Como é que as flanges podem ser classificadas com base no revestimento?

Flanges são classificadas com base no revestimento como:

• A. Face plana. (FF)
• B. Rosto levantado. (R/F)
• C. Língua e ranhura. (T/G)
• D. Homens e mulheres (M/F)
• E. Junta de tipo anel. (RTJ)

Faces de flange

Diferentes tipos de faces de flange são utilizadas como superfícies de contacto para assentar o junta de vedação material. As normas ASME b16.5 e B16.47 definem vários tipos de faces de flange, incluindo a face elevada, as grandes faces macho e fêmea que têm dimensões idênticas para proporcionar uma área de contacto relativamente grande.

Outros revestimentos de flanges abrangidos por estas normas incluem os revestimentos de lingueta e ranhura grandes e pequenos e o revestimento de junta em anel, especificamente para juntas metálicas do tipo junta em anel.

Face elevada (RF)

A flange de face elevada é o tipo mais comum utilizado em aplicações de instalações de processamento e é fácil de identificar. É referido como uma face elevada porque as superfícies da junta são elevadas acima da face do círculo de aparafusamento. Este tipo de face permite a utilização de uma vasta combinação de designs de juntas, incluindo tipos de folhas de anel plano e compostos metálicos, tais como tipos de enrolamento em espiral e de revestimento duplo.

O objetivo de uma flange RF é concentrar mais pressão numa área de junta mais pequena, aumentando assim a capacidade de contenção da pressão da junta. O diâmetro e a altura são definidos na norma ASME b16.5, por classe de pressão e diâmetro. A classe de pressão da flange determina a altura da face elevada.

O acabamento típico da face da flange para as flanges ASME b16.5 RF é de 125 a 250 µem Ra (3 a 6 µm Ra).

Altura da face elevada

Para as medidas de altura H e B de todas as dimensões descritas dos flanges em www.titaniuminfogroup.com, com exceção do flange da junta sobreposta, é importante compreender e recordar o seguinte:

Nas classes de pressão 150 e 300, a altura da face elevada é de aproximadamente 1,6 mm (1/16 polegada). Nestas duas classes de pressão, quase todos os fornecedores de flanges apresentam no seu catálogo ou brochura as dimensões H e B, incluindo a altura da face saliente. (Fig. 1)

Nas classes de pressão 400, 600, 900, 1500 e 2500, a altura da face elevada é de aproximadamente 6,4 mm (1/4 de polegada). Nestas classes de pressão, a maioria dos fornecedores apresenta as dimensões H e B excluindo a altura da face saliente. (Fig. 2)

Face plana (FF)

A flange de face plana tem uma superfície de junta no mesmo plano que a face do círculo de aparafusamento. As aplicações que utilizam flanges de face plana são frequentemente aquelas em que a flange de acoplamento ou o encaixe flangeado é feito a partir de uma fundição.

As flanges de face plana nunca devem ser aparafusadas a uma flange de face elevada. A norma ASME B31.1 diz que, ao ligar flanges de ferro fundido de face plana a flanges de aço-carbono, a face elevada da flange de aço-carbono deve ser removida e que é necessária uma junta de vedação de face completa. Isto é para evitar que a flange fina e pequena de ferro fundido seja projectada para o espaço causado pela face elevada da flange de aço-carbono.

Junta de tipo anel (RTJ)

As flanges de junta tipo anel são normalmente utilizadas em serviços de alta pressão (Classe 600 e classificação superior) e/ou alta temperatura acima de 800°F (427°C). Têm ranhuras cortadas nas suas faces, nas quais se encontram juntas de anel de aço. As flanges vedam quando os parafusos apertados comprimem a junta entre as flanges para dentro das ranhuras, deformando (ou cunhando) a junta para fazer um contacto íntimo dentro das ranhuras, criando uma vedação metal-metal.

