Maquinar corretamente as superfícies de vedação – a superfície adequada para cada junta
Visão geral para projetistas, responsáveis de manutenção e chefes de obra: que qualidade de superfície corresponde a que junta, quando é necessária a ranhura rugosa „fonográfica (tipo disco)“ e quando uma superfície lisa, e que danos obrigam a uma repassagem de maquinagem – móvel no local segundo EN ISO 1092-1 e ASME.
1 · Variedade de formas & capacidades de maquinação
Adaptamos a tecnologia de máquinas móveis de forma flexível ao componente – desde a ligação flangeada padrão de tubagem até ao grande permutador de calor angular. O espectro abrange quase todas as formas de superfícies de vedação:
Ressalto de vedação elevado
Face total
Saliência & reentrância
Lingueta & ranhura
Ring-Joint (RTJ)
Junta de lente
2 · Que superfície para que junta?
A junta determina a profundidade de rugosidade – de rugosa (mole) a muito fina (metálica). A tabela seguinte indica as bandas habituais das recomendações dos fabricantes de juntas e da ESA/FSA (situação em 2026, sem garantia).
| Tipo de junta | Ra recom. | AARH (µin) | Superfície / acabamento | Regulamentação |
|---|---|---|---|---|
| Junta de material mole Fibra, grafite, PTFE |
3,2–12,5 µm | 125–500 | rugosa, ranhurada (« ranhura fonográfica (tipo disco) ») – a junta mole flui para dentro das ranhuras e agarra-se | ASME Stock EN B1 |
| Junta espiralada (SWG) enrolada em espiral c/ enchimento |
3,2–6,3 µm | 125–250 | média – Stock ou Smooth Finish mais fino; planeza especialmente importante | ESA/FSA |
| Junta com invólucro metálico invólucro duplo c/ inserção mole |
1,6–3,2 µm | 100–125 | fina, lisa | ESA/FSA |
| Perfil dentado / metal maciço perfil dentado, ondulado, maciço |
≤ 1,6 µm | ≤ 63 | muito fina / lisa – os dentes metálicos vedam sobre superfície lisa | ESA/FSA |
| Ring-Joint (RTJ) / lente anel metálico na ranhura |
≤ 1,6 µm | ≤ 63 | muito fina nos flancos da ranhura; verificação por padrão de comparação | ASME B16.5 |
Enquadramento normativo em breve
ASME B16.5 / B16.47: a ranhura (concêntrica ou em espiral) é torneada com 30–55 ranhuras/polegada. Stock Finish (padrão) = 250–500 µin ≈ Ra 6,3–12,5 µm (ferramenta de ponta redonda de 1,6 mm); Smooth Finish = 125–250 µin ≈ Ra 3,2–6,3 µm. DIN EN 1092-1:2013: o „torneamento“ abrange ranhuras concêntricas ou em espiral; a Forma B1 é a ranhura padrão para todos os PN (Ra 3,2–12,5 µm), a Forma B2 mais fina (Ra 0,8–3,2 µm) apenas mediante acordo. Ra/Rz são avaliados face a padrões de comparação – não medidos diretamente sobre a superfície de vedação.
- Necessária nas juntas moles (material mole, em parte junta espiralada): a superfície rugosa e ranhurada dá „aderência“ à junta, esta flui para os vales e não migra (sem fluência).
- Não necessária / de preferência lisa nas juntas metálicas e de perfil dentado: aqui vedam pontas metálicas finas sobre uma superfície lisa – uma ranhura grosseira deixaria canais de fuga abertos.
- Concêntrica antes de em espiral: uma ranhura em espiral é um canal contínuo de dentro para fora (percurso de fuga). As ranhuras concêntricas são anéis fechados e vedam com mais segurança.
- Regra prática meio/temperatura: lisa/concêntrica em meios pouco viscosos e temperaturas baixas, mais rugosa em temperaturas elevadas.
Ranhura concêntrica
Ranhura em espiral
3 · Planeza & paralelismo
Precisamente as juntas semimetálicas (junta espiralada) reagem de forma sensível a erros de forma. Como valor de referência da ESA/FSA aplica-se: planeza < 0,2 mm ao longo da largura do assento de vedação, paralelismo < 0,4 mm sobre todo o flange. Mesmo a junta perfeita não consegue compensar uma superfície empenada ou irregular – aqui só a re-maquinação ajuda.
