EM 1092-1 Tipo 02 Sistemas de flange solto em serviço PN16

O monólogo interior: A filosofia da conexão frouxa

Estou pensando no PT 1092-1 Tipo 02 mesa, um componente que, à primeira vista, parece contraditório. É um “Tipo solto” mesa, no entanto, é usado em sistemas de pressão PN16 onde a rigidez é geralmente a principal virtude. Por que separamos o anel do flange da parte de retenção de pressão? Estou pensando no “Tipo 32” ou “Tipo 33” colares soldados - as 'extremidades lapidadas'.’ Esta é uma abordagem modular para tubulação. O próprio flange nunca toca o fluido; fica atrás de uma coleira. Isso significa que posso usar um aço carbono de alta resistência no anel do flange para lidar com a tensão do parafuso, enquanto o colar pode ser de um material diferente – talvez um aço inoxidável mais caro ou um aço carbono tratado especificamente – para lidar com a corrosão ou a temperatura do meio. Na Abtersteel, essa flexibilidade é uma vantagem de design. Estou visualizando o processo de soldagem. Não estamos soldando o flange; estamos soldando o colar (o ‘toco final’) para o cano. Isso resolve um enorme problema no campo: alinhamento. Com um flange de pescoço de solda fixo, os furos dos parafusos devem estar perfeitamente orientados antes de soldar. Com um tipo 02 Flange Solta, você solda o colar primeiro, e então você pode girar o anel do flange para combinar perfeitamente com o flange correspondente. É uma solução elegante para a frustração mecânica do “dois furos”.’ Mas há uma compensação. O caminho de carga é diferente. A força do parafuso viaja através do anel do flange, na parte de trás da gola, e depois na junta. Preciso explorar a ‘face de contato’’ e como a classificação PN16 – 16 bar de pressão constante – é mantida sem o reforço estrutural de um cubo cônico. Trata-se de forças de cisalhamento na interface colar-flange.

Síntese Técnica: EM 1092-1 Tipo 02 Sistemas de flange solto em serviço PN16

No mundo rigoroso das normas europeias de tubagem, o EM 1092-1 Tipo 02 Flange Solta representa um afastamento sofisticado da arquitetura monolítica dos designs Weld Neck ou Slip-On. Fabricado por Abtersteel, esses componentes fornecem uma solução desacoplada para sistemas de pressão onde a facilidade de instalação e a otimização do material são fundamentais. Para entender o tipo 02, é preciso olhar além do anel de aço e observar a sinergia mecânica entre o flange e seu colar soldado associado.

A arquitetura dissociada: Tipo 02 e tipo 32/33

O PT 1092-1 Tipo 02 é tecnicamente um “flange de apoio.” É um anel circular com furos para parafusos, mas sem face de vedação. Seu único objetivo é fornecer a força de fixação mecânica. A vedação propriamente dita é realizada por um Tipo 32 (Colar de placa soldada) ou um Tipo 33 (Extremidade do tubo lapidada).

Quando os engenheiros da Abtersteel especificam este sistema, eles estão enfrentando dois desafios principais:

1. Economia Material: Em um ambiente corrosivo, só a gola (que entra em contato com o fluido) precisa ser feito de liga cara. O tipo 02 o flange pode ser feito de aço carbono padrão P245GH ou mesmo S235JR, reduzindo significativamente o custo total de propriedade (TCO).

2. Liberdade Rotacional: Porque o flange não está soldado ao tubo, ele pode girar 360 graus. Isto é inestimável para conexão com válvulas ou bombas onde a orientação do furo do parafuso é fixa e não pode ser ajustada.

Dinâmica de pressão PN16: A força de fixação

o PN16 designação indica uma pressão nominal de 16 barra à temperatura ambiente. Em um tipo 02 sistema, a carga do parafuso ($F_b$) deve ser transmitido do anel do flange para o colar. Isso cria um ponto de contato de alta tensão no “colo” ou o ombro da gola.

Ao contrário de um flange com pescoço soldado, onde a tensão é distribuída através de um cubo cônico, o tipo 02 depende da espessura do anel para evitar “ventosas” ou curvando-se. Tipo de Abtersteel 02 flanges para serviço PN16 são projetados com uma espessura específica ($C1$) que garante que a força do parafuso seja distribuída uniformemente pela superfície da junta do colar.

Dados otimizados para serviço PN16 sob EN 1092-1 Tipo 02 padrões na Abtersteel.