Uma flange RTJ pode ter uma face elevada com uma ranhura anelar maquinada. Esta face saliente não serve como parte do meio de vedação. No caso das flanges RTJ que vedam com juntas de anel, as faces elevadas das flanges ligadas e apertadas podem entrar em contacto uma com a outra. Neste caso, a junta comprimida não suportará carga adicional para além da tensão do parafuso, a vibração e o movimento não podem esmagar mais a junta e diminuir a tensão de ligação.

Juntas de vedação do tipo anel

Juntas de vedação do tipo anel são anéis de vedação metálicos, adequados para aplicações de alta pressão e alta temperatura. São sempre aplicados a flanges especiais de acompanhamento que garantem uma vedação boa e fiável com a escolha correcta de perfis e materiais.

As juntas de vedação do tipo anel são concebidas para vedar por "contacto de linha inicial" ou ação de cunha entre a flange de acoplamento e a junta. Ao aplicar pressão na interface de vedação através da força do parafuso, o metal "mais macio" da junta flui para a estrutura microfina do material mais duro da flange, criando uma vedação muito apertada e eficiente.

O tipo mais aplicado é o estilo R que é fabricada de acordo com a norma ASME B16.20, utilizada com flanges ASME b16.5, classe 150 a 2500. As juntas do tipo anel estilo "R" são fabricadas em configurações ovais e octogonais.

A secção transversal octogonal tem uma eficiência de vedação mais elevada do que a oval e seria a junta preferida. No entanto, apenas a secção transversal oval pode ser utilizada na ranhura de fundo redondo do tipo antigo. O novo modelo de ranhura de fundo plano aceita a secção transversal oval ou octogonal.

As superfícies de vedação das ranhuras dos anéis de junção devem ter um acabamento liso de 63 micropolegadas e estar isentas de sulcos, marcas de ferramentas ou de vibrações. Vedam por um contacto inicial de linha ou por uma ação de cunha à medida que as forças de compressão são aplicadas. A dureza do anel deve ser sempre inferior à dureza dos flanges.

As juntas do tipo anel estilo R foram concebidas para vedar pressões até 6.250 psi, em conformidade com as classificações de pressão ASME b16.5, e até 5.000 psi.

Língua e ranhura (T&G)

As faces da lingueta e da ranhura destas flanges têm de coincidir. Uma face da flange tem um anel elevado (lingueta) maquinado na face da flange, enquanto a flange correspondente tem uma depressão correspondente (ranhura) maquinada na sua face.

Os revestimentos de lingueta e ranhura são normalizados em tipos grandes e pequenos. Diferem do macho e fêmea pelo facto de os diâmetros interiores da lingueta e da ranhura não se estenderem para a base da flange, retendo assim a junta no seu diâmetro interior e exterior. São normalmente encontrados em tampas de bombas e capotas de válvulas.

As juntas de lingueta e ranhura também têm a vantagem de serem auto-alinhadas e de actuarem como um reservatório para a cola. A junta tipo "scarf" mantém o eixo de carga alinhado com a junta e não requer uma grande operação de maquinação.

As faces gerais das flanges, tais como RTJ, TandG e FandM, nunca devem ser aparafusadas entre si. A razão para isso é que as superfícies de contacto não coincidem e não há nenhuma junta que tenha um tipo de um lado e outro tipo do outro lado.

Masculino e feminino (M&F)

Com este tipo, as flanges também têm de ser combinadas. Uma face da flange tem uma área que se estende para além da face normal da flange (macho). A outra flange ou flange de acoplamento tem uma depressão correspondente (Fêmea) maquinada na sua face.

A face fêmea tem 3/16 polegadas de profundidade, a face macho tem 1/4 de polegada de altura e ambas têm um acabamento liso. O diâmetro exterior da face fêmea actua para localizar e reter a junta. As faces macho e fêmea personalizadas são normalmente encontradas no casco do permutador de calor para canalizar e cobrir as flanges.