¿Qué es una brida?
Brida para abreviar, solo un término general, generalmente se refiere a un cuerpo de metal en forma de disco similar para abrir algunos orificios fijos, que se usa para conectar otras cosas, este tipo de cosas se usa ampliamente en maquinaria, por lo que parece un poco extraño, siempre que se conoce como brida, su nombre se deriva de la brida inglesa. de modo que la tubería y la interconexión de la tubería de las partes, conectadas al extremo de la tubería, la brida tiene una abertura, tornillos para hacer que las dos bridas estén firmemente conectadas, entre la brida con un sello de junta.
La brida es una pieza en forma de disco, la más común en la ingeniería de tuberías, las bridas se utilizan en pares.
En cuanto a los tipos de conexiones de bridas, existen tres componentes:
- Bridas de tubería
- Junta
- Conexión mediante perno
En la mayoría de los casos, se encuentra un material específico para juntas y pernos, fabricado con el mismo material que la brida de la tubería. Las bridas más comunes son las de acero inoxidable. Por otro lado, existen bridas disponibles en diversos materiales para adaptarse a los requisitos de la obra. Algunos de los materiales más comunes para bridas son el monel, el inconel y el cromo molibdeno, según los requisitos de la obra. La mejor elección del material dependerá del tipo de sistema en el que se desee utilizar la brida, con requisitos específicos.
7 tipos comunes de bridas
Existen varios tipos de bridas que pueden seleccionarse según los requisitos del sitio. Para lograr el diseño ideal de la brida, es fundamental garantizar un funcionamiento fiable y una larga vida útil, considerando el precio más conveniente.
1. Brida roscada:
Las bridas roscadas, que tienen una rosca en el orificio, se equipan con roscas externas en el accesorio. La conexión roscada tiene como objetivo evitar la soldadura en todos los casos. Se conecta principalmente mediante roscas compatibles con la tubería que se va a instalar.
2. Bridas de soldadura por encastre
Este tipo de brida se utiliza generalmente para tuberías pequeñas donde el diámetro de la zona de baja temperatura y baja presión se caracteriza por una conexión en la que la tubería se coloca dentro de la brida para asegurar una conexión con una soldadura de filete de una o varias vías. Esto evita las limitaciones asociadas con los extremos roscados, a diferencia de otros tipos de bridas soldadas, simplificando así la instalación.
3. Bridas traslapadas
Una brida de solape es un tipo de brida que requiere que el extremo del muñón se suelde a tope a un accesorio para poder usarse con una brida de soporte y formar una conexión bridada. Este diseño ha popularizado este método en diversos sistemas con espacio físico limitado, que requieren desmontajes frecuentes o que requieren un alto nivel de mantenimiento.
4. Bridas deslizantes
Las bridas deslizantes son muy comunes y están disponibles en una amplia gama de tamaños para sistemas con altos caudales y rendimientos. Simplemente ajustando la brida al diámetro exterior de la tubería, la conexión es muy fácil de instalar. La instalación de estas bridas es algo técnica, ya que requiere soldadura de filete en ambos lados para fijar la brida a la tubería.
5. Bridas ciegas
Este tipo de bridas son ideales para la terminación de sistemas de tuberías. La placa ciega tiene forma de disco ciego y se puede atornillar. Una vez instaladas correctamente y combinadas con la junta correcta, proporcionan un sellado excelente y son fáciles de retirar cuando sea necesario.
6. Bridas con cuello de soldadura
Las bridas de cuello soldado son muy similares a las bridas de solape, pero requieren soldadura a tope para su instalación. La integridad del rendimiento de este sistema y su capacidad para doblarse repetidamente y usarse en sistemas de alta presión y alta temperatura lo convierten en la opción preferida para tuberías de proceso.
7. Bridas especiales
Este tipo de brida es el más común. Sin embargo, existe una amplia gama de bridas especializadas adicionales que se adaptan a diversos usos y entornos. Existen otras opciones, como bridas Nipo, bridas Weldo, bridas de expansión, bridas de orificio, bridas de cuello largo para soldadura y bridas reductoras.
5 tipos especiales de bridas
1. WeldoFlargo
La brida Weldo es muy similar a la brida Nipo, ya que combina bridas soldadas a tope y conexiones de derivación. Las bridas Weldo se fabrican a partir de una sola pieza de acero forjado sólido, en lugar de piezas individuales soldadas entre sí.
2. Brida Nipo
La brida Nipoflange es una tubería de derivación con una inclinación de 90 grados. Es un producto fabricado mediante la combinación de bridas soldadas a tope y Nipolet forjado. Si bien la brida Nipo se considera una pieza única y robusta de acero forjado, no se considera que sean dos productos diferentes soldados entre sí. La instalación de la brida Nipoflange consiste en soldar la sección de Nipolet del equipo para el tendido de la tubería y atornillar la sección de la brida a la brida del tubo corto por parte del personal de tuberías.
