Veamos los distintos tipos de bridas (Flanges) basados en los tipos de conexión en tuberías (Piping). Las bridas es el segundo método mas común de unión fácil y segura en tuberías. Las bridas conectan los tubos en una gran variedad de formas y provee una facilidad para el mantenimiento.
Basados en los tipos de conexión podemos clasificarlas como:
- Bridas Roscadas (Threaded Flanges)
- Bridas Soldada con zócalo (Socket – Welded Flange)
- Bridas Deslizables (Slip-On Flanges)
- Bridas de traslape (Lapped Flanges)
- Bridas de cuello soldado (Weld Neck Flanges)
- Bridas Ciegas (Blind Flanges)
Definición y Detalles de las Bridas más comunes
(Types of Flanges)
Bridas de cuello soldado(Welding Neck flange)
Las bridas del cuello soldado son fáciles de reconocer en el centro cónico largo, que va gradualmente al grosor de la pared desde una tubería o accesorio.
El centro cónico largo proporciona un refuerzo importante para el uso en varias aplicaciones que involucran altas presiones, temperaturas bajo cero y / o temperaturas elevadas. La transición suave del grosor de la brida al espesor de la pared de la tubería o de la conexión efectuada por el estrechamiento es extremadamente beneficiosa, en condiciones de flexión repetida, causada por la expansión de la línea u otras fuerzas variables.
Estas bridas están perforadas para coincidir con el diámetro interior de la tubería o conexión de acoplamiento para que no haya restricción del flujo del producto. Esto evita la turbulencia en la articulación y reduce la erosión. También brindan una excelente distribución de la tensión a través del centro cónico y se radiografían fácilmente para detectar fallas.
Detalles
1. Weld Neck flange 2. Butt Weld 3. Pipe or Fitting
Este tipo de brida se soldará a un tubo o conexión con una sola penetración completa, soldadura V (Buttweld).
Bridas Deslizables (Slip-On Flanges)
La resistencia calculada a partir de una brida de deslizamiento bajo presión interna es del orden de dos tercios de la de las bridas del cuello de soldadura, y su vida bajo fatiga es aproximadamente un tercio de la de esta última.
La conexión con la tubería se realiza con 2 soldaduras de filete, tanto en el exterior como en el interior de la brida.
Las X medidas en la imagen, son aproximadamente:
Grosor de pared del tubo + 3 mm.
Este espacio es necesario, para no dañar la cara de la brida, durante el proceso de soldadura.
Detalles
1. Slip On flange 2. Filled weld outside 3. Filled weld inside 4. Pipe
Una desventaja de la brida es que este principio siempre primero debe soldarse un tubo y luego solo un accesorio. Una combinación de brida y codo o brida y T no es posible, porque los accesorios con nombre no tienen un extremo recto, que se deslizan por completo en la brida de deslizamiento.
Bridas Soldada con zócalo (Socket – Welded Flange)
Las bridas Socket Weld se desarrollaron inicialmente para su uso en tuberías de alta presión de pequeño tamaño. Su resistencia estática es igual a la de las bridas de deslizamiento, pero su resistencia a la fatiga es un 50% mayor que la de las bridas de doble deslizamiento.
ASME B31.1 1998 127.3 Preparación para Soldadura (E) Socket Weld Assembly dice:
En el ensamblaje de la unión antes de soldar, la tubería o tubo debe insertarse en el zócalo hasta la profundidad máxima y luego retirarse aproximadamente a 1/16 “(1,6 mm) del contacto entre el extremo de la tubería y el borde del zócalo.
La desventaja de esta brida es la brecha correcta, que debe hacerse. Por productos corrosivos, y principalmente en sistemas de tuberías de acero inoxidable, la grieta entre la tubería y la brida puede dar problemas de corrosión. En algunos procesos esta pestaña tampoco está permitida.
Detalles
1. Socket Weld flange 2. Filled weld 3. Pipe X = Expansion gap
La conexión con la tubería se realiza con 1 soldadura de filete, en el exterior de la brida. Pero antes de soldar, se debe crear un espacio entre la brida o el accesorio y la tubería.
El propósito de la holgura de fondo en una soldadura de zócalo 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 para el espacio de expansión.
También para este recuento de bridas, ese principio siempre debe primero soldar un tubo y luego solo un accesorio.
Bridas de Solapa (Lapped Flanges)
Las bridas de junta solapa tienen todas las mismas dimensiones comunes que cualquier otra brida mencionada en esta página, sin embargo, no tiene una cara elevada, se usan junto con un “extremo de talón de la junta solapa”.
Estas bridas son casi idénticas a una brida de deslizamiento, con la excepción de un radio en la intersección de la cara de la brida y el orificio para acomodar la parte bridada del extremo del muñón.
Su capacidad de retención de presión es pequeña, si es que la tiene, mejor que la de las bridas Slip On y la vida de fatiga del ensamblaje es solo una décima parte de las bridas del cuello de soldadura.
Se pueden usar a todas las presiones y están disponibles en un rango de tamaño completo. Estas bridas se deslizan sobre el tubo, y no están soldadas ni fijadas de otro modo. La presión de empernado se transmite a la junta por la presión de la brida contra la parte posterior de la vuelta de la tubería (Stub End).
Detalles
1. Lap Joint flange 2. Stub End 3. Butt weld 4. Pipe or Fitting
Las bridas de la junta de vuelta 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 de acero al carbono de bajo costo con tuberías resistentes a la corrosión.
En los sistemas que se erosionan o corroen rápidamente, las bridas pueden recuperarse para su reutilización.
Stub End
Un extremo del muñón siempre se utilizará con una brida de junta de solape, como una brida de respaldo.
Estas conexiones de bridas se aplican en aplicaciones de baja presión y no críticas, y es un método barato de bridas.
En un sistema de tubería de acero inoxidable, por ejemplo, se puede aplicar una brida de acero al carbono, ya que no entran en contacto con el producto en la tubería.
Bridas Roscadas (Threaded Flanges)
Las bridas roscadas se utilizan para circunstancias especiales y su principal ventaja es que se pueden unir a la tubería sin soldadura. A veces, una soldadura de sellado también se usa junto con la conexión roscada.
Aunque todavía están disponibles en la mayoría de los tamaños y niveles de presión, los accesorios atornillados hoy en día se utilizan casi exclusivamente en tamaños de tubería más pequeños.
Una brida o accesorio roscado no es adecuado para un sistema de tubería con un grosor de pared delgada, porque no es posible cortar la rosca en una tubería. Por lo tanto, se debe elegir un espesor de pared más grueso … ¿qué es más grueso?
Detalles
1. Threaded flange 2. Thread 3. Pipe or Fitting
La guía de tuberías ASME B31.3 dice:
Bridas Ciegas (Blind Flanges)
Las bridas ciegas se fabrican sin un orificio y se usan para cortar los extremos de las tuberías, las válvulas y las aberturas de los 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 más estresadas.
Detalles
1. Blind flange 2. Stud Bolt 3. Gasket 4. Other flange