Guia Completo de Tipos de Flanges, Normas e Materiais em Sistemas de Tubulação

• Tipos de Flanges
  • Flanges de Sobreposição (Slip-On)
  • Flanges de Pescoço de Solda (Weld-Neck)
  • Flanges de Solda de Soquete (Socket-Weld)
  • Flanges Cegos (Blind)
  • Flanges Cegos Espectáculo (Spectacle Blind)
  • Flanges de Junta de Sobreposição (Lap-Joint)
  • Flanges Redutores (Reducing)
  • Flanges Rosqueados (Threaded)
  • Flanges Quadrados (Square)
  • Flanges de Pescoço Longo de Solda (Long-Neck Weld)
  • Flanges Expansores (Expander)
  • Flanges Espaçadores Espada e Anel (Spade and Ring Spacer)
  • Flanges Weldo / Nipo (Weldo / Nipo)
  • Flanges Orifício (Orifice)
  • Flanges Soltos (Loose)
  • Flanges Cegos de Cubo Alto (High-Hub Blind)
  • Flanges Parafusados (Screwed)
  • Flanges de Placa (Plate)

• • Tipo de Face de Flange e Acabamento
    • Face Plana (Flat Face)
    • Face Elevada (Raised Face)
    • Junta Tipo Anel (RTJ)
    • Ranhura e Língua (Groove & Tongue)
    • Macho e Fêmea (Male & Female)
  • Normas Internacionais para Flanges
    • ASME B16.5
    • ANSI B16.47
    • BS 10
    • DIN
    • EN 1092-1
    • BS 4504
    • JIS
  • Materiais Usados para Fabricar Flanges

O Que São Flanges?

Flanges são conexões projetadas que unem tubos, válvulas, bombas e outros equipamentos, criando uma conexão vedada confiável. Tipicamente aparafusados juntos com juntas, permitem desmontagem rápida, manutenção e inspeção. Flanges vêm em muitas variedades – Slip-On, Weld-Neck, Blind, Socket-Weld e mais – cada uma escolhida para requisitos específicos de pressão, temperatura e fluxo.

Tipos de Flanges

Flanges de Sobreposição (Slip-On)

Flanges Slip-On são um anel que desliza sobre a extremidade do tubo. A face do flange é posicionada além do diâmetro do tubo, permitindo solda de filete diretamente no tubo. São ideais para sistemas de baixa pressão e comumente usados em plantas químicas, óleo & gás e tratamento de água.

Flanges de Pescoço de Solda (Weld-Neck)

Estes flanges apresentam um cubo cônico que reduz concentração de tensão e acomoda aplicações de alta pressão, alta temperatura ou criogênicas. Flanges Weld-Neck podem lidar com pressões até 5.000 psi e são padrão em tubulações petroquímicas e de geração de energia.

Flanges de Solda de Soquete (Socket-Weld)

Flanges Socket-Weld são soldados no exterior do tubo, fornecendo uma junta de solda única. São frequentemente usados para linhas de pequeno diâmetro onde vida útil à fadiga é crítica. Espessura adequada do tubo e folga de folga são essenciais para prevenir corrosão e garantir solda robusta.

Flanges Cegos (Blind)

Flanges cegos fecham extremidades de tubos, válvulas ou aberturas de vasos. São o tipo de flange mais carregado, especialmente em tamanhos grandes, e são cruciais para testes de pressão, isolamento de manutenção ou quando um bocal não é requerido.

Flanges Cegos Espectáculo (Spectacle Blind)

Projetados como um par de óculos, estes flanges consistem de uma placa sólida e um anel que pode ser rotacionado para abrir ou fechar fluxo. São usados em aplicações onde isolamento rápido é necessário, como equipamentos de teste ou configurações de tubulação temporária.

Flanges de Junta de Sobreposição (Lap-Joint)

Flanges Lap-Joint conectam-se a um tubo stub-end, prevenindo contato direto entre metais dissimilares. São adequados para serviços de baixa pressão, não críticos e fornecem método de conexão simples e custo-efetivo.

Flanges Redutores (Reducing)

Flanges redutores fazem transição entre dois tamanhos de tubo mantendo uma única face de flange. Estão disponíveis em várias classes de pressão e são ideais para conectar um tubo maior a um menor sem adicionar um redutor separado.

Flanges Rosqueados (Threaded)

Flanges rosqueados apresentam roscas internas que acasalam com tubo roscado. São preferidos em ambientes explosivos ou perigosos onde soldagem é indesejável, e podem ser instalados sem entrada de calor.

Flanges Quadrados (Square)

Flanges quadrados, definidos por JIS B2291/JIS F7806, são comuns em sistemas hidráulicos e de instrumentação. Vêm em conjuntos macho, fêmea e completos, oferecendo alinhamento confiável e aparafusamento robusto.

Flanges de Pescoço Longo de Solda (Long-Neck Weld)

Estes flanges apresentam um cubo cônico estendido, fornecendo suporte superior para linhas de alta pressão ou temperatura flutuante. São frequentemente usados em instalações de óleo e gás para fixar tubulações de grande diâmetro.

Flanges Expansores (Expander)

Um flange expansor alarga a face do flange para acomodar um diâmetro de tubo maior, reduzindo a necessidade de um redutor separado. São economizadores de espaço, custo-efetivos e atendem especificações ANSI / ASME B16.5.