Es importante saber que las bridas Nipo están disponibles en varios tipos de materiales, como carbono, aceros al carbono de alta y baja temperatura, grados de acero inoxidable y aleaciones de níquel. Las bridas Nipo se fabrican principalmente con fabricación reforzada, lo que ayuda a darles una resistencia mecánica adicional en comparación con las bridas Nipo estándar.
3. Elboflange y Latroflange
La brida Elboflange se conoce como una combinación de brida y Elbolet, mientras que la brida Latroflange se conoce como una combinación de brida y Latrolet. Las bridas de codo se utilizan para ramificar tuberías en un ángulo de 45 grados.
4. Bridas de anillo giratorio
Las bridas de anillo giratorio se utilizan para facilitar la alineación de los orificios de los pernos entre dos bridas emparejadas, lo cual resulta muy útil en diversas situaciones, como la instalación de tuberías de gran diámetro, tuberías submarinas o marítimas, y entornos similares. Este tipo de bridas es adecuado para fluidos exigentes en las industrias de petróleo, gas, hidrocarburos, agua, productos químicos y otras aplicaciones petroquímicas y de gestión del agua.
En el caso de tuberías de gran diámetro, la tubería está equipada con una brida de soldadura a tope estándar en un extremo y una brida giratoria en el otro. Esto funciona simplemente girando la brida giratoria en la tubería, lo que permite al operador alinear correctamente los orificios de los pernos de forma fácil y rápida.
Algunas de las principales normas para bridas de anillo giratorio son ASME o ANSI, DIN, BS, EN, ISO y otras. Una de las normas más populares para aplicaciones petroquímicas es ANSI, ASME B16.5 o ASME B16.47. Las bridas giratorias son bridas que se pueden utilizar en todas las formas estándar habituales. Por ejemplo, cuellos de soldadura, uniones deslizantes, juntas de solape, soldaduras de encastre, etc., en todos los grados de material, en una amplia gama de tamaños, desde 3/8" hasta 60", y presiones de 150 a 2500. Estas bridas se pueden fabricar fácilmente con acero al carbono, aleaciones e inoxidable.
5. Bridas de expansión
Las bridas de expansión se utilizan para aumentar el tamaño del orificio de una tubería desde un punto particular a otro con el fin de conectar la tubería a cualquier otro equipo mecánico, como bombas, compresores y válvulas que tengan diferentes tamaños de entrada.
Las bridas de expansión suelen ser bridas soldadas a tope con un orificio muy grande en el extremo no bridado. Permiten añadir uno o dos tamaños, o hasta 4 pulgadas, al diámetro interior de la tubería. Este tipo de bridas se prefiere a la combinación de reductores soldados a tope y bridas estándar por su menor coste y ligereza. Uno de los materiales más comunes para las bridas de expansión es el acero A105 y el acero inoxidable ASTM A182.
Las bridas de expansión están disponibles en rangos de presión y tamaños según las especificaciones ANSI o ASME B16.5, y se ofrecen principalmente en versiones convexas o planas (RF o FF). Las bridas reductoras, también conocidas como bridas reductoras, cumplen la función opuesta a las bridas de expansión: se utilizan para reducir el diámetro interior de una tubería. El diámetro interior de un tramo de tubería se puede reducir fácilmente, pero no en más de 1 o 2 tamaños. Si se intenta reducir más, se debe utilizar una solución que combine reductores soldados a tope y bridas estándar.
Dimensionamiento de bridas y consideraciones comunes
Además del diseño funcional de una brida, su tamaño es el factor que más probablemente influya en su selección al diseñar, mantener y actualizar un sistema de tuberías. En su lugar, se debe considerar la interfaz de la brida con la tubería y las juntas utilizadas para garantizar un dimensionamiento adecuado. Además, algunas consideraciones comunes son las siguientes:
- Diámetro exterior: El diámetro exterior es la distancia entre dos bordes opuestos de la cara de la brida.
- Espesor: El espesor se mide desde el exterior de la llanta.
- Diámetro del círculo de pernos: es la distancia entre los orificios de los pernos relativos medida de centro a centro.
- Tamaño de la tubería: El tamaño de la tubería es el tamaño correspondiente a la brida.
- Diámetro nominal: El diámetro nominal es el tamaño del diámetro interior del conector de brida.
