Tipos de bridas
Tipos de bridas
Como ya se describió anteriormente, los tipos de bridas ASME B16.5 más utilizados son: Cuello para soldar, Slip On, Socket Weld, Solapa, Roscada y Brida ciega. A continuación encontrará una breve descripción y definición de cada tipo, completada con una imagen detallada.
Tipos de bridas más comunes
Brida de cuello de soldadura
Las bridas con cuello para soldar son fáciles de reconocer por el centro cónico largo, que se extiende gradualmente hasta el espesor de la pared de una tubería o accesorio.
El cubo cónico largo proporciona un refuerzo importante para su uso en varias aplicaciones que involucran alta presión, temperaturas bajo cero y/o elevadas. La suave transición del espesor de la brida al espesor de la pared de la tubería o del accesorio efectuada por el cono es extremadamente beneficiosa, en condiciones de flexión repetida, causada por la expansión de la línea u otras fuerzas variables.
Estas bridas están perforadas para que coincidan con el diámetro interior de la tubería o accesorio correspondiente, de modo que no haya restricción en el flujo del producto. Esto evita la turbulencia en la articulación y reduce la erosión. También proporcionan una excelente distribución de la tensión a través del cubo cónico y se radiografian fácilmente para detectar fallas.
Este tipo de brida se soldará a una tubería o accesorio con una única soldadura en V de penetración completa (soldadura a tope).
Detalles de la brida del cuello de soldadura
1. Brida de cuello de soldadura2. Soldadura a tope
3. Tubería o accesorio
Brida deslizante
La resistencia calculada de una brida Slip On bajo presión interna es del orden de dos tercios de la de las bridas con cuello de soldadura, y su vida útil bajo fatiga es aproximadamente un tercio de la de estas últimas.
La conexión con el tubo se realiza mediante 2 soldaduras en ángulo, tanto en el exterior como en el interior de la brida.
Las medidas X en la imagen, son aproximadamente:
Espesor de pared del tubo + 3 mm.
Este espacio es necesario para no dañar la cara de la brida durante el proceso de soldadura.
Una desventaja de la brida es que, según el principio, siempre hay que soldar primero un tubo y después simplemente un racor. No es posible una combinación de brida y codo o brida y T, porque los accesorios nombrados no tienen un extremo recto que se deslice completamente en la brida Slip On.
Detalles de la brida Slip On
1. Brida deslizante2. Soldadura rellena exterior
3. Soldadura rellena en el interior4. Tubo
Brida para soldar
Las bridas Socket Weld se desarrollaron inicialmente para su uso en tuberías de alta presión de tamaño pequeño. Su resistencia estática es igual a la de las bridas Slip On, pero su resistencia a la fatiga es un 50% mayor que la de las bridas Slip On con doble soldadura.
La conexión con la tubería se realiza con 1 soldadura en ángulo, en el exterior de la brida. Pero antes de soldar, se debe crear un espacio entre la brida o accesorio y la tubería.
ASME B31.1 1998 127.3 Preparación para soldar (E) Conjunto de soldadura por encaje dice:
Al ensamblar la unión antes de soldar, el tubo o tubería se insertará en el casquillo hasta la profundidad máxima y luego se retirará aproximadamente 1/16″ (1,6 mm) del contacto entre el extremo del tubo y el hombro del casquillo.
El propósito del espacio libre en una soldadura por encaje generalmente es reducir la tensión residual en la raíz de la soldadura que podría ocurrir durante la solidificación del metal de soldadura. La imagen muestra la medida X del espacio de expansión.
La desventaja de esta brida es que hay que dejar un espacio justo. En el caso de productos corrosivos, y principalmente en sistemas de tuberías de acero inoxidable, la fisura entre tubería y brida puede dar problemas de corrosión. En algunos procesos tampoco se permite esta brida. No soy un experto en este tema, pero en Internet encontrará mucha información sobre las formas de corrosión.
Para esta brida también es importante este principio: primero se debe soldar primero un tubo y después simplemente un racor.
Detalles de la brida soldada por enchufe
1. Brida para soldar2. soldadura rellena3. Tubo
X= Brecha de expansión
Brida de junta traslapada
Las bridas de junta traslapada tienen las mismas dimensiones comunes que cualquier otra brida nombrada en esta página, sin embargo, no tienen una cara elevada, se usan junto con un “extremo corto de junta traslapada”.
Estas bridas son casi idénticas a una brida deslizante con la excepción de un radio en la intersección de la cara de la brida y el orificio para acomodar la porción bridada del extremo del trozo.
Su capacidad para mantener la presión es poco o nada mejor que la de las bridas Slip On y la vida útil del conjunto es solo una décima parte de la de las bridas Welding Neck.
Se pueden utilizar en todas las presiones y están disponibles en una gama de tamaños completos. Estas bridas se deslizan sobre la tubería y no están soldadas ni sujetas a ella de otro modo. La presión del empernado se transmite a la junta mediante la presión de la brida contra la parte posterior del traslape de la tubería (extremo del trozo).
Las bridas solapadas tienen ciertas ventajas especiales:
- La libertad de girar alrededor de la tubería facilita el alineamiento de los orificios opuestos de los pernos de las bridas.
- La falta de contacto con el fluido en la tubería a menudo permite el uso de bridas económicas de acero al carbono con tuberías resistentes a la corrosión.
- En sistemas que se erosionan o corroen rápidamente, las bridas pueden recuperarse para su reutilización.