Flanges Espaçadores Espada e Anel (Spade and Ring Spacer)

Estas flanges de duas peças são usadas onde acesso de manutenção é infrequente ou onde grandes diâmetros demandam peso reduzido. Fornecem alternativa a blinds espectáculos para serviço de alta pressão.

Flanges Weldo / Nipo (Weldo / Nipo)

Weldo e Nipo são flanges híbridos combinando uma solda de ramal 90° com um flange padrão. São ideais para linhas de ramal onde uma conexão soldada rápida é requerida de um lado e um flange do outro.

Flanges Orifício (Orifice)

Flanges orifício fornecem pontos de montagem para medidores de vazão. Vêm em face elevada ou plana, slip-on ou weld-neck, e suportam juntas tipo anel ou canto em conformidade com padrões AGA, ASME e ISA.

Flanges Soltos (Loose)

Um flange solto é um meio-acoplamento que é soldado ao tubo, deixando a outra metade para ser aparafusada a uma conexão ou válvula. São comumente usados com cotovelos, válvulas ou outros componentes onde uma conexão temporária, não hermética é necessária.

Flanges Cegos de Cubo Alto (High-Hub Blind)

Estes flanges cegos apresentam um cubo estendido que melhora distribuição de carga dos parafusos. São usados para fechar extremidades de tubos ou aberturas de bocal enquanto fornecem fácil acesso para testes e manutenção.

Flanges Parafusados (Screwed)

Flanges parafusados (rosqueados) são combinados com roscas macho no tubo. Eliminam a necessidade de soldagem e são amplamente usados em sistemas de água, ar e químicos onde montagem rápida é requerida.

Flanges de Placa (Plate)

Flanges de placa, ou flanges de face plana, fornecem uma superfície de junta plana e são tipicamente usados onde fundição ou soldagem do flange de acasalamento está envolvida. São comuns em aplicações de ferro fundido e equipamentos especiais.

Tipos de Face de Flange e Acabamento

Face Plana

Flanges de face plana oferecem superfície de junta lisa para vedação de contato total. São recomendados ao acasalar com ferro fundido ou materiais frágeis e devem usar juntas de face completa para evitar vazamento.

Face Elevada

Flanges de face elevada apresentam uma crista que concentra pressão na junta, fornecendo vedação superior em sistemas de alta pressão. A altura da crista varia com a classe de pressão, tipicamente 1/16" para ANSI 300-400 e 1/4" para ANSI 400 e acima.

Junta Tipo Anel (RTJ)

Flanges RTJ incorporam uma ranhura que acasala com uma junta de anel metálico, criando vedação metal-metal. São adequados para temperaturas extremas (acima de 427 °C) e altas pressões.

Ranhura e Língua

Estes flanges usam uma língua de um lado e uma ranhura do outro, proporcionando auto-alinhamento e reduzindo torque de montagem. São comuns em conexões de tampa de válvula e cobertura de bomba.

Macho e Fêmea

Flanges macho e fêmea apresentam faces protrudidas e recuadas, respectivamente. Melhoram alinhamento e permitem colocação precisa de junta, frequentemente usados em tubulação de alta pressão, alta temperatura.

Normas Internacionais para Flanges

ASME B16.5

ASME B16.5 cobre flanges NPS 1/2-24 (métrico/imperial) para classes de pressão 150-2.500. Especifica dimensões, tolerâncias e designações para flanges weld-neck e blind, e é o benchmark da indústria para a maioria dos sistemas de tubulação.

ANSI B16.47

ANSI B16.47 especifica flanges de grande diâmetro (NPS 26-60) para classes de pressão 75-900. Inclui variações blind, weld-neck e série A/B, comumente usadas em plantas de óleo-gás e petroquímicas.

BS 10

BS 10 é uma norma britânica histórica que ainda se aplica a flanges de serviço leve, baixa pressão. Inclui flanges de pescoço, fundidos e simples em uma gama de ligas, de carbono a aço inoxidável.

DIN

Flanges DIN seguem especificações métricas alemãs e são amplamente usados pela Europa. Cobrem ampla gama de tamanhos (15 mm-200 mm) e classes de pressão, tornando-os versáteis para muitas aplicações industriais.

EN 1092-1

EN 1092-1 define flanges circulares de DN 10 a DN 4000 em PN 2,5-400. É o equivalente europeu do ASME B16.5, cobrindo aços carbono, inoxidável e de liga.

BS 4504

BS 4504 é uma norma métrica britânica para cilindros, válvulas e conexões de baixa pressão. Sobrepõe-se com EN 1092-1 e ainda é usada no Reino Unido e países da Commonwealth.

JIS

Normas JIS regem flanges industriais japoneses. Cobrem ampla gama de tamanhos e materiais, garantindo compatibilidade com fabricação local e cadeias de suprimento.

Materiais Usados para Fabricar Flanges

Flanges são fabricados de uma variedade de metais para atender condições de serviço específicas:

• Aço Carbono – ASTM A105, A350LF1/2, A181
• Aço de Liga – ASTM A182 série (F1/F2/F5/F7/F9/F11/F12/F22)
• Aço Inoxidável – ASTM A182F6/F304/F304L/F316/F316L/F321/F347/F348
• Aço Duplex – S31803, S32205
• Super Duplex – S32750, S32760
• Titânio – Grau 1/2/3/4/5/7
• Ligas de Alto Níquel – Monel, Inconel 600/601/625/718, Hastelloy C4/C22/B2/B3
• Níquel – 200/201
• Cupro-Níquel – 70/30, 90/10, 95/5
• Hastelloy C276, Inconel 625