Um guia para determinar as dimensões do flange slip-on

Este guia o guiará pelas etapas para identificar as dimensões corretas e explorar fatores essenciais como espessura do flange, classe de pressão e as dimensões correspondentes do flange ANSI

Flanges e seus benefícios

Flanges slip-on são amplamente usados em sistemas de tubulação em todas as indústrias. Eles são flexíveis, acessíveis e fáceis de instalar.

Um flange slip-on é projetado para se encaixar sobre o tubo, diferentemente de outros tipos de flange que se conectam diretamente. Ao soldar tanto o interior quanto o exterior do flange, você cria uma conexão segura e à prova de vazamentos. Este design os torna ideais para aplicações de baixa pressão.

Uma das principais vantagens dos flanges slip-on é a facilidade de alinhamento durante a instalação. Como o tubo desliza para dentro do flange, o posicionamento preciso é mais fácil do que com outros tipos de flanges. Essa flexibilidade, combinada com custos mais baixos, os torna uma opção atraente para muitas indústrias. Exemplos disso são HVAC, tratamento de água e processos químicos.

No entanto, embora o flange slip-on ofereça benefícios significativos, determinar as dimensões corretas do flange slip-on é de extrema importância. Isso é para garantir a integridade de um sistema de tubulação. Se as dimensões não forem selecionadas com precisão, você corre o risco de vazamentos, falhas nas juntas e tempo de inatividade dispendioso.

Etapas para determinar as dimensões corretas do flange Slip-On

Ao selecionar as dimensões corretas do flange slip-on, é vital considerar vários fatores, incluindo tamanho do tubo, classificação de pressão e requisitos do sistema. Aqui está uma abordagem passo a passo para garantir a seleção precisa do flange.

1. Determinar o tamanho nominal do tubo (NPS)

O primeiro passo é identificar o tamanho nominal do tubo (NPS). Isso se refere ao diâmetro do tubo ao qual o flange será conectado. Os tamanhos NPS são padronizados e variam de 1/2” a 24” para a maioria dos flanges slip-on. Certifique-se de que as dimensões do flange slip-on correspondam ao diâmetro externo do tubo para garantir um encaixe adequado.

Consulte nossa tabela abaixo para uma referência geral sobre flange de encaixe NPS:

2. Determinar a classe de pressão

Flanges são categorizados por sua capacidade de lidar com pressão, comumente chamada de classe de pressão ou classificação de pressão. Essas classificações são estabelecidas pela ASME (American Society of Mechanical Engineers).

As classes de pressão mais amplamente utilizadas são 150, 300, 600 e 900, mas para aplicações mais exigentes, elas se estendem até as classes 1500 e 2500.

A classe de pressão de um flange significa a pressão máxima permitida que o flange pode suportar com segurança em uma temperatura específica. 

Por exemplo, um flange Classe 150 é projetado para sistemas de baixa pressão, enquanto um flange Classe 300 é classificado para lidar com pressões mais altas, o que significa que é construído mais espesso e pesado para suportar condições mais exigentes. Especificamente, um flange Classe 300 pode gerenciar com segurança 300 psi (20,6 bar) em sua temperatura nominal

3. Consulte as dimensões do flange ANSI

Os flanges slip-on seguem dimensões padronizadas conforme especificado pelo ANSI (American National Standards Institute). Esses padrões, particularmente as dimensões de flange ANSI, garantem compatibilidade entre diferentes sistemas e fabricantes

Para determinar as dimensões corretas do flange ANSI para seu projeto, consulte padrões como ASME B16.5. Este último descreve as especificações para flanges e conexões de tubos. Esses padrões fornecerão medições detalhadas para vários aspectos do flange, como:

• Diâmetro externo (OD): A largura externa total do flange.
• Espessura do flange:A espessura varia de acordo com a classe de pressão e é fundamental para manter a integridade estrutural.
• Diâmetro do círculo do parafuso (BCD): O círculo onde os furos dos parafusos são dispostos.
• Diâmetro do furo do parafuso e número de furos: Flanges maiores e de alta pressão exigem parafusos maiores e em maior quantidade para uma fixação segura.

4. Verificar espessura do flange

A espessura do flange é uma das dimensões mais cruciais ao selecionar um flange slip-on. Flanges mais espessas são necessárias para sistemas que operam sob alta pressão para evitar rachaduras ou empenamentos. 

Por exemplo, um flange NPS 4” Classe 150 pode ter uma espessura de 1 polegada, enquanto um flange Classe 600 do mesmo tamanho pode ter uma espessura de 1,8 polegadas.

Garantir a espessura correta é essencial para manter a durabilidade e a segurança do seu sistema de tubulação. Um flange muito fino pode entortar sob pressão, enquanto um flange excessivamente grosso pode aumentar os custos sem benefícios adicionais

Materiais usados para flanges slip-on

Escolher o material certo para flanges slip-on é essencial para garantir a compatibilidade com as condições operacionais do sistema. Os materiais mais comuns usados para esses flanges incluem:

• Aço carbono: Amplamente usado em aplicações de baixa pressão, o aço carbono oferece boa resistência e preço acessível. No entanto, ele não tem resistência à corrosão, o que o torna inadequado para ambientes corrosivos.
• Aço inoxidável: Conhecido por sua resistência superior à corrosão, o aço inoxidável é frequentemente usado em indústrias químicas e de processamento de alimentos. É ideal para sistemas que lidam com fluidos corrosivos ou operam em ambientes severos.
• Liga de aço: Esses flanges são feitos de uma combinação de metais para fornecer maior resistência e força a temperaturas e pressões extremas. Eles são comumente usados em oleodutos e gasodutos.
• Aço Duplex: Uma combinação de aço inoxidável austenítico e ferrítico, o aço duplex oferece excelente resistência à corrosão e resistência, tornando-o adequado para aplicações de alto estresse.

O material selecionado influenciará significativamente a especificação do flange slip-on. Ele deve ser escolhido com base em fatores como temperatura, pressão e compatibilidade química com o fluido que passa pelo sistema.

Conclusão

Escolher as dimensões corretas do flange slip-on é crucial para garantir o desempenho e a segurança a longo prazo de qualquer sistema de tubulação.

Com base neste guia, algumas etapas práticas que você precisa considerar abrangem o seguinte: 

• Compreendendo o tamanho nominal do tubo 
• Selecionando a classe de pressão apropriada 
• Escolha da espessura correta do flange

Uma atenção especial a esses detalhes ajuda a evitar falhas dispendiosas e garante um ajuste seguro.
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Referências:

Tabela de parafusos de flange – ASME B16.5 (1)
SME B16.5 Flanges de tubos e conexões flangeadas (2)