4 · Padrões de dano – quando é necessário re-maquinar?
A pergunta decisiva na obra: basta limpar ou é necessário retornear a superfície? Esta síntese ajuda a reconhecer – em caso de dúvida, decide a WPS / especificação do projeto.
| Padrão de dano | Porque é crítico | Como o profissional o reconhece no local |
|---|---|---|
| Estrias / riscos radiais sobre o assento de vedação | percurso de fuga direto de dentro para fora – impossível de vedar com segurança com qualquer junta | riscos que correm transversalmente à ranhura (radiais); a unha/o rebordo de uma moeda engancha; visíveis sob luz rasante |
| Marcas de vibração (chatter) / ranhura interrompida | padrão de ranhuras irregular → pressão superficial desigual | zonas „saltitantes“, onduladas ou de brilho baço no padrão de ranhuras normalmente uniforme |
| Pitting / corrosão por picadas, marcas | pontos de fuga pontuais, padrão de ranhuras destruído | pontos/crateras escuros e campos de marcas rugosas, muitas vezes do lado do meio; verificar com lupa |
| Erosão / lavagem | remoção de material, o assento fica mais fundo ou demasiado estreito | faixa brilhante e lavada que entra a partir do diâmetro interior |
| Mossas / entalhes / pontos de impacto | fuga local, a junta não faz a ponte | detetáveis ao tato; a régua de fio revela uma fenda de luz nesse ponto |
| Empeno / irregularidade, falta de paralelismo | a junta é comprimida de forma desigual, o binário de aperto „dissipa-se“ | régua de fio + apalpa-folgas: fenda > 0,2 mm sobre o assento; fenda de luz contra a fonte de luz |
| Resíduos de junta carbonizados/aderentes | a junta não assenta de forma plana | depósitos descolorados e aderentes; escovar sempre no sentido da ranhura (nunca transversalmente) |
5 · Maquinação em condições reais & preparação ideal
A maquinação móvel raramente decorre em condições de laboratório – posições forçadas, pontes de tubagem apertadas ou materiais exigentes (duplex, Inconel) são o dia a dia. Adaptamos o procedimento e a escolha de ferramentas à situação real da obra. Para tempos de paragem curtos, pode preparar a obra – tudo é exequível, o procedimento exato definimos previamente em conjunto.
Lista de verificação
Se possível, retirar parafusos/porcas/prisioneiros (zona livre de arestas de interferência); limpar grosseiramente os resíduos de junta antigos.
Espaço livre em redor do componente, andaime estável/ponto de fixação em altura; ar comprimido ou corrente elétrica de força perto do componente (caso contrário trabalhamos de forma autónoma, incluindo iluminação).
Preparar atempadamente as licenças de trabalho (LOTO, trabalho a quente, autorização de entrada) – depois arranque logo no início do turno.
Esclarecer previamente com a sua engenharia a espessura mínima admissível do flange do ponto de vista estático e comunicá-la – implementamo-la com precisão dimensional e documentamos.
6 · Ligações de vedação soldadas: lábios soldados, perfis e membranas
Onde o meio é particularmente perigoso ou uma interrupção do funcionamento tem de ser absolutamente evitada, o lugar de uma junta inserida é ocupado por uma ligação de vedação metálica soldada – a ligação „absolutamente segura“ com uma taxa de fuga praticamente nula. É apenas desmontável de forma condicionada: para abrir, não se desapertam apenas os parafusos da flange, mas corta-se adicionalmente o cordão de vedação. Os anéis de vedação são feitos do mesmo material ou de um material afim ao da flange ou do tubo e são sempre utilizados aos pares (perfis da série A segundo a DIN 2695, eventualmente forma de flange M segundo a DIN 2526).
| Perfil | Corte | Princípio de vedação |
|---|---|---|
| A23 |  | Vedação de labirinto (sem contacto) |
| A24 |  | Vedação tubular ativada por pressão |
| A24H |  | Ativado por pressão, apoio escalonado |
| A24K |  | Ativado por pressão, apoio dentado |
| A25 |  | Lábios de pressão divididos |
Perfis e princípio de vedação
Distinguem-se duas formas construtivas básicas: a membrana plana (perfil A21) e os perfis de lábio oco ou Omega (A23–A25) elásticos, com toro formado. O lábio oco proporciona melhor distribuição de tensões no cordão de vedação e absorve dilatações diferenciais radiais até Δr ≈ 5 mm; a pressão interior apoia adicionalmente o lábio (lábio solicitado pela pressão). Por isso, os A24/A25 são a primeira escolha em permutadores de calor com comportamento de dilatação diferente, por ex. entre a flange da tampa e a placa tubular. Para exigências especiais quanto ao apoio do lábio, existem variantes como o A24H (superfície de vedação bombeada) e o A24K (perfil dentado (canelado) com revestimento macio).
