Flanges SORF P245GH para serviço de alta pressão

O monólogo interior: A alma do flange P245GH

Estou contemplando o flange de placa de aço carbono P245GH - especificamente o Slip-On Raised Face (SORF) variante - através das lentes da filosofia de fabricação da Abtersteel. Não é apenas um disco de metal com furos; é um componente crítico de retenção de pressão que deve conciliar os rígidos requisitos da EN 10222-2 com os aspectos práticos da soldagem em campo. Por que P245GH? O 'P’ denota pressão, o '245’ refere-se ao limite de escoamento mínimo em Megapascais, e o ‘GH’ significa sua aptidão para temperaturas elevadas. Se o carbono for muito alto, a solda fica quebradiça – uma sentença de morte para um flange sob pressão PN100. Se estiver muito baixo, perdemos a estrutura “espinha dorsal” necessário para o projeto SORF. O tubo desliza dentro do flange; há duas soldas de filete, um interno e outro externo. Isto é fundamentalmente diferente de um flange de pescoço de solda. É mais fácil alinhar, mas carrega uma carga de fadiga maior no cubo. Minha mente muda para a Pressão Nominal (PN) classificações. Do PN06 de baixa pressão ao agressivo PN100. Isto representa uma grande mudança na espessura do flange e no diâmetro do furo do parafuso. É uma placa laminada ou um anel forjado? Para P245GH, a estrutura refinada é tudo. Eu também preciso considerar o “Rosto levantado” (RF). Essa saliência de 2 mm ou 5 mm é onde fica a junta. As serrilhas - o acabamento fonográfico - devem encaixar na gaxeta para evitar uma explosão no 100 bar.

Análise Técnica: Flanges SORF P245GH em serviço de alta pressão

Na arquitetura da tubulação industrial moderna, o Rosto levantado deslizante (SORF) mesa fabricado a partir de P245GH o aço se destaca como uma interseção primária de economia e confiabilidade. Embora existam ligas especializadas complexas para química extrema, o aço carbono P245GH continua sendo o carro-chefe global para vapor, gás, e transporte de líquidos em toda a Europa EN 1092-1 paisagem padrão. Na Abtersteel, a produção desses componentes envolve um profundo conhecimento da transição metalúrgica entre a temperatura ambiente e o serviço térmico elevado.

Perfil Metalúrgico: A vantagem do P245GH

P245GH é um aço de qualidade não ligado destinado a fins de pressão. A sua singularidade reside na sua “grão fino” estrutura, alcançado através da eliminação controlada do alumínio e de ciclos específicos de tratamento térmico. Quando analisamos a química, vemos uma limitação deliberada de fósforo (P) e Enxofre (S) para níveis abaixo 0.025% e 0.015%, respectivamente. Esta limpeza é vital para o flange “Através da Espessura” ductilidade.

o “GH” sufixo é a marca registrada da capacidade do material de manter sua resistência ao escoamento ($Re$) mesmo quando a temperatura sobe para $400^\circ\text{C}$. Ao contrário do aço de construção padrão S235JR, P245GH passa por um processo de normalização ($910^\circ\text{C}$ Para $930^\circ\text{C}$) que homogeneiza a estrutura do grão, garantindo que quando uma linha PN63 ou PN100 sofrer expansão térmica, o flange não sucumbe à fluência ou deformação localizada.

A Engenharia da SORF (Rosto levantado deslizante)

O projeto SORF é preferido por muitos clientes da Abtersteel devido ao seu menor custo inicial e facilidade de instalação. Em uma configuração SORF, o flange é deslizado sobre o tubo, e a extremidade do tubo é afastada da face do flange por uma distância aproximadamente igual à espessura da parede mais 3 mm.

A solda de filete duplo:

Um flange SORF requer duas soldas:

1. Uma solda de filete externa: Em torno do cubo do flange.

2. Uma solda de filete interna: Na extremidade do tubo dentro do furo do flange.

Embora isso torne o alinhamento mais simples do que um flange de pescoço soldado (que requer uma solda de topo), introduz uma concentração de tensão no cubo. Para classificações de alta pressão como PN63 e PN100, a espessura do SORF “placa” A porção deve ser significativamente aumentada para resistir ao momento de flexão criado pela carga do parafuso contra a face elevada.

Classificações de pressão: De PN06 a PN100

A Pressão Nominal (PN) sistema de classificação é uma abreviatura para a pressão máxima permitida (no bar) a uma temperatura de referência de $20^\circ\text{C}$. À medida que a pressão aumenta, as dimensões físicas do flange evoluem.

Para PN06, o flange é relativamente fino, frequentemente usado em tratamento de água de baixa pressão ou circuitos de resfriamento. Contudo, à medida que avançamos em direção PN40 e PN100, o diâmetro do círculo do parafuso e o número de parafusos aumentam para distribuir a enorme força de fixação necessária para comprimir a junta.

Os dados técnicos da Abtersteel para flanges P245GH SORF destacam a seguinte progressão dimensional (amostra para tubo DN100):

Nota: Em classificações PN mais altas, a espessura (C) aumenta significativamente para evitar “ventosas” do flange sob alto torque do parafuso.

Selando Integridade: O rosto levantado (RF) Acabamento de superfície

A Face Elevada não é apenas uma superfície plana; é uma interface projetada. A altura padrão para um RF em um flange P245GH é de 2 mm para classificações de até PN40, e 5mm para PN63 e PN100.

A Abtersteel emprega um “Acabamento em estoque” na RF, que consiste em uma ranhura espiral contínua. O objetivo é criar um “labirinto” selo. Quando os parafusos estão apertados, o material da junta (se é grafite, Ptfe, ou uma junta metálica enrolada em espiral) é forçado a entrar nessas micro-ranhuras.

Rigidez da superfície ($R_a$):

Para flanges P245GH, a rugosidade é normalmente mantida entre 3.2 e 6.3 $\mu$m. Se a superfície for muito lisa (acabamento espelhado), a junta pode “explodir” lateralmente sob pressão. Se for muito difícil, o fluido pode encontrar um caminho de vazamento através dos vales das serrilhas.

Estresse e desempenho mecânico

Sob alta pressão, um flange SORF atua como uma viga cantilever. A força do parafuso é aplicada no diâmetro externo, enquanto a força de reação da junta está no diâmetro interno. Isto cria um “Momento de flange.”

Para P245GH, as propriedades mecânicas são rigorosamente monitoradas pela Abtersteel para garantir a conformidade com EN 10222-2:

• força de rendimento ($R_{eH}$): $\geq 245\text{ MPa}$

• Resistência à tração ($R_m$): $360 – 480\text{ MPa}$

• Energia de Impacto (KV em $-20^\circ\text{C}$): $\geq 27\text{ J}$ (Crucial para prevenir fraturas frágeis durante partidas de inverno).

A alta resistência ao escoamento do P245GH em $200^\circ\text{C}$ (aproximadamente $185\text{ MPa}$) é o que permite à Abtersteel certificar esses flanges para serviços a vapor, onde os aços carbono padrão começariam a perder seu fator de segurança.

Garantia de qualidade na Abtersteel

Cada flange SORF P245GH é um exercício de rastreabilidade.

1. Estampagem de Número de Calor: Cada flange está vinculado à análise original da panela do aço.

2. Teste ultrassônico (UT): Para classificações PN63 e PN100, A Abtersteel realiza UT na matéria-prima para garantir que não existam laminações internas que possam ser abertas pelo processo de soldagem.

3. Inspeção Visual: Verificando o acabamento fonográfico na face elevada em busca de arranhões radiais, quais são as causas mais comuns de “infiltração” vazamentos.