Metodologia de Soldagem: Unindo o colar ao tubo

A integridade técnica de um tipo 02 o sistema depende inteiramente da solda entre o tubo e o colar (Tipo 32 ou 33). Como o próprio flange é “solto,” não pode contribuir para a resistência estrutural da junta.

O tipo 32 Solda de colar de placa

O tipo 32 colar é essencialmente um anel plano. É soldado ao tubo usando um solda de filete duplo ou um solda de topo com penetração total, dependendo da espessura da parede e dos requisitos específicos do código do vaso de pressão (como EN 13480).

• Solda Interna: Evita a corrosão em fendas e proporciona um caminho de fluxo suave.

• Solda Externa: Fornece a fixação estrutural primária para resistir ao impulso de pressão longitudinal ($F_p = P \times A$).

O tipo 33 Solda final lapidada

O tipo 33 a gola tem um curto “pescoço” ou esboço. Isto é soldado ao tubo. Isto é tecnicamente superior para o serviço PN16 porque permite Inspeção Volumétrica (Radiografia ou UT) da solda. Abtersteel recomenda Tipo 33 para ambientes de alta vibração ou sistemas sujeitos a choque térmico, já que a solda de topo oferece um melhor perfil de fadiga do que as soldas de ângulo usadas no Tipo 32.

Estresse Mecânico e o “Raio” Conflito

Um ponto crítico de falha em sistemas de flange solto é o raio na junção do colar e do tubo. O tipo 02 flange tem um pequeno chanfro ou raio em seu furo interno para acomodar a solda ou o raio do colar.

Se o raio da solda for maior que o chanfro no Tipo 02 mesa, o flange não ficará plano contra o colar. Isto cria um carga excêntrica nos parafusos, o que pode levar a:

1. Esmagamento de juntas: A pressão irregular na junta leva a falhas localizadas e vazamentos.

2. Fadiga do parafuso: O momento fletor nos parafusos faz com que eles falhem muito abaixo do seu limite de tração..

3. Quebra de flange: O anel de aço carbono é submetido a uma “curioso” força que não foi projetado para lidar.

A Abtersteel garante que o furo do Tipo 02 o flange é usinado com uma tolerância precisa para garantir contato total com a parte traseira do colar, maximizando a área de vedação eficaz.

Seleção de Materiais: Otimização e Compatibilidade

Uma das vantagens mais profundas do Abtersteel EN 1092-1 Tipo 02 sistema é desacoplamento de material. Em uma linha química PN16, o fluido pode exigir 1.4404 (316L Aço Inoxidável). Em uma configuração padrão de pescoço de solda, todo o flange maciço deve ser 316L.

Em um tipo 02 configuração:

• Colar (Contato Fluido): 1.4404 (316eu) Aço inoxidável.

• Mesa (Estrutural): Aço carbono P245GH ou S235JR (Revestido com epóxi ou galvanizado).

Isto pode resultar em um 40-60% redução nos custos de materiais para tubulações de grande diâmetro sem sacrificar uma única barra de resistência à pressão.

Considerações sobre expansão térmica

Em sistemas PN16 operando em temperaturas flutuantes, o sistema Loose Flange se comporta de maneira diferente de um flange fixo. Como o anel do flange não é soldado, pode expandir e contrair ligeiramente independentemente do tubo. Isto reduz o Estresse térmico transferido para a parede do tubo. Contudo, os engenheiros devem garantir que a expansão térmica do colar não faça com que ele cresça significativamente mais do que o anel do flange, o que poderia “trancar” a montagem e induzir tensões de cisalhamento imprevistas.

Conclusão: Por que escolher o tipo Abtersteel 02 Sistemas?

O PT 1092-1 Tipo 02 Flange Solto é o “herói não cantado” de tubulação modular. Representa uma mudança da rigidez da força bruta para a flexibilidade projetada. Ao separar a função de vedação da função de fixação mecânica, A Abtersteel fornece um sistema que é:

• Mais fácil de instalar: Zero problemas de alinhamento de furos de parafusos.

• Econômico: Uso estratégico de ligas caras.

• Sustentável: O anel de flange pode ser inspecionado ou substituído sem cortar o tubo.

Para serviço PN16, onde a confiabilidade não é negociável, mas as condições de instalação geralmente são inferiores às ideais, o tipo 02 O sistema oferece um compromisso técnico que não sacrifica nada em termos de segurança e ganha tudo em termos de utilidade prática.