A indústria química impõe exigências rigorosas ao desempenho dos flanges de tubulação, requerendo uma análise cuidadosa da seleção de materiais, resistência à corrosão, tolerância à pressão e integridade da vedação. Abaixo, apresentamos uma visão geral dos tipos de flanges de tubulação mais comumente usados em aplicações químicas, juntamente com suas características funcionais e adequação.
Seleção de Materiais
Os flanges utilizados nas indústrias petroquímica e química são normalmente fabricados com:
Titânio: Conhecido por sua excepcional resistência à corrosão, leveza e tolerância a altas temperaturas, os flanges de titânio são ideais para o manuseio de fluidos altamente corrosivos sob condições de alta temperatura e pressão.
Aço inoxidável: Adequado para processos químicos gerais que envolvam meios corrosivos, especialmente os aços inoxidáveis 304 e 316.
Aço carbono: opção econômica para ambientes não corrosivos e de baixa exigência, como sistemas com ar, água ou gases inertes.
Métodos de conexão de flanges
Conexão aparafusada
Método mais comum
Versátil e adequado para uma ampla gama de aplicações.
Conexão roscada
Adequado para tubulações de baixa pressão e pequeno diâmetro.
Fácil de instalar e desmontar.
Conexão soldada
Oferece alta resistência e desempenho de vedação.
Indicado para ambientes de alta pressão e com produtos químicos perigosos.
Classificação por estrutura de flange
1. Flange de Pescoço para Soldagem (WN)
Ideal para: Meios de alta pressão, alta temperatura e perigosos (ex.: petróleo, gás, ácidos, álcalis)
Características:
O design do pescoço soldado de topo garante resistência superior e resistência à fadiga.
Classificação de pressão: PN16–PN420 (Classe 150–2500)
Materiais: Aço inoxidável (304/316), aço liga (ex.: 15CrMo)
2. Flange de encaixe (SO)
Ideal para: Aplicações de média a baixa pressão (PN ≤ 16), como água de refrigeração ou vapor de baixa pressão.
Características:
Fácil de alinhar e soldar.
Econômico, porém menos resistente à pressão.
Não é ideal para sistemas com vibração ou grande variação térmica.
3. Flange de solda de encaixe (SW)
Ideal para: Tubulações de alta pressão e pequeno diâmetro (DN ≤ 80 mm), incluindo linhas de instrumentação e dosagem química.
Características:
Solda de encaixe interna para vedação reforçada.
Difícil de desmontar
Não recomendado para fluidos corrosivos devido ao acúmulo de fluido na folga da solda.
4. Flange roscada (TH)
Ideal para: Sistemas de baixa pressão sem soldagem, como instalações temporárias ou linhas de proteção contra incêndio.
Características:
Instalação rápida através de conexão roscada
Apresenta vazamentos frequentes e baixo desempenho sob vibração ou estresse térmico.
5. Flange de junta sobreposta
Ideal para: Ambientes corrosivos ou desmontagem frequente, como tubulações revestidas de plástico.
Características:
Anel de flange rotativo para facilitar o alinhamento dos parafusos.
Compatível com revestimentos substituíveis (ex.: PTFE, PP)
6. Flange Cega (BL)
Ideal para: Fechamento de extremidades ou isolamento para manutenção
Características:
Sem abertura central
Suporta alta pressão, frequentemente combinado com flanges de solda de topo.
Tipos de faces de vedação
As superfícies de vedação dos flanges variam dependendo da pressão e do fluido envolvido:
|
Tipo de face de vedação |
Descrição e aplicação |
|
Rosto plano (FF) |
Para sistemas de baixa pressão, superfície de vedação simples. |
|
Rosto Elevado (RF) |
Mais comumente utilizado; suporta juntas não metálicas (ex.: borracha de amianto); adequado para PN16–PN40 |
|
Encaixe macho-fêmea (TG/MF) |
Proporciona melhor alinhamento e vedação; utilizado em meios tóxicos ou de alto risco. |
|
Junta tipo anel (RTJ) |
Para aplicações de alta pressão e alta temperatura (PN100 e acima); utiliza juntas metálicas para uma vedação superior. |
Conclusão
Na indústria química, o flange de pescoço para soldagem (WN) continua sendo o tipo mais utilizado, especialmente quando combinado com materiais de aço inoxidável ou aço-liga. As superfícies de vedação RF (Raised Face) e RTJ (Ring-Type Joint) são preferidas, dependendo do nível de pressão e do risco do processo.
Em ambientes altamente corrosivos, flanges revestidas de plástico ou de liga especial devem ser utilizadas para garantir segurança e durabilidade. A seleção final deve levar em consideração o fluido de trabalho, a pressão de operação, as condições de temperatura e a relação custo-benefício geral, para assegurar a confiabilidade ideal do sistema