Detalles de la brida de junta superpuesta
1. Brida de junta traslapada2. Extremo del trozo
3. Soldadura a tope4. Tubería o accesorio
Extremo del trozo
Siempre se utilizará un extremo corto con una brida de junta traslapada, como brida de respaldo.
Estas conexiones de brida se aplican en aplicaciones de baja presión y no críticas, y es un método económico de brida.
En un sistema de tuberías de acero inoxidable, por ejemplo, se puede aplicar una brida de acero al carbono, porque no entran en contacto con el producto en la tubería.
Los extremos cortos están disponibles en casi todos los diámetros de tubería. Las dimensiones y tolerancias dimensionales están definidas en la norma ASME B.16.9. Los extremos (accesorios) ligeros y resistentes a la corrosión se definen en MSS SP43.
Brida de junta solapada con extremo muñón
Brida roscada
Las bridas roscadas se utilizan para circunstancias especiales y su principal ventaja es que se pueden unir a la tubería sin soldar. A veces también se utiliza un sello de soldadura junto con la conexión roscada.
Aunque todavía están disponibles en la mayoría de los tamaños y presiones nominales, los accesorios roscados hoy en día se utilizan casi exclusivamente en tamaños de tuberías más pequeños.
Una brida o accesorio roscado no es adecuado para un sistema de tuberías con un espesor de pared delgado, porque no es posible cortar roscas en una tubería. Por lo tanto, se debe elegir un espesor de pared más grueso… ¿qué es más grueso?
La guía de tuberías ASME B31.3 dice:
Cuando se rosca una tubería de acero y se usa para servicio de vapor por encima de 250 psi o para servicio de agua por encima de 100 psi con temperaturas del agua superiores a 220 °F, la tubería debe ser sin costura y tener un espesor al menos igual al programa 80 de ASME B36.10.
Detalles de brida roscada
1. Brida roscada2. Hilo3. Tubería o accesorio
Brida ciega
Las bridas ciegas se fabrican sin orificio y se utilizan para tapar los extremos de tuberías, válvulas y aberturas de recipientes a presión.
Desde el punto de vista de la presión interna y la carga de los pernos, las bridas ciegas, particularmente en los tamaños más grandes, son los tipos de bridas que sufren más esfuerzos.
Sin embargo, la mayoría de estas tensiones son del tipo de flexión cerca del centro y, dado que no existe un diámetro interior estándar, estas bridas son adecuadas para aplicaciones de temperatura de presión más alta.
Detalles de brida ciega
1. Brida ciega2. Perno prisionero3. Empaquetadora4. Otra brida
Observaciones del autor...
Una forma sencilla de hacer un espacio de 1/16 ″...
- ¿Alguna vez has visto un anillo de contracción de Socket Weld?
Es un anillo dividido diseñado para brindar un espacio mínimo premedido de 1/16 ″ para soldaduras de encaje. Fabricado en acero inoxidable certificado y resistente a la corrosión de productos químicos, materiales radiactivos y agua. Una vez insertado en el accesorio, el anillo se convierte en parte permanente de la junta. No vibrará ni traqueteará incluso bajo presión extrema.
Otra forma es la aplicación de un cartón soluble en agua. Haga anillos con una perforadora con el diámetro exterior e interior de la tubería. Inserte el anillo en la brida o accesorio y después de la prueba hidráulica ya no habrá anillo.
Para ambas soluciones, solicite permiso a su cliente.
Manténgalos en su lugar...
- Si se debe desmontar una conexión bridada de junta traslapada, por ejemplo para reemplazar una junta, no siempre es posible hacerlo de la manera convencional. La manera convencional es el uso de un separador de bridas o una palanca que empuja las dos bridas.
Con bridas de junta traslapada eso no es posible, porque estas se deslizan hacia atrás sobre la tubería, mientras que los extremos del trozo permanecen juntos. Para evitar esto, a menudo se sueldan piezas cortas de acero plano en 3 lugares, unos milímetros detrás de la brida, en el extremo del muñón.
No existe una regla general sobre cómo se debe sujetar una brida de junta traslapada en su lugar y, por lo tanto, puede desviarse según las especificaciones del cliente.
¿Sabías que…?
- En los tamaños más pequeños, la cantidad de pared que se pierde durante el roscado equivale en realidad a aproximadamente el 55% de la pared original de la tubería.
Soldaduras a tope vs soldaduras de filete
- En sistemas con presiones y temperaturas relativamente altas, debemos evitar el uso de soldaduras en ángulo. En tales sistemas se deben utilizar soldaduras a tope. La resistencia de una soldadura a tope es al menos la resistencia del material base. La resistencia de las soldaduras de filete en relación con la resistencia de la soldadura a tope es aproximadamente un tercio.
A presiones y temperaturas más altas, la expansión y contracción causaron rápidamente grietas graves en las soldaduras de filete y, por lo tanto, el uso de soldaduras a tope es esencial.
Para conductos de maquinaria crítica como bombas, compresores y turbinas, que están expuestos a vibraciones (además de expansión y contracción), debemos evitar el uso de soldaduras en ángulo o conexiones roscadas.
Las soldaduras de filete tienen una mayor sensibilidad a las grietas debido a la concentración de tensiones, mientras que las soldaduras a tope se caracterizan por un intercambio suave de tensiones.
Por lo tanto, para situaciones críticas, tenemos que usar bridas conectadas mediante soldadura a tope, como cuello soldado y junta tipo anillo, y evitar el uso de bridas conectadas mediante soldaduras de filete como Slip On o Socket Weld.
Hora de publicación: 05-jun-2020