Soldadura de fixação, cordão de vedação e reutilização
A soldadura de fixação une uma metade de soldadura à flange (por dentro, por fora ou ambos), o cordão de vedação solda os dois anéis um ao outro. Consoante o material e o perfil, uma ligação é ressoldável 2 a 5 vezes; a cada abertura perde-se algum material devido ao corte. Para as superfícies de vedação aplica-se habitualmente uma rugosidade de Rz ≈ 25–50 µm; opcionalmente, pode prever-se uma junta auxiliar para o ensaio de pressão ou a fase de arranque.
Vedações de membrana/diafragma – o processo especial da HSOS
Um diafragma (membrana) é uma placa metálica redonda que é soldada diretamente sobre a superfície de vedação com um cordão de ângulo perimetral e cobre totalmente a abertura da flange – criando-se assim um fecho hermético, do lado do meio, totalmente sem junta inserida. Não existe nenhuma soldadura interior: a abertura faz-se removendo novamente o cordão de ângulo e restabelecendo em seguida a superfície de vedação de forma limpa – convencionalmente um passo delicado e moroso.
Fontes & normas
Perguntas frequentes
É necessário desmontar o flange para a maquinagem?
Não. Instalamos as máquinas-ferramenta diretamente no componente e recuperamos a superfície de vedação no local – o que poupa desmontagem, transporte e paragem.
Que tamanhos e formas de flange podem ser maquinados no local?
Técnica de fixação interior 15–12 000 mm, técnica de fixação exterior 0–1 700 mm de diâmetro de maquinagem. Para além de flanges redondos, também bocas de visita ovais e grandes componentes retangulares, bem como ranhuras RTJ e assentos de juntas de lente.
Que rugosidade corresponde a que junta?
As juntas de material mole precisam de uma superfície rugosa e ranhurada (Ra 3,2–12,5 µm), as juntas espiraladas média (3,2–6,3 µm), as metaloplásticas fina (1,6–3,2 µm), as de perfil dentado e RTJ muito fina (≤ 1,6 µm). Determinante é a sua WPS.
Quando é necessária a ranhura „fonográfica (tipo disco)“ – e quando não?
As juntas moles precisam da ranhura porque nela se fixam; as juntas metálicas precisam de uma superfície lisa. As ranhuras concêntricas vedam com mais segurança do que as em espiral, que formam um caminho de fuga de dentro para fora.
Que danos tornam necessária uma repassagem de maquinagem?
Sobretudo sulcos radiais ao longo do assento de vedação (não vedáveis por nenhuma junta), empenamento/irregularidade, pitting/corrosão, marcas de trepidação e erosão. Como valor de referência servem os limites de profundidade do ASME PCC-1 Anexo D.
Posso ler a espessura mínima admissível do flange nas tabelas normativas?
Não. A DIN EN 1092-1 e a ASME B16.5 indicam apenas medidas nominais de peça nova. A medida-limite de reparação depende dos seus dados de operação e tem de ser aprovada pela sua engenharia ou por um perito – nós cumprimo-la com precisão dimensional e documentamo-la.
Segundo que normas produzem a superfície?
Exatamente segundo a sua especificação de projeto/WPS – tanto segundo a DIN EN 1092-1 (Forma A/B1/B2) como segundo a ASME B16.5/B16.47 (Stock- ou Smooth-Finish, ranhura fonográfica); para RTJ/lente as rugosidades finas exigidas.
Também processam vedações de lábio soldado e de membrana / diafragma?
Sim. Os lábios soldados abrimo-los com máquinas especiais (cortar o cordão de vedação e rechanfrar o lábio de novo) e restauramos a superfície de vedação. Para vedações de membrana / diafragma temos um processo próprio, comandado por CNC, que é mais seguro e mais rápido do que os métodos convencionais e está protegido por um modelo de utilidade registado (DE 20 2025 102 197).