Seleção de Material de Flange
Flanges podem ser fabricados a partir de diversos materiais. A escolha do material de construção depende das condições de serviço que o flange enfrentará. Fatores importantes das condições de serviço incluem temperatura, pressão e taxa de corrosão.
Exemplo 1
Alguns materiais de flange não suportam altas pressões, enquanto outros não resistem a altas temperaturas, portanto, não é adequado usar esses materiais em sistemas de vapor de alta pressão.
Exemplo 2
Latão e bronze são ligas de cobre e possuem excelentes propriedades de resistência à corrosão. Por essa razão, flanges de latão ou bronze são uma boa escolha para sistemas de água do mar, devido à natureza corrosiva da água do mar e à resistência à corrosão das ligas à base de cobre.
Se um tubo for projetado para operar em ambientes moderadamente a altamente corrosivos, ele receberá uma margem de corrosão (CA)1. A margem de corrosão é geralmente de 1/16, 1/8 ou 1/4 de polegada (1,5, 3,0, 6mm, respectivamente), indicando a espessura adicional da parede do tubo. Um tubo com espessura de parede aumentada pode ter uma vida útil mais longa do que um tubo com parede mais fina; isso é vantajoso se a extensão da vida útil do tubo alinhar seu intervalo de manutenção com os de outros componentes do sistema de tubulação, permitindo a manutenção de todas as partes durante um único período de parada.
Está gostando deste artigo até agora? Então não deixe de conferir nosso Curso de Vídeo sobre Fundamentos de Flanges. O curso possui mais de cinco horas de conteúdo em vídeo, um manual ilustrado em cores de 52 páginas (este artigo é um extrato do manual), um quiz, e você receberá um certificado de conclusão ao terminar o curso. Aproveite!
Materiais de Flange
Aço carbono (CS) é o material de construção de flange mais comum na indústria de petróleo e gás, embora os seguintes materiais de flange também sejam amplamente utilizados:
- Ferro fundido.
- Liga de níquel.
- Aço inoxidável.
- Bronze.
- Latão.
- Alumínio.
- Base de polímero sintético (plásticos).
Flanges de acoplamento devem ser fabricados do mesmo material, e esse material deve ser o mesmo dos tubos aos quais os flanges estão conectados. Usar materiais diferentes (materiais que não são os mesmos) não é recomendado.
Diferentes materiais possuem características distintas, tornando difícil avaliar a confiabilidade de um sistema se os componentes são fabricados a partir de diversos materiais. Além desse problema de confiabilidade, pode ocorrer corrosão galvânica2 se um eletrólito estiver presente (água, água do mar, etc.); flanges às vezes são eletricamente isolados3 para reduzir o risco de corrosão galvânica.
Montagem de Flange Isolada
A imagem acima mostra arruelas isoladas e uma manga isolada. Esses componentes são geralmente fabricados a partir de algum tipo de plástico, o que reduz a diferença de potencial de tensão entre os componentes e, assim, reduz drasticamente o risco de corrosão galvânica. As partes isolantes são instaladas entre os metais diferentes para evitar que eles entrem em contato físico entre si. Note que a própria junta pode também formar um grande isolante entre as duas superfícies de flange de acoplamento, embora isso dependa do tipo de junta usada.
1A margem de corrosão é um fator crucial ao calcular tensões dentro de um sistema de tubulação.
2A corrosão galvânica ocorre quando dois metais diferentes são colocados próximos um do outro e conectados eletricamente através de um eletrólito.
3Isoladores são geralmente fabricados a partir de materiais à base de polímeros (plásticos, Teflon, etc.); isoladores são usados para prevenir ou reduzir o fluxo de corrente elétrica.