Procedimentos de Aperto para Flanges de Ligas de Níquel de Alta Pressão: Garantindo uma Partida sem Vazamentos

Procedimentos de Aperto para Flanges de Ligas de Níquel de Alta Pressão: Garantindo uma Partida sem Vazamentos

Em sistemas de alta pressão que manipulam meios corrosivos ou perigosos, um vazamento em flanges não é uma opção. As consequências variam desde paradas dispendiosas e perda de produto até graves incidentes de segurança. Quando as flanges são fabricadas com materiais premium, como ligas de níquel (liga 625, 825, C276), o custo de falha é exponencialmente maior.

Alcançar uma vedação livre de vazamentos não depende de força bruta, mas sim de uma execução controlada, precisa e metódica. Um procedimento adequado de aperto de parafusos garante uma compressão uniforme da junta, gerencia as forças imensas envolvidas e protege seus valiosos componentes em liga contra danos. Siga esta lista de verificação comprovada em campo para acertar já na primeira tentativa.

Fase 1: Pré-montagem – A Fundação do Sucesso

Um aperto perfeito começa muito antes de a primeira chave ser girada.

• ✅ Inspeção das Faces das Flanges:

  • Limpeza: Inspeccione visualmente ambas as faces das flanges. Elas devem estar perfeitamente limpas, livres de poeira, óleo, resíduos de juntas antigas, bem como de pequenos arranhões ou mordidas. Utilize um pano limpo, sem fiapos, e um solvente aprovado.

  • Verificação de Danos: Procure sinais de galling (comum em ligas semelhantes), corrosão por pites ou arranhões radiais. Arranhões profundos que se estendam do furo até a extremidade externa causarão vazamentos. Imperfeições leves podem ser corrigidas in loco com uma lixa fina, mas danos significativos exigem reusinagem ou substituição.

• ✅ Seleção e Manuseio da Junta:

  • Tipo Correto: Certifique-se de que a junta (por exemplo, espiralada, junta do tipo anel – RTJ, Kamprofile) seja do estilo, tamanho e material corretos para a aplicação (pressão, temperatura, meio).

  • Inspeção: A junta deve ser nova, sem danos e livre de imperfeições. Não reutilize juntas.

• ✅ Preparação dos Elementos de Fixação:

  • Verificação do Material: Confirme se os parafusos, porcas e arruelas são da classe correta (por exemplo, B7, B8 ou L7), conforme especificado para o flange de liga e condições de operação.

  • Lubrificação:<br> Isso é crítico. Lubrifique toda a extensão da rosca, a face da porca e a face da arruela com um lubrificante anticorrosivo de alta temperatura aprovado para a aplicação . Isso garante uma força de aperto consistente e evita o galling (soldagem por atrito) das roscas.

  • "Lubrifique à medida que avança" – não lubrifique previamente os parafusos e os deixe repousar, pois isso pode atrair contaminantes.

• ✅ Calibração e Prontidão das Ferramentas:

  • Chaves de torque calibradas: Utilize chaves de torque hidráulicas calibradas recentemente ou ferramentas pneumáticas/eletrônicas de torque calibradas.

  • Sequência de aperto dos parafusos: Tenha um quadro com a sequência de aperto dos parafusos prontamente disponível. O padrão é um padrão de aperto cruzado (padrão em estrela).

Fase 2: Procedimento controlado de aperto de parafusos

Esse processo em várias etapas comprime gradualmente a junta para obter uma vedação uniforme.

• ✅ Etapa 1: Aperto manual

  • Insira todos os parafusos e aperte manualmente as porcas até que fiquem firmes ao toque dos dedos. Isso garante que a junta esteja centralizada e que os flanges estejam alinhados.

• ✅ Etapa 2: Aperto inicial com torque (pré-aperto)

  • Utilizando a sequência de aperto cruzado, aperte todos os parafusos até aproximadamente 30% do torque final alvo . Isso inicia o achatamento da junta e elimina quaisquer folgas grosseiras.

  • Percorra novamente a flange pela segunda vez, na mesma sequência, levando todos os parafusos a um estado de "pré-aperto". Você deverá agora ter um contato uniforme e leve.

• ✅ Etapa 3: Apertos intermediários com torque

  • Continue apertando seguindo o padrão cruzado, aumentando progressivamente o torque em etapas (por exemplo, 50% → 75% do torque final).

  • Após cada etapa, avance para o próximo parafuso na sequência. Não aplique o torque total a um único parafuso e, em seguida, passe para o seu vizinho.

• ✅ Etapa 4: Passagem Final de Aperto

  • Realize a passagem final na sequência correta, levando todos os parafusos ao valor final especificado de torque 100% do torque final especificado .

  • Após a conclusão da passagem final, percorra uma última vez a flange na sequência de aperto para verificar se nenhum parafuso afrouxou. Não deve haver movimento. Caso ocorra, reaperte-o até o valor final.

Fase 3: Considerações Críticas para Ligas de Níquel

As ligas de níquel possuem características específicas que exigem atenção adicional.

• Galling (soldagem a frio): As ligas de níquel são propensas ao galling, fenômeno em que o atrito e a pressão causam a transferência de material entre as roscas, provocando a fixação indevida da conexão.

  • Mitigação: É por isso que o uso de lubrificante/antiaderente de alta qualidade é obrigatório. Nunca aperte parafusos de liga de níquel sem lubrificação.

• Relaxamento sob tensão (também chamado de fluência): Sob altas temperaturas e tensões, o material dos parafusos pode relaxar lentamente, reduzindo progressivamente a carga de aperto.

  • Mitigação: frequentemente é necessário reapertar os parafusos após um ciclo térmico. Após o sistema atingir a temperatura de operação e, em seguida, ser resfriado, os parafusos devem ser reapertados ao valor especificado enquanto o sistema estiver frio. Consulte a norma de engenharia ou o fabricante da junta para requisitos específicos.

• Ensaios hidrostáticos: Se o sistema for submetido a ensaio hidrostático com água, certifique-se de que o fluido de ensaio seja quimicamente adequado (por exemplo, baixo teor de cloretos) para evitar corrosão por pites ou corrosão sob tensão nos componentes de liga de níquel.

As Regras de Ouro para uma Junta Estanque

1. A Limpeza é Parâmetro: Qualquer contaminante na face do flange ou na junta constitui um caminho de vazamento.

2. Lubrifique Tudo: A fricção consistente é a chave para uma carga de aperto consistente.

3. Siga sempre a sequência: O padrão em estrela não é uma sugestão; é a lei para uma compressão uniforme da junta.

4. Devagar e com constância vence a corrida: Apertos graduais de torque permitem que a junta escoe e se assente de forma uniforme.

5. Confie em suas ferramentas, mas verifique sua calibração: Uma chave de torque não calibrada transmite uma falsa sensação de segurança.

Conclusão

A montagem adequada de flanges é um processo sistemático de qualidade, não uma simples tarefa mecânica. Em sistemas de ligas de níquel de alta pressão, a margem de erro é mínima. Ao seguir este procedimento disciplinado — com ênfase na preparação, na execução controlada e na verificação pós-instalação — você transforma um ponto potencial de falha em um dos componentes mais confiáveis do seu sistema. Um início sem vazamentos é o primeiro passo rumo a uma operação segura, duradoura e lucrativa.

Qual é sua regra prática mais crítica para uma montagem bem-sucedida de flanges de alta pressão? Compartilhe sua experiência de campo nos comentários abaixo.