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Conexão de tubo flangeado: tipos e instalação

A confiabilidade de qualquer sistema depende da confiabilidade do elo mais fraco do sistema. As juntas soldadas de tubos de aço são confiáveis ​​e são usadas na maioria dos casos. Mas surgem situações em que o uso de uma junta soldada é impossível. Conectando vários acessórios, proporcionando uma conexão dobrável, a possibilidade de prevenir e reparar acessórios de tubos, bem como unidades de trabalho de unidades, conectando tubos diferentes: ferro fundido-plástico, ferro fundido-aço, aço-plástico, aço-amianto-cimento, plástico- o cimento-amianto e a solução de muitos outros problemas tecnológicos. Uma conexão de flange deve garantir a confiabilidade e durabilidade da operação de tais conexões. Em geral, o projeto do flange fornece um par de flanges e uma gaxeta e anéis conectados por parafusos ou pinos..

Flanges – características gerais

Para a unificação de produtos e a possibilidade de uso desses produtos em diferentes países do mundo sem processamento adicional, foi introduzida uma classificação clara de conexões de flange. Às vezes, o mesmo flange em classificações diferentes terá designações diferentes.

As principais classificações utilizadas no mundo:

  • GOST – o padrão adotado na URSS, e atuando no espaço pós-soviético;
  • DIN – padrão alemão válido na Europa;
  • ANSI / ASME – Padrão americano válido nos EUA, Japão e Austrália.

Existem tabelas de conversão de padrões que indicam a qual padrão um determinado flange atende..

Vários materiais são usados ​​para a fabricação de flanges:

  • ferro fundido;
  • ferro fundido maleável;
  • aços carbono;
  • aços inoxidáveis;
  • ligas de aço;
  • polipropileno.

Os flanges de polipropileno se espalharam na última década. Eles são usados ​​principalmente para a instalação de sistemas sem pressão, conectando tubos PE com tubos de metal, conectando acessórios para tubos nos quais uma montagem de flange é instalada. Flanges como o metal são feitos por fundição ou estampagem.

Os flanges também são divididos por tipos:

  • plano (GOST 12820-81);

  • colar (GOST 12821-81);

  • flanges soltas no anel soldado (GOST 12822-80);

  • flanges para vasos e aparelhos (GOST 28759.2-90);

  • plugue do anel (GOST 12836-80).

É permitida a fabricação de flanges quadradas com pelo menos 4 furos para parafusos ou pinos. Esses flanges podem ser usados ​​em sistemas com pressão máxima não superior a 4,0 MPa..

De acordo com a nomenclatura e, consequentemente, GOST 12815-80, flanges de acessórios e acessórios para tubos têm nove versões básicas da superfície de vedação:

  • ISP. 1 – com uma saliência de conexão, a versão mais comum de flanges, possui uma saliência de conexão especial em forma de chanfro em um ângulo de 45 °
  • ISP. 2 – semelhante em projeto ao modelo anterior, apenas a saliência de conexão tem um ângulo de 90 °;
  • ISP. 3 – com depressão na parte interna e saliência na parte externa em um ângulo de 45 °;
  • ISP. 4 – com um espinho;
  • ISP. 5 – com uma ranhura em forma de amostra anular;
  • ISP. 6 – sob a gaxeta da lente, um chanfro é selecionado a partir do interior;
  • ISP. 7 – para uma gaxeta de seção oval, uma amostra anular na forma do lado da extremidade;
  • ISP. 8 – com uma ponta para uma junta fluoroplástica;
  • ISP. 9 – com uma ranhura para uma junta fluoroplástica.

Flanges de vasos e aparelhos têm seus próprios requisitos de desempenho indicados em GOST 28759.2-90, e para flanges soldados planos – em GOST 28759.390

Recursos de projeto de flange

Os flanges, como qualquer tubo ou válvula de corte, têm várias características de projeto. Ao escolher e decodificar a designação de flanges, esses recursos devem ser conhecidos..

Passe condicional

O diâmetro nominal do flange é o diâmetro interno do tubo, conexão ou válvula de fechamento ao qual o flange é soldado. É feito com base apenas no tamanho nominal do tubo.

Para flanges soldados planos com furo nominal 100, 125, 150, dependendo da versão, é indicada a letra (A, B, C) – o diâmetro externo do tubo depende dele, se a letra não for indicada, a letra A é considerado por padrão.

Linhas

Todas as dimensões geométricas do flange dependerão do tamanho nominal. O mesmo flange com o mesmo furo nominal pode ser feito de duas maneiras – linha1 e linha2. Eles diferem em diferentes distâncias centrais entre os orifícios de conexão, bem como, em alguns casos, diferentes diâmetros dos orifícios de conexão. Por padrão, os flanges são feitos na linha 2.

Pressão

Uma propriedade importante de uma conexão de flange é a capacidade de manter a pressão do sistema sem vazamentos e destruição do sistema. Este indicador é designado como pressão condicional. O indicador de pressão nominal depende das dimensões geométricas do flange, material de fabricação, versão, junta de vedação.

Importante: Ao solicitar flanges, lembre-se de que existem diferentes dimensões de pressão: em kgf / cm2, Pa (MPa), atm., Bar. Portanto, é necessário indicar exatamente para qual pressão este produto deve ser projetado..

