Guia de flange rosqueado: design, classificações e aplicações

Um flange roscado possui um furo com rosca interna que é aparafusado em um tubo com rosca externa. As roscas criam uma conexão mecânica que pode ser montada sem qualquer soldagem ou equipamento especializado. Os flanges roscados usam roscas padrão NPT (National Pipe Taper) conforme ASME B1.20.1 para aplicações na América do Norte, ou roscas BSP (British Standard Pipe) conforme ISO 7 para mercados europeus. O comprimento de engate da rosca foi projetado para fornecer resistência total da rosca sem exceder a capacidade do material.

O corpo do flange rosqueado é semelhante em dimensões externas a um flange deslizante-, mas com um furo roscado em vez de um furo liso. As roscas são cônicas para fornecer um ajuste com interferência mecânica que cria uma vedação quando a junta é montada. As roscas NPT têm uma relação de conicidade de 1:16, o que significa que o diâmetro muda em 1/16 polegada por polegada de comprimento da rosca. O comprimento de engate da rosca deve fornecer sobreposição suficiente para atingir a capacidade de pressão nominal. Alguns projetos incluem um cubo que se estende além do comprimento da rosca para reforço adicional na raiz da rosca.

NPS	Roscas por polegada (NPT)	Comprimento da linha (pol.)	Mão-envolvimento forte (in)	Chave inglesa-Engajamento forte (in)
1/2	14	0.53	0.32	0.53
3/4	14	0.55	0.34	0.55
1	11.5	0.68	0.40	0.68
1-1/4	11.5	0.71	0.42	0.71
1-1/2	11.5	0.72	0.42	0.72
2	11.5	0.76	0.44	0.76

Os flanges roscados têm classificações de pressão mais baixas do que os flanges soldados equivalentes porque a conexão roscada é inerentemente mais fraca do que uma junta soldada. Eles são normalmente limitados à Classe 150 e Classe 300, embora alguns projetos estejam disponíveis na Classe 600. A classificação de pressão real depende do comprimento de engate da rosca, da espessura da parede do tubo e da resistência da seção roscada sob pressão interna. Flanges rosqueados não são recomendados para serviços em altas-temperaturas porque o ciclo térmico pode fazer com que a conexão rosqueada se solte com o tempo, causando vazamento.

Os flanges roscados requerem materiais com boa usinabilidade para produzir roscas limpas e precisas. O aço carbono ASTM A105 é a escolha padrão para serviços gerais. Os aços inoxidáveis ASTM A182 F304 e F316 são usados para ambientes corrosivos onde o perfil da rosca deve resistir ao desgaste durante a montagem. Classes de ferro dúctil estão disponíveis para aplicações de baixa pressão. O material deve ser compatível com o selante de rosca utilizado, pois alguns selantes podem causar fissuras por corrosão sob tensão em certos materiais.

Os flanges roscados são essenciais em áreas perigosas onde a soldagem não é permitida, como fábricas de gás, refinarias com áreas de processo ativo e instalações que manuseiam materiais inflamáveis. Eles são usados para linhas de injeção de produtos químicos e água de alta-pressão onde o acesso para soldagem é limitado. Reparos temporários ou de emergência em tubulações se beneficiam da rápida instalação de flanges roscados. Os sistemas de combate a incêndios e tubulações de serviços públicos geralmente usam flanges roscados para facilitar a instalação. Tubulação-de diâmetro pequeno que requer remoção frequente para manutenção é outra aplicação comum.

A principal vantagem dos flanges roscados é que eles não requerem trabalho a quente, eliminando a necessidade de licenças de soldagem, vigilância contra incêndio e inspeção de solda. Eles podem ser instalados em qualquer ambiente onde um enfiador de tubos possa alcançar. No entanto, as conexões soldadas proporcionam classificações de pressão mais altas e integridade de vazamento superior. As conexões rosqueadas são mais rápidas de instalar inicialmente, mas podem exigir reaperto com o tempo. As juntas soldadas podem ser inspecionadas por métodos não destrutivos para verificar a integridade, enquanto as juntas roscadas dependem da qualidade do engate da rosca e da aplicação do selante.

Aplique selante de rosca ou fita PTFE nas roscas do tubo antes da montagem para lubrificar as roscas e preencher o caminho de vazamento em espiral. Aperte-manualmente o flange no tubo e, em seguida, use uma chave de cinta para o posicionamento final. Evite apertar demais-, o que pode danificar as roscas e causar rachaduras no flange. O torque deve atingir o engate adequado da rosca sem desgastar as roscas. Após a instalação, realize um teste de pressão para verificar a vedação na junta roscada. Se a junta vazar, desmonte, limpe e reaplique o selante em vez de tentar estancar o vazamento com torque adicional.

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