O que é um Flange Slip-On: Tipos, Especificações e Aplicações

Flanges slip-on são componentes essenciais em sistemas de tubulação, valorizados por sua simplicidade, versatilidade e custo-benefício. Seja para conectar tubos de aço ou garantir uma vedação segura com um rosto levantado ou rosto plano, flanges deslizantes oferecem soluções práticas para diversas necessidades industriais. 

Neste guia, exploraremos seu design, tipos, especificações técnicas e aplicações, ajudando você a entender por que eles continuam sendo uma escolha confiável em muitos setores. Continue lendo para saber mais!

1. O que é um flange Slip-On?

UM flange de encaixe é um componente de conexão de tubo amplamente utilizado na indústria de encanamento. Ele é projetado para deslizar sobre a extremidade de um tubo de aço e é fixado no lugar usando soldas de filete nas bordas externas e internas. Conhecido por sua facilidade de instalação, custo-benefício e versatilidade, o flange slip-on é um grampo em muitos sistemas de tubulação, particularmente aqueles que operam sob pressão baixa a moderada.

Componentes e características de design

Os flanges de encaixe consistem em vários componentes principais:

• Face de flange: A área de superfície que se acopla à junta para uma vedação segura. Os tipos incluem face plana (FF) e face elevada (RF).
• Furo interno: O diâmetro da abertura, projetado para se ajustar ao diâmetro externo do tubo.
• Eixo:Alguns flanges deslizantes incluem um cubo para fornecer resistência adicional e distribuir o estresse uniformemente.
• Furos para parafusos: Furos pré-perfurados para alinhamento com parafusos correspondentes para fixação em outros flanges ou equipamentos.

Por que flanges slip-on são comumente usadas

O flange slip-on é popular devido à sua simplicidade e flexibilidade. Ao contrário de outros tipos de flange, ele não requer corte preciso de tubos ou chanfros, facilitando o alinhamento durante a instalação. Esse recurso, combinado com sua acessibilidade, torna o flange slip-on de aço inoxidável e variações semelhantes uma excelente escolha para aplicações industriais gerais e de baixa pressão.

Rosto levantado vs. rosto plano Flanges Slip-On

• Flange de encaixe com face elevada: Inclui uma área elevada ao redor do furo para melhorar a compressão e a vedação da junta. São adequados para sistemas de alta pressão.
• Flange de encaixe de face plana: A face fica plana sem uma superfície elevada, comumente usada em sistemas onde o flange deve se encaixar com superfícies planas ou juntas macias. Ideal para aplicações de baixa pressão.

2. Especificações técnicas

Características dimensionais

O design e as dimensões de um flange de tubo slip-on são padronizados para garantir compatibilidade e desempenho em diversas aplicações:

• Especificações do diâmetro externo: O diâmetro externo é crítico para alinhar o flange com os componentes de acoplamento. Ele varia de acordo com o tamanho do flange e a classificação de pressão, normalmente aderindo aos padrões ASME/ANSI.
• Requisitos do furo interno: O furo é ligeiramente maior que o diâmetro externo do tubo, permitindo que o flange deslize sobre o tubo antes da soldagem.
• Dimensões do cubo: Para flanges com cubos, as dimensões são calculadas para aumentar a resistência sem adicionar volume desnecessário.
• Tipos de rosto: As opções incluem face plana e face elevada, cada uma atendendo a requisitos específicos de vedação e aplicação.

Classificações de pressão

As capacidades de manuseio de pressão de um flange de solda slip-on são categorizadas em classes distintas, como 150, 300 e 600, conforme definido pelos padrões ANSI/ASME:

• Classe 150: Adequado para aplicações de baixa pressão com variações mínimas de temperatura.
• Classe 300: Suporta pressões e temperaturas moderadas, comumente usado em sistemas de serviço médio.

Limitações operacionais

Embora versátil, flanges deslizantes tem algumas restrições:

• Não é ideal para sistemas de alta pressão onde a prevenção de vazamentos é crítica.
• Desempenho limitado em ambientes de alta temperatura em comparação com flanges de pescoço soldado.
• Os tipos de materiais, como aço inoxidável, afetam significativamente a durabilidade, a resistência à corrosão e a tolerância à temperatura do flange.