Temperatura

A temperatura do fluido operacional se tornará a temperatura do flange, deve-se observar que os parâmetros de pressão e temperatura são interdependentes. Conforme a temperatura aumenta, a pressão máxima na qual a junta de flange opera cairá. A dependência pode ser expressa por interpolação linear. A relação entre temperatura e pressão de operação para cada flange é fornecida em tabelas especiais e GOSTs..

Designação de flange

Cada um dos tipos de flanges tem sua própria designação específica, vamos considerar cada um deles.

Flanges de solda plana

Vamos dar um exemplo da designação de flanges soldados planos:

Flange 1-65-25 09G2S GOST 12821-80

Flange plano soldado versão 1 com furo nominal (DN) – 65mm, projetado para pressão nominal de 25kgf / cm2, feito de aço 09G2S de acordo com GOST 12821-80.

Ao escolher um flange para uma gaxeta fluoroplástica após o número Du, indique a letra F.

Flanges de colarinho

Flange 1-1000-100 st. 12x18n10t GOST 12821-80

Designa um flange da versão 1, com furo nominal de 1000, projetado para uma pressão de 100 kgf / cm2, feito de aço 12x18n10t, que é um aço inoxidável estrutural.

Para flanges quadrados, indique adicionalmente no nome – flange quadrado.

Bem como em flanges planas, ao usar uma junta fluoroplástica, indicar a letra F.

Flanges soltas no anel de solda

A designação de flanges soltas, bem como flanges planas, é um pouco diferente. Uma vez que este produto usa um anel soldado, a designação do flange também inclui uma designação de anel, por exemplo:

Flange 50-6 ST20 GOST 12822-80

Anel 1-50-6 ST 35 GOST 12822-80

Aqui: 50 – furo nominal, pressão nominal 6 kgf / cm2, o flange é feito de aço st20, o anel é feito de aço st35.

Para a passagem condicional 100, 125, 150, você também deve especificar a letra (A, B, B), por padrão – A.

Juntas de flange

Vedar uma unidade ou conexão sob pressão excessiva, muitas vezes em um ambiente agressivo, desempenha um papel importante no projeto de uma conexão de flange.

Dependendo do tipo de flange ou garfo usado, o design, pressão, temperatura, propriedades químicas do meio, os seguintes são usados ​​como juntas de vedação:

  • KShch (7338-77) – borracha de ácido-base técnico;
  • MB (7338-77) – borracha resistente a óleo e gasolina;
  • Т (7338-77) – borracha técnica resistente ao calor;
  • PON (481-80) – paronita de uso geral;
  • PMB (481-80) – paronita resistente a óleo;
  • Cartão de amianto;
  • Fluoroplasto-4.

Aperto de conexões de flange

Apertar as conexões do flange é a chave para a montagem do flange. Todas as peças precisam ser precisas para atingir a vedação máxima..

Preparando os elementos

Limpe e desengraxe as superfícies do flange, verifique se há riscos, amassados ​​e amassados. Verifique se há corrosão do próprio flange e dos fixadores – parafusos e porcas. Remova as rebarbas da rosca, você também pode “conduzir” cada parafuso e porca ao longo da rosca. Lubrifique as roscas ou pinos dos parafusos. Prepare e instale a gaxeta. Certifique-se de que está instalado corretamente, deve ser centralizado.

Importante: Não use juntas velhas, se não for possível substituir a junta, várias juntas velhas podem ser instaladas.

Sequência de aperto

A ordem correta de aperto dos parafusos garantirá que o flange esteja firme e corretamente encaixado. Para fazer isso, sombreie levemente o primeiro parafuso, selecione o próximo parafuso do lado oposto e aperte ligeiramente. O terceiro parafuso que você está apertando está um quarto de volta (90 °) atrás do primeiro ou próximo a este ângulo. O quarto é oposto ao terceiro. Continue a sequência até que todos os parafusos estejam apertados. Ao apertar flanges com 4 parafusos de fixação, use a técnica – transversalmente.

Torque

Para obter a conexão mais estanque, os parafusos devem ter o torque de aperto correto. A tensão de aperto deve ser distribuída uniformemente no flange. Durante o aperto, uma força de tração atua no parafuso oposta à força de aperto da junta. A força de aperto excessiva pode prejudicar a rosca do parafuso ou quebrá-lo..

Diferentes técnicas de aperto são usadas para ajustar o torque de aperto:

  • mecanismo de tensionamento hidráulico;
  • chave de torque hidráulica;
  • chave de impacto pneumática;
  • chave de torque manual.

Como último recurso, você pode usar um aperto manual, mas é melhor para um profissional trabalhar dessa forma..

Independentemente do método de aperto escolhido, a força com que as porcas são apertadas deve atender às especificações do produto..

Após a instalação do flange e a partida do sistema, nas primeiras 24 horas de operação, é possível uma perda do torque de aperto de até 10%. Isso é inerente a qualquer conexão aparafusada devido à vibração, contração da gaxeta, mudanças de temperatura..

Após um ou dois dias, aperte adicionalmente as conexões roscadas com o torque ajustado, de acordo com a especificação.