A inspeção abrangente de flanges, incluindo exame visual, verificação dimensional, testes não destrutivos e certificação de materiais, é essencial para garantir um desempenho seguro e em conformidade com os códigos. Falhas em flanges podem causar vazamentos, incêndios, danos ambientais e lesões pessoais. Este guia cobre toda a gama de requisitos de inspeção e testes de qualidade para flanges.
Por que a Inspeção é Importante
Falhas em flanges em serviço podem ter consequências catastróficas, incluindo vazamentos de fluidos de processo, incêndios, explosões, contaminação ambiental e lesões ao pessoal. A inspeção verifica se os flanges estão em conformidade com os requisitos de material, dimensionais e de código antes de serem colocados em serviço. A garantia de qualidade por meio da inspeção previne falhas de campo dispendiosas e paradas não planejadas. A inspeção adequada garante que o flange terá o desempenho projetado sob suas condições operacionais especificadas. Para aplicações de serviço crítico, a inspeção não é opcional, mas é obrigatória conforme o código de construção aplicável e os requisitos de qualidade do proprietário.
Inspeção Visual
A inspeção visual é o primeiro e mais fundamental controle de qualidade. O inspetor examina o flange em busca de defeitos superficiais, incluindo trincas, dobras, costuras e porosidade superficial. As marcações do flange são verificadas conforme os requisitos da ASME B16.5, incluindo o nome ou logotipo do fabricante, designação do material, classe de pressão e número do calor. A condição da superfície de faceamento é inspecionada quanto a arranhões, amassados, corrosão ou danos de transporte que possam afetar a vedação. O alinhamento e a quantidade dos furos dos parafusos são confirmados em relação ao padrão. Ferrugem, carepa e contaminação são verificadas em todas as superfícies de vedação.
Inspeção Dimensional
A inspeção dimensional verifica se o flange atende às tolerâncias especificadas no padrão aplicável. As medições críticas incluem o diâmetro externo do flange, a espessura total e o diâmetro do furo. O diâmetro do círculo de parafusos e os tamanhos dos furos dos parafusos devem corresponder às dimensões padrão para a classe e o tamanho declarados. As dimensões do cubo em flanges de pescoço soldado e flanges redutores são verificadas quanto à conicidade e comprimento adequados. A altura da face elevada, o diâmetro e o acabamento superficial são medidos. Para flanges RTJ, as dimensões da ranhura são verificadas usando calibradores especializados. Todas as dimensões devem atender às tolerâncias da ASME B16.5.
| Tipo de Inspeção | O Que Detecta | Aplicável A | Padrão |
|---|---|---|---|
| Visual (VT) | Defeitos superficiais, marcações, danos | Todos os flanges | ASME B16.5 |
| Dimensional | Tamanho, espessura, alinhamento dos furos dos parafusos | Todos os flanges | ASME B16.5 |
| Ultrassônico (UT) | Laminações internas, porosidade | Flanges forjados e de chapa | ASTM A388 |
| Partículas Magnéticas (MT) | Trincas superficiais e subsuperficiais | Materiais ferromagnéticos | ASTM E709 |
| Líquido Penetrante (PT) | Trincas superficiais | Materiais não magnéticos | ASTM E165 |
| Radiográfico (RT) | Vazios internos, inclusões | Flanges fundidos e soldados | ASTM E94 |
| PMI | Verificação da química do material | Todas as ligas | ASTM E1476 |
| Teste Hidrostático | Resistência, vazamentos a 1,5x o projeto | Juntas montadas | ASME B31.3 |
Métodos de Testes Não Destrutivos
Vários métodos de END estão disponíveis para inspeção de flanges, cada um com capacidades específicas. Teste Ultrassônico (UT) usa ondas sonoras de alta frequência para detectar laminações internas, porosidade e inclusões em flanges forjados e de chapa. Teste de Partículas Magnéticas (MT) detecta trincas superficiais e subsuperficiais em materiais ferromagnéticos usando campos magnéticos e partículas de ferro. Teste de Líquido Penetrante (PT) usa um corante visível ou fluorescente para detectar trincas superficiais em materiais não magnéticos, como aço inoxidável austenítico. Teste Radiográfico (RT) usa raios X ou raios gama para detectar vazios e inclusões internas, principalmente usado para fundidos e fabricações soldadas. Identificação Positiva de Material (PMI) usa fluorescência de raios X ou espectroscopia de emissão óptica para verificar se a química do material corresponde à especificação.
Teste de Pressão
O teste de pressão hidrostática é o método padrão para verificar a integridade da junta do flange. A pressão de teste é tipicamente 1,5 vezes a pressão de projeto, mantida por uma duração suficiente para verificar que não há perda de pressão. Para sistemas que não podem tolerar água, o teste pneumático com ar ou gás inerte pode ser usado com precauções de segurança adicionais. A pressão de teste é mantida enquanto a junta é inspecionada quanto a vazamentos. Para sistemas de baixa temperatura ou criogênicos, o teste hidrostático pode ser realizado à temperatura ambiente com a pressão de teste ajustada para a menor resistência do material nas condições de teste elevadas.
Certificação de Material
Os Relatórios de Teste de Usina (MTRs) fornecem evidência documentada da composição química e das propriedades mecânicas do material do flange. A rastreabilidade completa, desde a usina siderúrgica até o flange acabado, é mantida por meio dos números de calor gravados em cada flange. Relatórios de teste de impacto são exigidos para materiais de baixa temperatura. Relatórios de teste de dureza são exigidos onde as especificações de serviço ácido NACE MR0175 se aplicam. Para aplicações críticas, agências de inspeção de terceiros fornecem verificação independente das propriedades do material e da qualidade do flange.
Marcação e Rastreabilidade
A ASME B16.5 exige que cada flange seja marcado permanentemente com o nome ou logotipo do fabricante, designação do material e classe de pressão. Marcações adicionais incluem o número do calor, tamanho nominal e designações especiais de teste, como "QT" para temperado e revenido. A marcação é aplicada por métodos de gravação de baixa tensão para evitar a criação de concentradores de tensão que possam iniciar trincas. Os registros de rastreabilidade são mantidos para toda a cadeia de fabricação, desde o metal fundido original até forjamento, tratamento térmico, usinagem e inspeção final.
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