3. Integração do sistema de tubulação

Considerações sobre o projeto do sistema

A incorporação de um flange deslizante em um sistema de tubulação requer consideração cuidadosa de vários fatores:

• Capacidade de carga: O flange deve suportar as cargas mecânicas impostas pelo sistema, como peso do tubo e expansão térmica.
• Contenção de pressão: Flanges slip-on são ideais para sistemas com requisitos de pressão moderada. Eles dependem de soldas de filete para vedação, o que pode limitar sua resistência à pressão em comparação a alternativas.
• Efeitos da temperatura: Temperaturas elevadas podem afetar o material do flange e a junta, o que pode causar vazamentos.
• Distribuição de estresse: A soldagem adequada garante uma distribuição uniforme do estresse, evitando falhas em pontos de alto estresse.

Abaixo está uma tabela detalhando as classificações máximas de pressão e temperatura para flanges de tubos de aço:

Aplicações

Os flanges slip-on se destacam em uma variedade de configurações devido à sua adaptabilidade:

• Sistemas de baixa pressão: Comumente usado em tratamento de água, HVAC e processos industriais leves onde as demandas de pressão são mínimas.
• Limitações de alta pressão:Embora possam suportar pressão moderada, seu design os torna menos adequados para sistemas que exigem contenção rigorosa de pressão.
• Restrições de temperatura: Mais adequado para faixas de temperatura moderadas; flanges de encaixe de aço inoxidável oferecem maior resistência ao estresse térmico e químico.
• Fatores ambientais: Materiais resistentes à corrosão, como o aço inoxidável, os tornam ideais para ambientes marítimos, químicos e outros ambientes corrosivos.

4. Vantagens dos flanges Slip-On

• Facilidade de instalação: Não há necessidade de preparação precisa da extremidade do tubo.
• Custo-eficácia: Menores custos de material e mão de obra em comparação com outros tipos de flange.
• Versatilidade: Aplicável a uma ampla gama de sistemas e materiais.

5. Desvantagens

• Requisitos de soldagem: Necessita de duas soldas de filete, aumentando a mão de obra em comparação a alguns flanges.
• Limitação de pressão: Menos robusto que flanges de pescoço soldado para aplicações de alta pressão.

Perguntas frequentes

Flanges deslizantes são apropriados para sistemas de esgoto subterrâneos?

Flanges slip-on não são recomendados para sistemas de esgoto subterrâneos. Isso se deve ao processo de soldagem necessário em tal contexto. De acordo com especialistas, é melhor usar adaptadores de flange. Procurar por outros flanges mais adequados também pode funcionar.

É necessária alguma preparação de superfície específica antes de soldar flanges de encaixe?

Para melhores resultados, você pode limpar completamente as superfícies do flange slip-on. Essa prática garante que o flange esteja livre de detritos ou contaminantes antes da soldagem.

Flanges deslizantes são adequadas para sistemas de vapor?

Você pode usar flanges slip-on para sistemas de tubulação de vapor. No entanto, lembre-se de que sua adequação ainda depende das condições específicas de pressão e temperatura. Antes de comprar flanges slip-on para sistemas de vapor, primeiro, verifique os requisitos da aplicação. Consultar padrões relevantes também pode ajudar.

Os flanges deslizantes proporcionam uma conexão à prova de vazamentos?

Quando instalados e soldados corretamente, os flanges de encaixe podem fornecer uma conexão segura que minimiza o risco de vazamentos.

Referência

Teste de desempenho de vedação de conexões de flange de tubo do tipo Slip-On sujeitas a pressão interna e momento de flexão; Satoshi Nagata, Takashi Kobayashi, Hirokazu Tsuji e Toshiyuki Sawa; 2010 (https://www.researchgate.net/publication/267611972)

Alguns resultados de pesquisas sobre a estanqueidade e resistência das juntas de flange; Georgeta Roman e mIon Durbaca; 2018 (https://www.researchgate.net/publication/368328335)