Processo de produção de flanges
Como componente de ligação e vedação, as flanges apresentam fugas se houver problemas de qualidade durante o processo de produção, causando perdas económicas, danos ambientais e até acidentes de segurança, pelo que a soldadura e a produção de flanges são muito importantes.
Atualmente, existem dois processos principais de produção de flanges: o forjamento e a fundição. Vamos analisar estes dois principais processos de produção e ver quais são as diferenças.
Flange forjada
As flanges forjadas são fabricadas martelando a máquina de forjar inúmeras vezes para que a estrutura interna do aço fique apertada, pelo que as propriedades mecânicas serão melhores e a resistência será elevada. As flanges forjadas são principalmente adequadas para tubos com alta pressão.
Em primeiro lugar, o lingote de aço cilíndrico é cortado de acordo com um determinado tamanho, aquecido a uma determinada temperatura para o tornar termoplástico e colocado no forjamento a frio para permitir que a máquina de forjar martele continuamente o lingote de aço, de modo a que o interior do lingote de aço seja mais apertado e as propriedades mecânicas sejam melhores do que o lingote de aço original.
O orifício redondo da flange é também perfurado no lingote de aço por uma máquina de estampagem. A flange em branco formada é colocada num forno elétrico para tratamento térmico, a fim de aumentar a resistência da flange. Finalmente, a flange em bruto é cortada e polida para se tornar numa flange utilizável.
Flange de fundição
A flange de fundição tem as caraterísticas de baixo custo de fabrico e elevada eficiência. Pode produzir flanges com formas complexas. As flanges fundidas são principalmente adequadas para tubos com baixa pressão.
A flange de fundição é também um processo de fabrico comummente utilizado. Derrete o metal em aço líquido e verte o aço num molde metálico pré-aquecido e a temperatura constante para dar forma à flange. Depois de a peça fundida ser arrefecida naturalmente e formada num determinado período de tempo, é rapidamente arrefecida e desmoldada com água, o que também pode aumentar a resistência da flange. Finalmente, pode ser utilizado após o polimento e a prevenção da ferrugem.

Principais causas de fugas nas flanges
Existem muitas razões para a fuga de flanges, e as principais causas de fuga de flanges durante a fase de construção são as seguintes:
1) Danos nas superfícies de vedação, tais como flanges e juntas;
2) São utilizados materiais incorrectos, como juntas ou parafusos, que não podem satisfazer as condições de funcionamento da tubagem;
3) A deformação da flange provoca fugas;
4) Um aperto incorreto provoca danos na junta;
5) Devido a uma carga de aperto insuficiente, a junta não consegue obter um desempenho de vedação;
6) Devido a uma carga de aperto excessiva, a junta apodrece.
Classificação dos flanges?

1. De acordo com a norma da indústria química (HG):
Flange integral (IF), flange roscada (Th), flange de soldadura plana (PL), flange de soldadura topo a topo com pescoço (WN), flange de soldadura plana com pescoço (SO), flange de soldadura de encaixe (SW), flange solta com anel de soldadura topo a topo (PJ/SE), flange solta com anel de soldadura plana (PJ/RJ), cobertura de flange de revestimento (BL(S)), cobertura de flange (BL).
2. De acordo com as normas da indústria petroquímica (SH): Flange roscada (PT), flange de soldadura de topo (WN), flange de soldadura plana (SO), flange de soldadura de encaixe (SW), flange solta (LJ), cobertura de flange (não indicada). 3. De acordo com as normas da indústria mecânica (JB): Flange integral, flange de soldadura de topo, flange de soldadura plana, flange solta de placa de anel de soldadura de topo, flange solta de placa de anel de soldadura plana, flange solta de placa de anel de flange, cobertura de flange. 4. De acordo com as normas nacionais (GB): Flange integral, flange roscada, flange de soldadura de topo, flange de soldadura plana de pescoço, flange de soldadura de encaixe de pescoço, flange solta de pescoço de anel de soldadura de topo, flange de soldadura plana de placa, flange solta de placa de anel de soldadura de topo, flange solta de placa de anel de soldadura plana, flange solta de placa de anel de flange, cobertura de flange. Normas para flanges As flanges são amplamente utilizadas como conetor a nível internacional, o que exige uma norma unificada. Por exemplo, existem dois sistemas normalizados principais para flanges de tubos, nomeadamente o sistema europeu de flanges de tubos representado pela norma alemã DIN (incluindo a antiga União Soviética) (DIN, GB, JB, HG20592) e o sistema americano de flanges de tubos representado pela norma americana ANSI (incluindo ANSI, GB, HG20615). Para além disso, existem flanges para tubos JIS japonesas, mas geralmente só são utilizadas para obras públicas em instalações petroquímicas e têm pouca influência a nível internacional. Segue-se uma breve introdução aos flanges para tubos de vários países:
1. Sistema europeu de flanges
Sistema europeu de flanges: DIN alemão (incluindo a União Soviética)
- Pressão nominal: 0.1, 0.25, 0.6, 1.0, 1.6, 2.5, 4.0, 6.4, 10.0, 16.0, 25.0, 32.0, 40.0, Mpa;
- Diâmetro calculado: 15~600mm;
- Tipo de estrutura de flange: tipo de placa de soldadura plana, tipo de manga solta com anel de soldadura plana, tipo de manga solta com bordo laminado, tipo de manga solta com bordo laminado de soldadura de topo, tipo de manga solta com anel de soldadura de topo, tipo de soldadura de topo, tipo de ligação de rosca de pescoço, tipo integral e cobertura de flange;
- As superfícies de vedação da flange incluem: superfície plana, superfície côncava, superfície côncava e convexa, superfície de lingueta e ranhura, superfície de ligação do anel de borracha, superfície da lente e superfície de soldadura do diafragma;
- A norma de registo de flanges de tubos OCT emitida pela União Soviética em 1980 é semelhante à norma alemã DIN.
2. Sistema americano de flanges
Sistema de flanges americano: Sistema americano ANSI B16.5 "Flanges e acessórios de flanges para tubos de aço"
- Pressão nominal: 150psi (2,0Mpa), 300psi (5,0Mpa), 400psi (6,8Mpa), 600psi (10,0Mpa), 900psi (15,0Mpa), 1500psi (25,0Mpa), 2500psi (42,0Mpa);
- Diâmetro calculado: 6~4000mm;
- Tipo de estrutura de flange: soldadura de tiras, soldadura de encaixe, ligação roscada, manga solta, soldadura de topo e cobertura de flange;
- Superfície de vedação da flange: superfície côncava, superfície côncava e convexa, superfície de lingueta e ranhura, superfície de ligação do anel metálico.
3. Flange de tubo JIS (norma japonesa)
Flange de tubo JIS: É geralmente utilizado apenas para engenharia pública em instalações petroquímicas, tem pouca influência a nível internacional e não formou um sistema independente a nível internacional.
Sistema GB (norma nacional) anexado
O sistema nacional de normas do meu país para flanges de tubos de aço é GB.
1. Pressão nominal: 0,25Mpa~42,0Mpa
- Série 1: PN1.0, PN1.6, PN2.0, PN5.0, PN10.0, PN15.0, PN25.0, PN42 (série principal)
- Série 2: PN0,25, PN0,6, PN2,5, PN4,0
Entre eles, PN0.25, PN0.6, PN1.0, PN1.6, PN2.5, PN4.0, um total de 6 níveis de tamanhos de flange pertencem ao sistema de flange europeu representado pela flange alemã, e os restantes são o sistema de flange americano representado pela flange americana.
Na norma GB, o nível máximo de pressão nominal pertencente ao sistema de flanges europeu é de 4Mpa e o nível máximo de pressão nominal pertencente ao sistema de flanges americano é de 42Mpa.
2. Diâmetro nominal: 10mm~4000mm
3. Estrutura da flange:
① Flange integral ② Flange da unidade
- Flange roscada;
- Flange soldada, flange soldada topo a topo;
- Flange plana soldada com pescoço, flange de encaixe soldada com pescoço, flange plana soldada em placa: flange de encaixe solto, flange de pescoço soldada com anel de topo, flange de placa soldada com anel de topo, flange de placa soldada com anel de topo, flange de placa soldada com anel de topo, flange de placa virada com encaixe solto
- Tampa da flange (flange de orifício cego).
4. Superfície de vedação da flange: superfície plana, superfície côncava, superfície côncavo-convexa, superfície com lingueta e ranhura, superfície de ligação do anel

