Caras de brida

¿Qué es una cara de brida?

Se utilizan diferentes tipos de caras de brida como superficies de contacto para asentar el material de la junta de sellado. ASME B16.5 y B16.47 definen varios tipos de revestimientos de bridas, incluida la cara elevada, los revestimientos macho y hembra grandes que tienen dimensiones idénticas para proporcionar un área de contacto relativamente grande.

Otros revestimientos de bridas cubiertos por estas normas incluyen los revestimientos machihembrados grandes y pequeños, y el revestimiento de junta anular específicamente para juntas metálicas tipo junta anular.

Cara elevada (RF)

La brida de cara elevada es el tipo más común utilizado en aplicaciones de plantas de proceso y es fácil de identificar. Se denomina cara elevada porque las superficies de la junta están elevadas por encima de la cara del círculo de empernado. Este tipo de cara permite el uso de una amplia combinación de diseños de juntas, incluidos tipos de láminas de anillos planos y compuestos metálicos como los tipos enrollados en espiral y con doble camisa.

El propósito de una brida RF es concentrar más presión en un área de junta más pequeña y así aumentar la capacidad de contención de presión de la junta. El diámetro y la altura están definidos en ASME B16.5, por clase de presión y diámetro. La presión nominal de la brida determina la altura de la cara elevada.

El acabado típico de la cara de la brida para bridas ASME B16.5 RF es de 125 a 250 µin Ra (3 a 6 µm Ra).

Altura de la cara elevada

Para las medidas de altura H y B de todas las dimensiones de bridas descritas en este sitio web, con excepción de la brida Solap Joint, es importante comprender y recordar lo siguiente:

En las clases de presión 150 y 300, la altura de la cara elevada es de aproximadamente 1,6 mm (1/16 de pulgada). En estas dos clases de presión, casi todos los proveedores de bridas muestran en su catálogo o folleto las dimensiones H y B incluyendo la altura de la cara elevada. ((Figura 1))

En las clases de presión 400, 600, 900, 1500 y 2500, la altura de la cara elevada es de aproximadamente 6,4 mm (1/4 de pulgada). En estas clases de presión, la mayoría de los proveedores muestran las dimensiones H y B excluyendo la altura de la cara elevada. (Figura 2)

Cara plana (FF)

La brida de cara plana tiene una superficie de junta en el mismo plano que la cara del círculo de empernado. Las aplicaciones que utilizan bridas de cara plana suelen ser aquellas en las que la brida de acoplamiento o el accesorio embridado está hecho de fundición.

Las bridas de cara plana nunca deben atornillarse a una brida de cara elevada. ASME B31.1 dice que al conectar bridas de hierro fundido de cara plana a bridas de acero al carbono, se debe quitar la cara elevada de la brida de acero al carbono y que se requiere una junta de cara completa. Esto es para evitar que la delgada y pequeña brida de hierro fundido salte hacia el espacio causado por la cara elevada de la brida de acero al carbono.

Junta tipo anillo (RTJ)

Las bridas de junta tipo anillo se utilizan normalmente en servicios de alta presión (Clase 600 y superior) y/o alta temperatura por encima de 800 °F (427 °C). Tienen ranuras cortadas en sus caras que forman juntas de anillo de acero. Las bridas se sellan cuando los pernos apretados comprimen la junta entre las bridas en las ranuras, deformando (o acuñando) la junta para hacer un contacto íntimo dentro de las ranuras, creando un sello de metal con metal.

Una brida RTJ puede tener una cara elevada con una ranura anular mecanizada en ella. Esta cara elevada no sirve como parte alguna del medio de sellado. Para bridas RTJ que sellan con juntas de anillo, las caras elevadas de las bridas conectadas y apretadas pueden hacer contacto entre sí. En este caso, la junta comprimida no soportará carga adicional más allá de la tensión del perno, la vibración y el movimiento no pueden aplastar más la junta y disminuir la tensión de conexión.

Juntas de junta tipo anillo

Las juntas tipo anillo son anillos de sellado metálicos, adecuados para aplicaciones de alta presión y alta temperatura. Siempre se aplican a bridas especiales que garantizan un sellado bueno y fiable con la elección correcta de perfiles y materiales.

Las juntas tipo anillo están diseñadas para sellar mediante “contacto de línea inicial” o acción de acuñamiento entre la brida de acoplamiento y la junta. Al aplicar presión sobre la interfaz del sello mediante la fuerza del perno, el metal "más blando" de la junta fluye hacia la estructura microfina del material más duro de la brida y crea un sello muy hermético y eficiente.

