FLANGES FORJADOS
Definição
Flange é um elemento de ligação entre tubulações, permitindo que a linha seja desmontada para limpeza, modificação ou inspeção sem a necessidade de operações destrutivas. Os Flanges são montados em pares, normalmente unidos por parafusos e sob a forma de compressão entre eles, vedam a linha. Forjado é o processo de conformação que o aço recebe para receber a forma do Flange, que após a usinagem, atinge duas medidas finais.
De acordo com a Norma ASME B16.5, os pricipais Flanges são:
WELDING NECK (WN)
O Flange WN possui um pescoço cônico que segue gradualmente ao longo da espessuara da parede de um tubo ou conexão. Seu pescoço afunilado proporciona um reforço importante para sua utilização em diversas aplicações envolvendo alta pressão em temperaturas abaixo de zero ou super elevadas. A espessura do pescoço deste Flange tem a mesma espessura do tubo onde o mesmo será aplicado, evitando assim restrição de fluxo do produto passante na linha. São Flanges facilmente radiografados para detecção de falhas.
1 - FLG WELDING NECK (WN) / 2 - SOLDA / 3 - TUBO OU CONEXÃO
SOBREPOSTO (SO)
Quando instalado, fica sobreposto a tubulação. Ele recebe solda interna e solda externa para a sua ligação junto ao tubo. Pode ser considerado um Flange muito utilizado devido ao seu custo inferior ao Flange Welding Neck, porém quando utilizado em condições extremas, sua vida útil é de cerca de um terço quando se comparado ao Flange Welding Neck. Outra desvantagem deste Flange é que uma combinação de Flange e Curva não é possível, ou seja, ele deve ser soldado em um Tubo.
1 - FLG SOBREPOSTO (SO) / 2 - SOLDA / 3 - SOLDA / TUBO
SOCKET WELDING (SW)
Normalmente utilizado em diâmetros até 2”. Recebe somente solda na parte externa do mesmo. A espessura do encaixe deste Flange tem que ser a mesma espessura do tubo onde o mesmo será aplicado e um espaço deverá ser deixado entre o Flange e o tubo, este espaço deve ter aproximadamente 1,6 mm, o objetivo deste espaço é reduzir a tensão residual na raiz da solda, que pode ocorrer durante o processo de soldagem (obseve a imagem abaixo). Este é a principal desvantagem deste Flange, pois dependendo do produto a ser utilizado na linha, problemas de corrosão podem ocorrer nesta região.
1 - FLG SOCKET WELDING (SW) / 2 - SOLDA / 3 - TUBO / X: FOLGA DE EXPANSÃO
Este Flange é praticamente idêntico ao Flange Sobreposto, com a exceção de um raio na intersecção da face do Flange e o seu orifício. Ele deve ser instalado em conjunto com uma Pestana.
O Flange não é soldado a tubulação e fica solto a linha, sendo preso somente pelos parafusos. Seu principal objetivo e vantagem é reduzir o custo do projeto. Na maioria dos casos, ele é feito em aço carbono e a Pestana segue o padrão do material da linha, pois somente ela terá o contato com o produto. Nos sistemas onde ocorre rápida corrosão, os Flanges podem ser reutilizados, visto que ele não sofre contato com o produto da linha.
LAP JOINT (LJ)
1 - FLG LAP JOINT (LJ) / 2 - PESTANA / 3 - SOLDA DO TUBO NA PESTANA / 4: TUBO OU CONEXÃO
Normalmente utilizado em diâmetros até 2”. Sua principal vantagem é que eles podem ser ligados ao tubo sem solda, mas nada impede que uma solda seja aplicada na parte externa do Flange. O Flange Roscado não é adequado ara um sistema onde os tubos tenham uma espessura de parede muito fina, pois fazer rosca em um tubo com pouca parede não é possível, sendo assim, uma espessura de parede mais grossa deve ser escolhida.
ROSCADO (RO)
1 - FLG ROSCADO (RO) / 2 - ROSCA DO TUBO / 3 - TUBO
É um Flange que tem como objetivo fechar a tubulação. Pode ser utilizado também em Válvulas e Bombas com o mesmo objetivo.
CEGO (CE)
1 - FLG CEGO (CE) / 2 - PARAFUSO DE FIXAÇÃO / 3 - JUNTA DE VEDAÇÃO / FLANGE WELDING NECK (WN)
CLASSES DE PRESSÃO
De acordo com a ASME B16.5, são sete as classificações de Classes de Pressão dos Flanges. São elas:
Classe 150 / 300 / 400 / 600 / 900 / 1500 / 2500
A Classe de Pressão dos Flanges de acordo com a ASME B16.5 será sempre apresentada em Libras. Diferentes maneiras podem aparecer: 150#, 150 lbs, 150 Libras ou Classe 150, todas são iguais.
As Flanges podem suportar pressões diferentes a diferentes temperaturas, a medida que a temperatura aumenta, a pressão que o flange pode suportar diminui. Por exemplo: Um Flange Classe 150# em Aço Carbono ASTM A105, a temperatura ambiente suporta 19.6 Bar, 12.1 Bar a aproximadamente 250 °C e 6.5 bar a aproximadamente 400 °C. A medida que a temperatura aumenta, a pressão suportada diminui. Veja a tabela completa.
Observe as Flanges abaixo, todas são de 10" em diferentes Classes de Pressão. o diâmetro interno de todas são iguais, o que muda é o diâmetro extermo, o circulo de furação e o tamanho dos furos que irão receber os parafusos.
FACE
A face do Flange é a responsável pelo contato do mesmo com a outra Flange onde em conjunto com a junta de vedação, irá vedar o conjunto. Abaixo seguem todos os tipos de faces de acordo com a ASME B16.5.
