Caso 051: Inspeção e Montagem de Conexões Flangeadas.

Dentre vários itens de verificação que se pode citar durante a inspeção de conexões flangeadas, focaremos superficialmente dois aspectos:

1. Subdimensionamento de estojos;
2. Integridade física dos flanges.

SUBDIMENSIONAMENTO DE ESTOJOS

As fotos a seguir mostram conexões flangeadas incorretamente montadas, fotografadas durante inspeções de equipamentos de uma planta industrial. Nas 3 fotos inferiores, alguns ou todos os estojos são  curtos demais e as porcas não estão roscadas até o fim.

As situações mostradas acima, significam que estas conexões flangeadas podem não estar tão resistente quanto deveriam. Flanges são projetados de forma que a combinação de todos os parafusos e porcas suportem os esforços sobre eles. Se a porca estiver parcialmente roscada no estojo, a conexão poderá não ter a resistência desejada  pelo projeto.

Na foto inferior, estão faltando dois dos quatro estojos requeridos. Essa conexão flangeada estará somente com metade da resistência que o projetista intencionava!

Conexão flageada com 50% de sua resistência. Vazamento iminente?

INTEGRIDADE FÍSICA DOS FLANGES

A conexão flangeadas a esquerda está acentuadamente corroído e os parafusos estão em mal estado. Um vazamento prestes a ocorrer. Felizmente, esta condição foi observada durante uma inspeção e os flanges foram substituídos (mostrado a direita).

ANTES                                                             DEPOIS

A foto abaixo, a esquerda, mostra uma válvula de controle corroída. Você pode contar com esta válvula durante o processo? A foto abaixo, a direita, mostra a válvula substituída, que adequadamente mantida e testada, muito provavelmente funcionará quando demandada.

ANTES                                                         DEPOIS

RECOMENDAÇÕES PARA A INSPEÇÃO

• Planeje inspeções regulares para identificar problemas de integridade mecânica – tais como equipamentos, tubulações e válvulas corroídas, suportes inadequados de tubulação, pequenos vazamentos em volta de flanges;
• Verifique se os flanges estão corretamente montados em tubulações e equipamentos durante suas inspeções de segurança da planta. Uma regra simples a ser seguida é que todo parafuso que não ultrapasse pelo menos um fio de rosca para além da porca deverá ter sua instalação revista por uma pessoa qualificada em tubulação;
• Caso você observe flanges conectados de forma incorreta em sua planta, informe essa situação para que ela possa ser reparada e certifique-se que os reparos tenham sido realizados;
• Inspecione os equipamentos, mesmo que sejam novos ou que acabaram de passar por manutenção ou remontagem, para certificar-se de que estejam corretamente montados e aparafusados antes de colocá-los em operação;
• Não espere pelas inspeções “oficiais”. Esteja constantemente alerta para sinais visuais de problemas de integridade mecânica de equipamentos;
• Se você ver ou ouvir algo que o preocupe, avise imediatamente e acompanhe as medidas tomadas para corrigir a situação.

RECOMENDAÇÕES PARA A MONTAGEM

• Se faz parte de seu trabalho conectar equipamentos, montagem de tubulações flangeadas, fechar flanges de acesso a equipamentos (“bocas de visita”) ou outras conexões aparafusadas de equipamentos, ou outros tipos de montagens, lembre-se que o serviço não estará completo até que todos os parafusos/estojos estejam instalados e apertados corretamente;
• Alguns equipamentos requerem procedimentos especiais para o aperto de parafusos. Por exemplo, você poderá necessitar de um torquímetro para apertar corretamente os estojos, de acordo com a especificação, ou apertá-los em uma determinada sequência. Certifique-se de seguir o procedimento correto, usar as ferramentas apropriadas e ter recebido o treinamento adequado para estar capacitado nos procedimentos de montagem do equipamento.

MATERIAL COMPLEMENTAR INSERIDO EM 24/01/2014.

SEGURANÇA CONTRA VAZAMENTO

Situação não recomendável.
Parafuso curto.

Os parafusos em conexões flangeadas devem apresentar no mínimo 1 fio de rosca após o engajamento com a porca e não mais do que a metade do comprimento da porca.

Esta recomendação é uma “boa prática” de montagem, comum em unidades industriais, com vistas a permitir uma rápida inspeção visual do engajamento total da porca no parafuso. Evita-se assim, “subcomprimentos” que podem limitar a resistência mecânica do parafusamento da conexão flangeada. 

O ASME B31.3 em seu parágrafo 335.2.3 “Bolt Length” (comprimento do parafuso) recomenda que os parafusos se estendam completamente através das porcas. E que o “engajamento” aceitável para o caso de uma falha é de não mais do que uma rosca não engajada.

A BOA PRÁTICA

No aperto, as porcas devem ficar, no mínimo, completamente roscadas no corpo do parafuso (engajada) ou estojo. Quando se tratar de estojo, as porcas devem ficar preferencialmente a igual distância das extremidades, deixando passar, para cada lado, pelo menos no mínimo um fio de rosca e máximo de 3 fios (sendo este o valor padrão). Os parafusos já apertados devem ser identificados durante a montagem final (pintar a face exposta).

Deixar fios roscas em excesso além da porca (> 3 fios) pode provocar acidentes em locais em que haja passagens de equipes de operação e manutenção (fardamento pode ficar preso em uma situação de escape), além do maior custo envolvido. Deixar apenas um fio exposto, além da porca, dificulta a inspeção visual do engajamento total na porca. Por isto, procurasse recomendar 3 fios de rosca além da porca como uma “boa prática universal”.  

 Fonte:

Center for Chemical Process Safety – CCPS.