Visão geral
Flanges de pescoço soldado em aço carbonotem um cubo cônico e uma conexão de solda de topo ao tubo. O cubo fornece uma transição gradual do corpo do flange para a parede do tubo, o que torna o projeto amplamente utilizado em tubulações de processo, energia, petróleo e gás e serviços públicos quando a especificação do projeto exige um flange forjado soldado.
Uma especificação completa não deve parar no “flange WN de aço carbono”. A aquisição normalmente precisa do padrão dimensional, tamanho nominal, classe de pressão ou PN, revestimento, especificação e classe do material, furo ou parede do tubo conectado, tratamento térmico, se aplicável, testes/documentação e quaisquer requisitos complementares do projeto.
ASTM A105/A105M é uma especificação de material comum para componentes de tubulação de aço carbono forjado para sistemas de pressão em temperatura ambiente e mais alta. Projetos de baixa temperatura podem especificar outros materiais, como os graus ASTM A350. A seleção do material deve seguir a base de design do projeto, em vez de ser inferida do tipo de flange.
Por que é importante para componentes de tubos
O pescoço da solda faz parte do limite de pressão e a solda do tubo ao flange é um campo crítico ou junta de oficina. Incompatibilidade de furo, preparação incorreta da extremidade, material errado, mau alinhamento ou uma classe de pressão incompatível podem criar retrabalho ou aumentar a tensão na conexão.
Os flanges com pescoço soldado também interagem diretamente com a espessura da parede do tubo. Dois flanges com o mesmo NPS e classe podem ser fornecidos com furos diferentes para diferentes paredes de tubos ou requisitos de projeto. Um pedido de compra que não indique a programação do tubo conectado ou a espessura da parede pode deixar espaço para incompatibilidades.
A face do flange e os parafusos também devem corresponder ao componente correspondente. Uma extremidade de solda correta não compensa RF, FF, RTJ, padrão de perfuração ou série de flange incorretos.
Métodos, parâmetros ou processo
Os principais pontos de especificação incluem:
| Parâmetro | O que confirmar |
|---|---|
| Padrão | ASME B16.5, ASME B16.47, EN 1092-1 ou desenho específico do projeto, conforme aplicável |
| Tamanho | NPS ou DN, não apenas um OD medido |
| Designação de pressão | Classe ASME ou sistema PN |
| Enfrentando | RF, FF, RTJ ou revestimento especial especificado |
| Material | Grau ASTM/ASME/EN exato exigido pelo projeto |
| Furo | Combine com a parede do tubo conectado e com a transição aprovada |
| Extremidade da solda | Geometria do bisel por especificação de projeto/tubulação |
| Tratamento térmico | Conforme exigido pela especificação do material ou projeto |
| EQM/teste | Somente conforme exigido pelos documentos regulamentares e pelo ITP |
| Documentação | MTC, relatório dimensional, relatórios NDE, PMI, relatório de revestimento, etc. conforme exigido contratualmente |
Para pacotes de flanges de aço carbono baseados em ASME, ASME B16.5 é comumente usado para NPS 1/2 a NPS 24. Flanges de aço maiores podem se enquadrar na ASME B16.47. As regras de material e pressão-temperatura não são determinadas apenas pelas dimensões. A especificação do material do projeto, o código da tubulação, as condições do projeto e o padrão do flange devem ser lidos em conjunto.
A junta soldada de topo deve ser preparada e soldada de acordo com um procedimento de soldagem aprovado. Não use um artigo genérico para definir o ângulo de chanfro, a face da raiz, o pré-aquecimento, o PWHT ou os critérios de aceitação; esses valores dependem do código vigente, da espessura do material, da qualificação do procedimento e dos requisitos do projeto.
Lista de verificação de fornecedor e inspeção
- Indique a especificação e o grau exatos do material.
- Identifique NPS/DN, classe de pressão/PN, faceamento e padrão dimensional.
- Forneça o diâmetro externo do tubo conectado e a espessura da parede ou cronograma.
- Exigir o furo correto e a preparação da extremidade de solda para o tubo.
- Verifique o perfil do cubo, a espessura do pescoço e as dimensões de transição.
- Inspecione as superfícies RF/FF/RTJ quanto a danos e qualidade de usinagem.
- Verifique a contagem dos furos dos parafusos, o diâmetro e as dimensões do círculo dos parafusos.
- Revise as marcações do flange em relação ao pedido de compra e ao MTC.
- Confirme a rastreabilidade do calor/lote quando necessário.
- Especifique NDE, PMI, testes mecânicos, testes de impacto ou testes de dureza somente quando exigido pela especificação ou projeto vigente.
- Proteja as faces usinadas e as extremidades soldadas durante o empacotamento.
- Para serviços ácidos, de baixa temperatura ou cíclicos, obtenha materiais específicos do projeto e requisitos de soldagem antes da cotação.
Aplicação em acessórios para tubos, válvulas e flanges
Um flange de pescoço soldado geralmente é instalado próximo a cotovelos soldados, redutores ou tubos retos. As transições na espessura da parede podem, portanto, envolver tanto o furo do flange quanto as extremidades adjacentes do acessório. Os desenhos de fabricação devem mostrar como as peças devem ser alinhadas antes da soldagem.
Nas válvulas e bicos de equipamentos, o contraflange deve ter furação, faceamento, classe/PN e tamanho nominal compatíveis. A junta deve ser adequada tanto ao revestimento quanto ao serviço. O aparafusamento é selecionado separadamente de acordo com a especificação do projeto; isso não deve ser inferido apenas do material do flange de aço carbono.
Para carretéis pré-fabricados, o controle dimensional deve incluir a orientação do flange e a marcação dos furos dos parafusos, bem como o ajuste do pescoço de solda. Essas verificações reduzem problemas de alinhamento de campo.
Perguntas frequentes
Todos os flanges com pescoço soldado em aço carbono são ASTM A105?
Não. ASTM A105 é comum, mas outros tipos de materiais podem ser necessários para serviços de baixa temperatura, alta temperatura, ácidos ou específicos do projeto. Siga a especificação do material e a base do projeto.
O furo do flange do pescoço de solda deve corresponder exatamente ao diâmetro do tubo?
O furo e a transição devem ser compatíveis com o tubo conectado e com o projeto aprovado. Os requisitos exatos dependem do projeto do flange, da parede do tubo, dos detalhes da soldagem e das especificações do projeto.
Um flange com pescoço soldado é mais forte do que um flange deslizante?
Os projetos distribuem a carga de maneira diferente e os flanges com pescoço soldado são frequentemente selecionados para serviços exigentes. Entretanto, a adequação deve ser determinada pelo código de projeto da tubulação, pelas condições de serviço, pelo padrão do flange, pelo projeto da junta e pelos requisitos do projeto, e não por uma declaração de resistência da manta.
O que deve ser verificado antes da soldagem?
Confirme a rastreabilidade do material, tamanho/classe/face do flange, furo, parede do tubo, condição do chanfro, alinhamento, WPS aprovado, consumíveis e qualquer inspeção pré-soldagem necessária.
Próximas etapas
Envie ao fornecedor a classe de linha ou folha de dados do flange com a RFQ. Inclua a espessura e o revestimento da parede do tubo, não apenas NPS e classe. Antes da produção, aprove o desenho dimensional e a lista de documentação para que os flanges com pescoço soldado entregues sejam compatíveis com o tubo conectado e o plano de inspeção do projeto.
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