Montagem da flange

1. Antes de montar a flange, a superfície da flange, especialmente a superfície de vedação, deve ser limpa.
2. Ao montar a flange soldada de placa plana, a extremidade do tubo deve ser inserida na espessura do diâmetro interior da flange 2≤3 e, em seguida, a flange e o tubo devem ser soldados por pontos. Se se tratar de um tubo horizontal, a flange deve ser soldada por pontos a partir de cima e, em seguida, a posição da flange deve ser verificada e corrigida a partir de diferentes direcções com uma régua de ângulo de 90°, de modo a que a sua superfície de vedação seja perpendicular à linha central da tubagem e, em seguida, o segundo ponto sob soldadura por pontos está correto.
3. Verificar e corrigir a posição da flange a partir das direcções esquerda e direita com uma régua de ângulo de 90°, soldar por pontos o terceiro e o quarto pontos após a passagem e concluir a soldadura por pontos e a fixação da flange.
4. No que diz respeito à montagem do par de flanges, os orifícios dos parafusos da flange de montagem devem estar alinhados com os orifícios dos parafusos correspondentes da flange fixa e paralelos à flange fixa, e o desvio não deve ser inferior a 1,5% do diâmetro exterior da flange por milhar, nem superior a 2 mm.
5. Ao selecionar a flange correspondente do equipamento ou do componente da válvula, deve ter-se em atenção se a flange do equipamento original ou do componente da válvula é compatível com a dimensão da ligação da flange utilizada na conduta.
Ligação por flange

1. A ligação da flange deve ser mantida no mesmo eixo, o desvio central do orifício do parafuso não deve exceder 5% da abertura e o parafuso deve ser perfurado livremente. Os parafusos de ligação da flange devem ter as mesmas especificações, a direção de instalação deve ser a mesma e os parafusos devem ser apertados de forma simétrica e uniforme.
2. Não devem ser utilizadas anilhas biseladas de diferentes espessuras para compensar o não paralelismo da flange. Não utilizar anilhas duplas. Quando as anilhas de grande diâmetro tiverem de ser unidas, não devem ser unidas de topo com orifícios planos, mas sim sob a forma de voltas inclinadas ou labirintos.
3. Para facilitar a instalação e a remoção dos flanges, a distância entre os parafusos de fixação e a superfície do flange não deve ser inferior a 200 mm.
4. Ao apertar os parafusos, estes devem ser simétricos e intersectados para garantir uma força uniforme sobre as anilhas.
5. Parafusos e porcas devem ser revestidos com dissulfeto de molibdênio, óleo de grafite ou pó de grafite para posterior remoção: aço inoxidável, parafusos e porcas de liga de aço; a temperatura de projeto da tubulação é 100 ℃ ou abaixo de 0 ℃; instalações ao ar livre; corrosão atmosférica ou meios corrosivos.

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