elevada dos flanges de aço carbono deve ser removida e uma junta de face completa é necessária. Isso evita que flanges pequenos e quebradiços de ferro fundido 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 em que o ferro fundido é fabricado. 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. Flanges planos (FF) têm uma superfície de contato com a mesma altura das roscas dos parafusos do flange. Arruelas de face completa são usadas entre dois flanges planos e geralmente são macias. De acordo com a norma ASME B31.3, flanges planos não devem ser acoplados a flanges elevados devido ao potencial de vazamento na junta flangeada resultante.
2. Flange de face elevada (RF)
O flange com 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 face requer o uso de vários tipos de juntas, incluindo uma variedade de abas de anel plano e compostos metálicos, como formas espiraladas e de 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. Os 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 a ser levantada. Os flanges RF são projetados para concentrar mais pressão em uma área menor da junta, aumentando assim a capacidade de controle de pressão da junta. Os diâmetros e alturas por classe de pressão e diâmetro são descritos na ASME B16.5. Classificações de flanges de pressão.
3. Flange de anel (RTJ)
Quando é necessária uma vedação metal-metal entre flanges pareados (o 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 circular tem uma ranhura circular que acomoda a junta da junta circular (oval ou retangular).
Quando dois flanges de junta anelar são aparafusados e apertados, a força aplicada pelo parafuso deforma a junta na ranhura do flange, criando uma vedação metal-metal muito firme. Para isso, o material da junta anelar deve ser mais macio (mais dúctil) do que o material dos flanges.
Os flanges RTJ podem ser vedados com juntas RTJ de diferentes tipos (R, RX, BX) e perfis (por exemplo, octogonal/elíptico para o 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 sela a junta).
Flanges macho e fêmea estão disponíveis em tamanhos grandes e pequenos.
5. Flanges macho e fêmea (M e F)
Semelhantes aos flanges macho e fêmea, os flanges macho e fêmea (tipos de face M e F) combinam entre si.
Um flange tem uma área que se estende além de sua superfície, o flange macho, e o outro flange tem depressões correspondentes usinadas na superfície de revestimento, o flange fêmea.
Acabamento de superfície do flange
Para garantir um encaixe perfeito do flange na junta e no flange de acoplamento, a superfície do flange requer um certo grau de rugosidade (apenas nos 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: padrão, serrilhados concêntricos, serrilhados em espiral e faces de flange lisas.
Existem quatro acabamentos de superfície básicos para flanges de aço. No entanto, o objetivo comum de qualquer tipo de acabamento de superfície de flange é produzir a rugosidade desejada na superfície do flange para garantir um encaixe sólido entre o flange, a junta e o flange correspondente para fornecer uma vedação de qualidade.
Horário da postagem: 08/10/2023