Procedimento de Instalação de Juntas em Flanges

Ferramentas e Equipamentos Necessários

Providencie todos os itens antes de iniciar a montagem. Usar ferramentas inadequadas é uma das causas mais comuns de aperto não controlado.

• Torquímetro calibrado — manual, hidráulico ou pneumático, com certificado de calibração válido
• Escova de aço — de latão se possível, para não riscar superfícies de vedação de inox
• Lubrificante aprovado — compatível com o processo; fator k conhecido e documentado
• Paquímetro ou calibrador de folga — para verificação do paralelismo dos flanges
• Marca-tudo — para numerar os estojos antes do aperto
• EPI: capacete, óculos de segurança e demais exigências da planta

Passo 1 — Limpeza e Inspeção

Nenhuma junta nova corrige uma superfície suja ou danificada. Esta etapa define se a montagem tem condições de seguir.

• Remova todo material estranho das faces de vedação, estojos, porcas e arruelas. Use procedimentos de controle de poeira da planta.
• Inspecione estojos, porcas e arruelas quanto a rebarbas, trincas ou corrosão. Substitua qualquer componente com defeito.
• Inspecione a superfície de vedação do flange quanto a empenamentos, riscos radiais ou marcas de ferramenta que impeçam o assentamento correto da junta.
• Inspecione a junta — deve ser nova, sem dobras, amassados ou defeitos visíveis.

Defeitos admissíveis na superfície de vedação do flange

Os critérios abaixo se referem exclusivamente aos defeitos no metal do flange — riscos, mossas e marcas de ferramenta na face de assentamento. Não se aplicam à junta, que segue regra simples e absoluta: qualquer junta com defeito visível (dobra, amasso, risco, corrosão) deve ser descartada e substituída por uma nova.

O ASME PCC-1-2013 estabelece limites de profundidade de defeitos no flange em função da largura da superfície de vedação (w) e da posição radial do defeito. O diagrama abaixo mostra as quatro zonas concêntricas — do centro para a borda — e os limites para cada tipo de junta:

O que é "w" em cada tipo de face de flange:
• Flange RF (Raised Face): w é a largura do ressalto — a faixa anular elevada onde a junta assenta. Defeitos fora do ressalto não são avaliados por este critério.
• Flange FF (Flat Face): w é toda a face plana entre o furo e o diâmetro externo dos furos dos estojos. A junta cobre essa área inteira, portanto w é significativamente maior e as zonas se distribuem por uma área mais ampla.
• Flange RTJ (Ring Type Joint): a superfície avaliada é o canal (groove) usinado onde o anel metálico assenta. As tolerâncias são ainda mais restritivas — riscos radiais no canal são praticamente sempre inaceitáveis, pois o anel metálico não compensa irregularidades superficiais.

Juntas rígidas: Camprofile, Ring Joint, Metalbest 923/927, papelão hidráulico com espessura < 1,6 mm.
Juntas suaves: espirais Metalflex, Graflex cortado, Tealon, papelão hidráulico com espessura > 1,6 mm.

Passo 2 — Alinhamento dos Flanges

Alinhe faces e furos sem uso de força excessiva. Forçar o alinhamento com os próprios estojos é uma das causas mais frequentes de esforços residuais na junta e vazamentos precoces. Se o desalinhamento for excessivo, reporte e corrija a tubulação antes de prosseguir.

Passo 3 — Instalação da Junta

• Confirme que a junta é do tamanho e material especificados para a aplicação e compatível com o acabamento superficial do flange
• Insira a junta cuidadosamente entre os flanges, sem amassar, torcer ou arrastar
• Certifique que a junta está centralizada entre os flanges — descentralização é causa direta de vazamento
• Não use cola, vedante ou agentes de fixação na junta ou na face dos flanges, salvo especificação expressa do fabricante da junta. Se imprescindível, use spray adesivo apenas em um lado e em quantidade mínima
• Aproxime os flanges garantindo que a junta não seja mordida ou danificada

Passo 4 — Lubrificação

A lubrificação é mandatória. Sem ela, até 80% do torque aplicado é consumido pelo atrito e nunca vira força de aperto na junta.

• Use apenas lubrificante aprovado e com fator k conhecido — o k usado no cálculo do torque deve corresponder ao lubrificante efetivamente aplicado
• Aplique em abundância e de forma uniforme na rosca, nas superfícies de apoio das porcas e nas arruelas
• Garanta que o lubrificante não contamine a face de vedação do flange nem a junta
• Use arruelas temperadas ASTM F436 — arruelas de aço carbono não temperadas podem reduzir em até 30% a eficiência do aperto por torquímetro

Passo 5 — Sequência Cruzada de Aperto

O método cruzado (estrela) em múltiplos passes é o procedimento padrão do ASME PCC-1 e do guia FSA/ESA. Garante distribuição uniforme de carga na junta e evita empenamento dos flanges.

Diagrama interativo — selecione o número de estojos e o passe

Os cinco passes

1. Passe 0 — Manual: todas as porcas à mão em sequência cruzada. Estojos devem ultrapassar as porcas em ≥ 2 fios. Força máxima: 10% do torque final.
2. Passe 1 — 30% do torque em sequência cruzada numerada. Verificar paralelismo.
3. Passe 2 — 70% do torque em sequência cruzada numerada. Verificar paralelismo.
4. Passe 3 — 100% do torque em sequência cruzada numerada. Verificar paralelismo.
5. Passe 4 — 100% em sequência circular até todas as porcas pararem de girar.

Passo 6 — Reaperto na Partida

Após a instalação, o relaxamento da junta e dos estojos é inevitável. O reaperto na partida compensa essa perda antes que o sistema entre em operação plena.

Quando fazer

• Quando a temperatura dos flanges ou estojos atingir entre 150 °C e 230 °C
• Ou dentro de 24 horas após a partida quando a temperatura de processo for menor que 150 °C

Como fazer

• Sempre a temperatura ambiente e pressão atmosférica
• Não reaperte juntas elastoméricas sem amianto após exposição a alta temperatura — consulte o fabricante da junta
• Sistemas com ciclo térmico intenso podem precisar de reapertos periódicos ou instalação de conjuntos de molas-prato (Live Loading)

Checklist Completo de Campo

Use o checklist abaixo para garantir que nenhuma etapa foi omitida. Dividido em cinco fases: pré-instalação, alinhamento, instalação, aperto e pós-instalação.

Referências

• Veiga, J. C. — Juntas Industriais, 8ª ed., Teadit, 2019 — Capítulo 12: Instalação
• FSA / ESA — Gasket Installation Procedures — Assuring Joint Integrity and Maximum Safety, Fluid Sealing Association / European Sealing Association, 2000
• ASME PCC-1-2013 — Guidelines for Pressure Boundary Bolted Flange Joint Assembly
• ASTM A193 / A194 — Materiais para estojos e porcas de alta resistência
• ASTM F436 — Arruelas estruturais temperadas