El tipo más aplicado es el estilo.RAnillo fabricado de acuerdo con ASME B16.20 utilizado con bridas ASME B16.5, clase 150 a 2500. Las juntas tipo anillo estilo 'R' se fabrican en configuraciones ovaladas y octogonales.

ElOctagonalEl anillo tiene una mayor eficiencia de sellado que el ovalado y sería la junta preferida. Sin embargo, sólo se puede utilizar la sección transversal ovalada en la ranura de fondo redondo del tipo antiguo. El nuevo diseño de ranura de fondo plano aceptará la sección transversal ovalada u octogonal.

Las juntas tipo anillo Estilo R están diseñadas para sellar presiones de hasta 6250 psi de acuerdo con las clasificaciones de presión ASME B16.5 y hasta 5000 psi.

OVALADO

R OCTAGONAL

RX

BX

ElRXEl tipo es adecuado para presiones de hasta 700 bar. Este RTJ es capaz de sellarse solo. Las superficies de sellado exteriores hacen el primer contacto con las bridas. Una presión más alta del sistema provoca una presión superficial más alta. El tipo RX es intercambiable con los modelos R estándar.

ElBXEl tipo es adecuado para presiones muy altas de hasta 1500 bar. Esta junta de anillo no es intercambiable con otros tipos y solo es adecuada para bridas y ranuras API tipo BX.

Las superficies de sellado en las ranuras de las juntas anulares deben tener un acabado suave de 63 micropulgadas y estar libres de crestas, marcas de herramientas o vibraciones objetables. Se sellan mediante una línea de contacto inicial o una acción de acuñamiento a medida que se aplican las fuerzas de compresión. La dureza del anillo siempre debe ser menor que la dureza de las bridas.

Elección del material

La siguiente tabla indica los materiales más utilizados para uniones tipo anillo.

Machihembrado (T&G)

Las caras machihembradas de estas bridas deben coincidir. Una cara de brida tiene un anillo elevado (lengüeta) mecanizado en la cara de la brida, mientras que la brida coincidente tiene una depresión correspondiente (ranura) mecanizada en su cara.

Los revestimientos machihembrados están estandarizados tanto en tipos grandes como pequeños. Se diferencian de los macho y hembra en que los diámetros interiores del machihembrado no se extienden dentro de la base de la brida, reteniendo así la junta en su diámetro interior y exterior. Estos se encuentran comúnmente en cubiertas de bombas y capos de válvulas.

Las uniones machihembradas también tienen la ventaja de que se autoalinean y actúan como depósito para el adhesivo. La junta biselada mantiene el eje de carga alineado con la junta y no requiere una operación de mecanizado importante.

Las caras generales de bridas como RTJ, TandG y FandM nunca deben atornillarse entre sí. La razón de esto es que las superficies de contacto no coinciden y no hay junta que tenga un tipo en un lado y otro tipo en el otro.

Hombre y Mujer (M&F)

En este tipo las bridas también deben coincidir. Una cara de brida tiene un área que se extiende más allá de la cara de brida normal (macho). La otra brida o brida de acoplamiento tiene una depresión coincidente (hembra) mecanizada en su cara.

La cara femenina tiene 3/16 de pulgada de profundidad, la cara masculina tiene 1/4 de pulgada de alto y ambas tienen un acabado liso. El diámetro exterior de la cara hembra actúa para localizar y retener la junta. En principio están disponibles 2 versiones; las Bridas M&F Pequeñas y las Bridas M&F Grandes. Los revestimientos macho y hembra personalizados se encuentran comúnmente en la carcasa del intercambiador de calor para canalizar y cubrir las bridas.

Ventajas y desventajas de las caras de bridas T&G y M&F

Ventajas
Mejores propiedades de sellado, ubicación más precisa y compresión exacta del material de sellado, utilización de otros materiales de sellado más adecuados y especializados (juntas tóricas).

Desventajas
Disponibilidad comercial y coste. La cara elevada normal es mucho más común y está disponible tanto en válvulas como en bridas y material de sellado. Otra complejidad es que se deben aplicar algunas reglas rígidas al diseño de las tuberías. ¿Pide que las válvulas sean de extremo hembra en ambos lados, o tal vez en un lado, en cuyo caso apunta todos los extremos macho en la dirección del flujo, o qué? Por supuesto, lo mismo se aplica a cualquier junta bridada/conexión de recipiente.