Flanges de aço JIS B2220 são flanges de padrão industrial japonês classificados em quatro classes de pressão, 5K, 10K, 16K e 20K, feitos principalmente de aço carbono SS400 ou S25C, sendo 10K a classe mais amplamente usada para tubulação geral em pressões de trabalho de até aproximadamente 1,0 MPa. O número antes de K indica a classificação de pressão nominal em quilograma-força por centímetro quadrado, portanto, um flange 10K é construído para pressão mais alta e usa um círculo de parafuso maior e um corpo de flange mais espesso do que um flange 5K do mesmo tamanho de tubo.
Lendo o padrão JIS B2220
JIS B2220 cobre flanges de tubos de aço usados em sistemas de tubulação no Japão e em cadeias de fornecimento industriais asiáticas. A norma define dimensões, padrões de furos de parafusos, tipos de revestimento e classificações de temperatura de pressão para flanges que variam de 10A a 600A em tamanho nominal. Ao contrário dos flanges ANSI, que usam classificações de classe de libras como 150 ou 300, os flanges JIS usam o sistema de classificação K vinculado diretamente ao quilograma-força por centímetro quadrado.
Dimensões do flange JIS B2220
Escala de dimensões com tamanho nominal do tubo e classe de pressão. A tabela abaixo mostra valores representativos do diâmetro externo e do círculo do parafuso para um tamanho de tubo médio nas quatro classes comuns.
| Classe | Tamanho nominal 100A DE | Diâmetro do Círculo do Parafuso | Número de furos para parafusos |
| 5K | 175 milímetros | 140 milímetros | 8 |
| 10K | 210 milímetros | 165 milímetros | 8 |
| 16K | 210 milímetros | 165 milímetros | 8 |
| 20K | 225 milímetros | 175 milímetros | 12 |
A espessura do flange também aumenta com a classe, normalmente passando de cerca de 16 mm em 5K para mais de 22 mm em 20K para o mesmo tamanho de tubo de 100A, o que representa o requisito de contenção de pressão mais alta.
Tipos de flange JIS B2220 por revestimento e fixação
Além da classe de pressão, os flanges também são categorizados pela forma como são fixados ao tubo e como a face de vedação é usinada.
Tipo placa deslizante, a opção mais comum e econômica para tubulações em geral.
Design de cubo cônico para melhor distribuição de tensão, usado em linhas de carga cíclica ou de alta pressão.
Disco sólido usado para vedar a extremidade de um trecho de tubo ou isolar uma seção para manutenção.
Usado em tubos de diâmetro menor, onde a extremidade do tubo é inserida em um soquete usinado antes da soldagem.
Conexão aparafusada para trechos de tubos onde a soldagem é impraticável ou proibida.
Especificação de material de aço carbono
A maioria dos flanges JIS B2220 são fabricados em um dos dois tipos de aço carbono, selecionados com base na temperatura de serviço e nas necessidades de resistência mecânica.
| SS400 | Aço carbono estrutural geral, resistência à tração em torno de 400 MPa, utilizado para serviços padrão de temperatura e pressão. |
| S25C | Aço de médio carbono com aproximadamente 0,25% de teor de carbono, oferecendo maior resistência para sistemas de tubulação exigentes. |
| SUS304/SUS316 | Variantes inoxidáveis usadas quando a resistência à corrosão é necessária, em vez do aço carbono padrão. |
Os flanges de aço carbono são normalmente fornecidos com acabamento em óxido preto ou pintado, enquanto o revestimento galvanizado é especificado para ambientes externos ou corrosivos.
Classificação de pressão do flange JIS B2220 10K
A classe 10K é classificada para uma pressão máxima de trabalho de aproximadamente 1,0 MPa em temperatura ambiente padrão, com a pressão permitida diminuindo à medida que a temperatura de serviço aumenta, seguindo as tabelas de redução de temperatura de pressão padrão. Isso torna o 10K a escolha padrão para tubulações de água, ar e serviços gerais na maioria das fábricas e sistemas municipais, e é por isso que ele representa a maior parcela de flanges especificados em projetos industriais típicos.
Diferença entre flanges 5K e 10K
A distinção entre essas duas classes comuns se resume a três fatores mensuráveis.
| Fator | Flange 5K | Flange 10K |
| Pressão máxima de trabalho | Aproximadamente 0,5 MPa | Aproximadamente 1,0 MPa |
| Aplicação típica | Drenagem de baixa pressão e linhas de fluxo por gravidade | Tubulação de processo geral, ar comprimido, abastecimento de água |
| Espessura do flange | Perfil mais fino | Perfil mais espesso para contenção de pressão mais alta |
| Tamanho do círculo do parafuso | São necessários fixadores menores e menos pesados | Maior, compatível com requisitos de carga de parafuso mais elevados |
Especificar a classe errada é um erro comum e caro, uma vez que um flange 5K instalado em um sistema com classificação 10K falhará bem antes de atingir a pressão operacional pretendida do sistema. Sempre confirme se a marcação de classe estampada na face do flange corresponde à pressão projetada do sistema de tubulação antes da instalação.
