Você já se perguntou o que mantém intactos nossos intrincados sistemas de tubulação? As juntas de flange, que incluem flanges, gaxetas e fixadores, são os heróis desconhecidos do projeto de engenharia. Este artigo explora sua função vital em várias aplicações, materiais e padrões. Prepare-se para descobrir como esses componentes garantem a segurança e a eficiência em setores de todo o mundo.
Flange, gaxetas e fixadores são conhecidos coletivamente como juntas de flange. As juntas de flange são um componente amplamente utilizado em projetos de engenharia com uma ampla gama de aplicações.
Eles são componentes essenciais no projeto de tubulações, acessórios de tubulação e válvulas, além de serem componentes necessários em equipamentos e peças de equipamentos (como bueiros, visores e medidores de nível de líquido).
Além disso, outras especialidades, como fornos industriais, engenharia térmica, abastecimento e drenagem de água, aquecimento, ventilação e controle automático, também usam frequentemente juntas de flange.
Os materiais incluem aço forjado, aço carbono WCB, aço inoxidável, 316L, 316, 304L, 304, 321, aço cromo molibdênio, aço cromo molibdênio vanádio, titânio molibdênio, borracha de revestimento e materiais de flúor de revestimento.
As variedades incluem flanges de pescoço de solda, flanges deslizantes, flanges de solda de encaixe, flanges de junta sobreposta, flanges rosqueados e flanges cegos.
As normas incluem a série GB (norma nacional), série JB (ministério de maquinário), série HG (ministério da indústria química), ASME B16.5 (norma americana), BS4504 (norma britânica), DIN (norma alemã) e JIS (norma japonesa).
O sistema padrão internacional de flanges inclui dois sistemas principais: o sistema de flanges europeu, representado pelo DIN da Alemanha (incluindo a antiga União Soviética), e o sistema de flanges americano, representado pelo ANSI.
Além disso, há também o flange JIS japonês, mas ele geralmente é usado apenas para obras públicas em instalações petroquímicas e tem um impacto relativamente pequeno em nível internacional.
O sistema de flanges europeu, representado pela Alemanha e pela antiga União Soviética, tem seus próprios padrões.
Os padrões americanos do sistema de flanges são representados pelas normas ANSI B16.5 e ANSI B16.47. Tanto o Reino Unido quanto a França têm dois conjuntos de padrões de flange cada.
Portanto, os padrões de flange reconhecidos internacionalmente podem ser resumidos em dois sistemas diferentes e não intercambiáveis: o sistema de flange europeu, representado pela Alemanha, e o sistema de flange americano, representado pelos Estados Unidos.
O IOS7005-1 é um padrão emitido pela Organização Internacional de Padronização em 1992, que combina as duas séries de padrões de flange dos Estados Unidos e da Alemanha.
Os tamanhos de conexão de flange dos dois sistemas não são compatíveis, e os dois sistemas são mais apropriadamente diferenciados pela classificação de pressão.
O sistema europeu usa classificações de pressão de 0,25, 0,6, 1,0, 1,6, 2,5, 4,0, 6,3, 10,0, 16,0, 25,0, 32,0 e 40,0 MPa, enquanto o sistema americano usa classificações de pressão de 1,0, 2,0, 5,0, 11,0, 15,0, 26,0 e 42,0 MPa.
Status atual dos padrões de flange na China
Os padrões comumente usados para flanges nos setores químico e petroquímico da China são:
Os tamanhos de conexão da DIN são diferentes dos tamanhos das normas JB, conforme mostrado na tabela abaixo:
| Padrão | Tamanho da rosca (M)/furo do parafuso (Φ) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| JB série 2 | M22/Φ | M30/Φ | M36/Φ | M42/Φ48 (todos) | M48/Φ54 (todos) | |
| Novo HG, ISO, JB série 1, BS, FOCT, DIN | M24/Φ26 | M33/Φ36 | M33/Φ36 | M39/Φ42 | M45/Φ48 | M45/Φ48 |
| Medidas a serem tomadas ao combinar dois flanges | O orifício do parafuso da primeira fileira do flange é expandido em 1 mm | O orifício do parafuso da primeira fileira do flange é expandido em 2 mm | Podem ser adicionadas arruelas | Podem ser adicionadas arruelas | Consistente | Podem ser adicionadas arruelas |
(Observação: na tabela, o termo "Todos" entre colchetes indica que todas as especificações de fixadores são substituídas pelos fixadores da segunda linha. "Parte" indica que alguns dos fixadores para essa especificação foram alterados, mas alguns permanecem inalterados e são consistentes).
