Para fazer uma ligação flangeada necessitamos de dois flanges, um jogo de parafusos e uma junta de vedação.
São ligações empregadas em todos os diâmetros , ½" acima e acima , para tubos de aços carbono, aço inoxidável, ferro fundido e materiais metálicos não ferrosos.
para quaisquer pressões e temperaturas, para diâmetros de
1 ½'' ou maiores. De todos os flanges não integrais é o mais
resistente, que permite melhor aperto, e que dá origem a
menores tensões residuais em conseqüência da soldagem e
das diferenças de temperatura.
Este flange é ligado ao tubo por uma única solda de topo,
ficando a face interna do tubo perfeitamente lisa, sem
descontinuidades que facilitem a concentração de esforços ou a
corrosão.
A montagem com esses flanges é um pouco mais cara porque cada pedaço de
tubo deve ter os extremos chanfrados para solda, e tem de ser
cortado na medida certa, com muito pequena tolerância no
comprimento.
mais barato e mais fácil de se instalar do que o WN,
porque a ponta do tubo encaixa no flange, facilitando o
alinhamento e evitando a necessidade do corte do tubo na
medida exata. O flange é ligado ao tubo por duas soldas em
angulo, uma interna e outra externa. Esse flange só pode ser usado para tubulações em serviços não severos, porque o aperto permissível é bem menor, as tensões
residuais são elevadas e as descontinuidades de seção dão
origem à concentração de esforços e facilitam a erosão e a
corrosão. São desaconselhados para serviços cíclicos, serviços sujeitos a grande variação de temperatura ou sujeitos à corrosão sob contato (crevice
corrosion). Não devem também ser empregados para serviços
com hidrogênio.
apenas para tubos de metais não-soldáveis (ferro fundido por
exemplo), e para alguns tipos de tubos não-metálicos, como
os de materiais plásticos. Empregam-se também para tubos
de aço e de ferro forjado em tubulações secundárias (água,
ar comprimido etc.) e em redes prediais.
A norma ANSI.B.31 recomenda que sejam feitas soldas de
vedação entre o flange e o tubo, quando em serviços com
fluidos inflamáveis, tóxicos, ou perigosos de um modo geral.
Esse flange é semelhante ao sobreposto, porém é mais
resistente e tem um encaixe completo para a ponta do tubo,
dispensando-se por isso a solda interna. É o tipo de flange
usado para a maioria das tubulações de aço de pequeno
diâmetro, até 2". Por causa da descontinuidade interna não
se recomendam esses flanges para serviços sujeitos à
corrosão sob contato.
Esses flanges não ficam como os demais presos à tubulação, e sim soltos, capazes de deslizar livremente sobre o tubo. Quando se empregam esses
flanges, solda-se a topo na extremidade do tubo uma peça
especial denominada virola (pestana) (stub-end), que servirá de batente
para o flange.
A grande vantagem desses flanges é o fato de ficarem
completamente fora do contato com o fluido circulante, sendo
por isso muito empregados em serviços que exijam materiais
caros especiais, tais como aços inoxidáveis, ligas de Ni etc.,
bem como para tubos com revestimentos internos. Para todos
esses serviços, os flanges podem ser de material barato, como
ferro ou aço-carbono, ficando apenas os tubos e a pestana de
material especial.
bocais flangeados.
quaisquer condições de pressão e temperatura.
O ressalto tem 1/16" de altura para as classes de pressão 150#
e 300#, e 1/4" de altura para as classes de pressão mais
elevadas. A superfície do ressalto pode ser ranhurada (com
ranhuras concêntricas ou espiraladas ou lisa, sendo as ranhuras espiraladas o
acabamento mais comum e mais barato. De acordo com a
norma MSS-SP-6, da "Manufacturers Standardization Society"
(que não é seguida por todos os fabricantes), as ranhuras
devem ter uma profundidade de até 0,15 mm e passo de 0,5 a
1,0 mm. O ressalto liso pode ter vários graus de acabamento, de
acordo com a necessidade do serviço ou o tipo da juntas.
frágeis, como os plásticos, por exemplo. O aperto da junta é
muito inferior ao obtido em igualdade de condições com os
flanges de face com ressalto. Entretanto, se os flanges de
ferro fundido e de outros materiais frágeis tivessem faces
com ressalto, o aperto dos parafusos poderia causar fraturas
nas bordas do flange em conseqüência da flexão. É
importante observar que para acoplar com os flanges de face
plana das válvulas e equipamentos fabricados de ferro
fundido, só se devem usar flanges também de face plana,
mesmo quando esses flanges forem de aço.
severos, de altas pressões e temperaturas, como por
exemplo vapor (para flanges de classe 600#, ou acima), ou
hidrocarbonetos (para flanges de classe 900#, ou acima) ou,
em quaisquer casos, para temperaturas acima de 550 C; é
empregado também para fluidos perigosos, tóxicos etc., em
que deva haver maior segurança contra vazamentos.
A face dos flanges tem um rasgo circular profundo, onde se
encaixa uma junta em forma de anel metálico. Consegue-se
nesses flanges uma melhor vedação com o mesmo grau de
aperto dos parafusos, não só devido à ação de cunha da junta
de anel nos rasgos dos flanges como, também, porque a
pressão interna tende a dilatar a junta de anel apertando-a
contra as paredes dos rasgos. Os flanges para junta de anel
garantem também melhor vedação em serviços com grandes
variações de temperatura.
A dureza da face dos flanges deve ser sempre superior à do
anel metálico da junta, recomendando-se os seguintes valores
mínimos, de acordo com o material:
aço-carbono: 120 Brinell; aços-liga e aços inoxidáveis tipos 304,
316, 347 e 321: 160 Brinell; aços inoxidáveis tipos 304L e 316L:
140 Brinell.
faceamentos, bem mais raros do que os anteriores, são
usados para serviços especiais com fluidos corrosivos,
porque neles a junta está confinada, não havendo quase
contato da mesma com o fluido. Note-se que, com esses
faceamentos os flanges que se acoplam entre si são
diferentes um do outro.