Ao usar o novo padrão HG com os flanges antigos do padrão JB, os seguintes pontos devem ser observados:
O soldagem plana O flange (padrão da indústria química HG20592, padrão nacional GB/T9119, padrão mecânico JB/T81) é conveniente para a obtenção de materiais, fácil de fabricar, econômico e amplamente utilizado.
Entretanto, sua rigidez é baixa, por isso não pode ser usado em sistemas de tubulação de processos químicos que exijam alto vácuo, tenham materiais combustíveis ou explosivos ou em ambientes altamente perigosos. A superfície de vedação pode ser plana ou elevada.
O flange de pescoço com solda de face elevada é um tipo de flange dentro do sistema de flange padrão nacional da China. É uma forma comum de flange usada em equipamentos ou sistemas de tubulação.
O flange de pescoço com solda de face elevada tem uma altura de pescoço mais curta, o que melhora a rigidez e a capacidade de carga do flange.
Em comparação com o flange de solda deslizante, ele exige mais trabalho de soldagem e consome mais varetas de solda. Ele não é adequado para aplicações de alta temperatura, alta pressão ou flexão repetida e flutuação de temperatura. No entanto, é mais fácil de instalar no local e elimina a necessidade do processo de bater e esmerilhar o flange. costura de solda.
O flange de encaixe com pescoço, também conhecido como flange de encaixe (SO), é um tipo de aço flange de tubo que conecta tubos e conexões de aço a equipamentos ou tubulações, inserindo-os no flange e soldando-os.
A superfície de vedação do flange deslizante com pescoço pode ter diferentes formas, incluindo face elevada (RF), face plana (FM), macho e fêmea (M), lingueta e ranhura (T), ranhura (G) e face completa (FF).
A faixa de diâmetro do flange deslizante com pescoço é de DN10 a DN600 e é adequado para a série PN PN2.5 a PN40 e para a série Class150 a Class1500.
Os materiais usados para os flanges deslizantes com pescoço incluem aço carbono e aço de baixa liga, aço inoxidável 304316, 304L, 316L, 321, 347 e CF8C. O processo de fabricação é o forjamento.
As vantagens dos flanges deslizantes com pescoço incluem maior resistência e capacidade de carga devido ao pescoço curto, o que os torna adequados para uso em tubulações de alta pressão. No entanto, eles são mais caros em comparação com os flanges planos, e seu formato os torna mais suscetíveis a danos durante o transporte.
O flange integral é um tipo de conexão de flange, que pertence ao flange de tubo de aço soldado por pescoço. Os materiais usados incluem aço-carbono, aço inoxidável e liga de aço. Em vários padrões nacionais, o flange integral é representado por "IF". Ele é frequentemente usado em tubulações de alta pressão e geralmente é produzido por fundição.
Na categoria de tipos de flangesO flange integral é indicado pela abreviação "IF". Normalmente, ele tem uma superfície de face elevada (RF), mas para condições inflamáveis, explosivas, altamente perigosas ou extremas, podem ser usadas superfícies de vedação na forma de superfícies convexo-côncavas (MFM) ou superfícies de lingueta e ranhura (TG) em vez da superfície RF.
O flange de solda de soquete é um tipo de flange soldado a uma extremidade de um tubo de aço e conectado a outra extremidade com parafusos. Tipos de superfície de vedação: face elevada (RF), face plana (FF), lingueta e ranhura (TG), junta em anel (RJ).
Aplicações: os flanges de solda de soquete são comumente usados em setores como caldeiras, vasos de pressão, petróleo, química, construção naval, produtos farmacêuticos, metalurgia, maquinário, estamparia, dobra e processamento de alimentos para tubulações com PN≤10.0MPa e DN≤40.
Um flange rosqueado é um tipo de flange sem solda, que transforma o orifício interno do flange em uma rosca de tubo e o conecta a um tubo rosqueado para obter a conexão.
Em comparação com um flange de solda plano ou um soldagem de topo O flange rosqueado tem a vantagem de ser de fácil instalação e manutenção, o que o torna adequado para uso em sistemas de tubulação onde a soldagem não é permitida no local.
Quando os flanges de aço-liga têm resistência suficiente, mas são difíceis de soldar ou têm soldagem ruim Se o desempenho da tubulação for muito baixo, um flange rosqueado pode ser usado no lugar. No entanto, não é recomendável usar um flange rosqueado em condições em que a temperatura da tubulação mude bruscamente ou a temperatura esteja acima de 260°C ou abaixo de -45°C para evitar vazamentos.
O flange de manga solta com junta sobreposta é um tipo de flange móvel comumente usado em acessórios de encanamento e drenagem. O fabricante fornece uma peça de flange com cada extremidade da junta de expansão, que pode ser conectada diretamente à tubulação ou ao equipamento no projeto usando parafusos.
Objetivo: o objetivo de usar um flange de manga solta com junta sobreposta é, em geral, economizar materiais. Sua estrutura é dividida em duas partes: a parte do tubo é conectada à tubulação em uma extremidade e uma junta sobreposta é feita na outra extremidade. A placa do flange é feita de material de baixa qualidade, enquanto a parte do tubo usa o mesmo material que a tubulação para atingir o objetivo de economizar materiais.
Vantagens do flange de manga solta com junta sobreposta:
Desvantagens:
O flange solto com anel de solda plano é um tipo de flange que pode se mover. Ele é conectado diretamente a tubos e equipamentos de engenharia por meio de parafusos. O objetivo de usar um flange solto com anel de solda plano geralmente é economizar materiais.
Sua estrutura é dividida em duas partes: uma extremidade do tubo é conectada ao tubo, e a outra extremidade é flangeada. A parte do flange é encaixada na extremidade flangeada. O flange é feito de materiais de baixa qualidade, enquanto a parte do tubo usa o mesmo material que o tubo, para atingir o objetivo de economizar materiais.
As desvantagens do flange solto com anel de solda plano são:
As vantagens do flange solto com anel de solda plano são:
Também conhecido como placa cega, é um tipo de flange sem furo central usado para vedar a extremidade de uma tubulação. Sua função é semelhante à das tampas de extremidade soldadas e das tampas de tubo rosqueadas, mas o flange cego e a tampa de tubo rosqueada podem ser removidos a qualquer momento, enquanto a tampa de extremidade soldada não pode. Há várias formas de superfícies de vedação, incluindo face plana, face elevada, face côncavo-convexa, face de lingueta e ranhura e face de junta de anel. A principal área de produção fica em Mengcun.
Superfícies de vedação do flange: Face plana (FF), face elevada (RF), face côncavo-convexa (MFM), face de lingueta e ranhura (TG) e face de junta de anel (RJ).
(Observação: a tradução fornecida acima já é nativa em sua expressão, portanto não é necessária nenhuma revisão ou polimento adicional).
O flange cego revestido é um tipo de flange cego em que o aço inoxidável é soldado em um lado do flange próximo ao meio para criar uma única unidade. Ele é usado como uma placa cega em tubulações com meios corrosivos. A diferença entre o flange cego revestido e um flange cego comum é que ele tem um revestimento anticorrosivo adicional na superfície em contato com o meio.
O flange de solda com pescoço plano é conectado à extremidade de um tubo e é usado principalmente como um componente para conectar tubos entre si. O flange de solda com pescoço plano tem um orifício para parafuso que permite que os dois flanges sejam firmemente conectados com parafusos e vedados com gaxetas.
Uma junta de flange de solda plana de pescoço consiste em um par de flanges, uma gaxeta e vários parafusos e porcas. A gaxeta é colocada entre as duas superfícies de vedação do flange.
Depois de apertar as porcas, a superfície da gaxeta se deforma sob uma certa pressão e preenche todas as irregularidades da superfície de vedação, criando uma junta estanque e sem vazamentos. As juntas de flange são um tipo de junta destacável e podem ser divididas em flanges de contêineres e flanges de tubos, dependendo das partes que estão sendo unidas. O flange de solda de pescoço plano é adequado para conexões de tubulação de aço com pressão nominal não superior a 2,5 MPa.
O flange de solda de pescoço plano é usado para soldar flanges e tubos juntos. Sua estrutura é razoável e ele tem alta resistência e rigideztornando-o resistente a altas temperaturas, altas pressões, flexões repetidas e flutuações de temperatura.
A vedação é confiável. Os flanges de solda de pescoço plano com pressão nominal de 0,25 a 2,5 MPa usam uma superfície de vedação convexa e côncava.
Os flanges ASME são componentes usados para conectar tubos entre si, fixados na extremidade de cada tubo. Há dois métodos para produzir flanges ASME para solda de topo: forjamento e fundição.
Os flanges de solda de topo ASME podem ser classificados em variedades com e sem pescoço, dependendo da presença de um pescoço. Para completar a conexão, duas placas de flange e uma gaxeta são fixadas com parafusos. O parafuso passa pelos orifícios do flange ASME e conecta firmemente os dois flanges. Uma junta de vedação é usada para vedar o espaço entre os flanges.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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