Clasificación de bridas y nivel de servicio
Las bridas se clasifican principalmente por su capacidad para soportar diferentes temperaturas y presiones. Se designan mediante letras o sufijos como "#", "lb" o "clase". Estos sufijos son intercambiables y varían según la región o el proveedor. A continuación, se enumeran las clasificaciones más comunes:
- 150 libras
- 300 libras
- 600 libras
- 900#
- 1500#
- 2500#
Las mismas tolerancias de presión y temperatura varían según el material utilizado, el diseño y el tamaño de la brida. Sin embargo, la única constante es la presión nominal, que disminuye al aumentar la temperatura.
Tipo de cara de brida
El tipo de cara también es una característica muy importante que influye significativamente en el rendimiento final y la vida útil de la brida. Por lo tanto, a continuación se analizan algunos de los tipos de caras de brida más importantes:
1. Brida plana (FF)
La superficie de la junta de una brida plana se encuentra en el mismo plano que la superficie del marco atornillado. Los productos que utilizan bridas planas suelen fabricarse con moldes que se adaptan a la brida o la tapa de la brida. No se deben colocar bridas planas sobre bridas con el lado invertido. La norma ASME B31.1 establece que, al unir bridas planas de hierro fundido con bridas de acero al carbono, se debe eliminar la cara realzada de estas últimas y se requiere una junta de cara completa. Esto evita que las bridas de hierro fundido, pequeñas y frágiles, salpiquen en el vacío formado por la cara realzada de la brida de acero al carbono.
Este tipo de cara de brida se utiliza en la fabricación de equipos y válvulas para todas las aplicaciones de hierro fundido. El hierro fundido es más frágil y suele emplearse solo para aplicaciones de baja temperatura y baja presión. La cara plana permite que ambas bridas tengan contacto completo en toda su superficie. Las bridas planas (FF) tienen una superficie de contacto a la misma altura que las roscas de los pernos de la brida. Las arandelas de cara completa se utilizan entre dos bridas planas y suelen ser blandas. Según la norma ASME B31.3, las bridas planas no deben acoplarse con bridas elevadas debido al riesgo de fugas en la unión resultante.
2. Brida de cara elevada (RF)
La brida de cara elevada es el tipo más común en aplicaciones de fabricación y se reconoce fácilmente. Se denomina convexa porque la cara de la junta se encuentra por encima de la cara del anillo del perno. Cada tipo de cara requiere el uso de varios tipos de juntas, incluyendo diversas pestañas de anillo planas y compuestos metálicos, como las formas espiraladas y de doble revestimiento.
Las bridas RF están diseñadas para concentrar la presión en un área más pequeña de la junta, mejorando así el control de presión de la unión. Los diámetros y las alturas por nivel de presión y diámetro se describen en ASME B16.5. El nivel de presión de la brida especifica la altura de la cara que se eleva. Las bridas RF están diseñadas para concentrar la presión en un área más pequeña de la junta, aumentando así la capacidad de control de presión de la unión. Los diámetros y las alturas por clase de presión y diámetro se describen en ASME B16.5. Clasificación de presión de las bridas.
3. Brida anular (RTJ)
Cuando se requiere un sello de metal con metal entre bridas pareadas (que es la condición para aplicaciones de alta presión y alta temperatura, es decir, por encima de 700/800 C°), se utiliza la brida de unión de anillo (RTJ).
La brida de unión anular tiene una ranura circular que aloja la junta de unión anular (ovalada o rectangular).
Al atornillar y apretar dos bridas con junta anular, la fuerza aplicada al perno deforma la junta en la ranura de la brida, creando un sello metal-metal muy hermético. Para lograr esto, el material de la junta anular debe ser más blando (más dúctil) que el de las bridas.
Las bridas RTJ se pueden sellar con juntas RTJ de diferentes tipos (R, RX, BX) y perfiles (por ejemplo, octagonal/elíptico para el tipo R).
La junta RTJ más común es la de tipo R con sección transversal octogonal, ya que garantiza un sellado muy resistente (la sección transversal ovalada es el tipo más antiguo). Sin embargo, el diseño de ranura plana admite ambos tipos de juntas RTJ, con sección transversal octogonal u ovalada.
4. Bridas machihembradas (T y G)
Dos bridas machihembradas (caras T y G) encajan perfectamente: una brida tiene un anillo elevado y la otra tiene ranuras donde encajan fácilmente (la lengüeta entra en la ranura y sella la unión).
Las bridas machihembradas están disponibles en tamaños grandes y pequeños.
5. Bridas macho y hembra (M y F)
Al igual que las bridas machihembradas, las bridas macho y hembra (tipos de cara M y F) coinciden entre sí.
Una brida tiene un área que se extiende más allá de su área de superficie, la brida macho, y la otra brida tiene depresiones coincidentes mecanizadas en la superficie de contacto, la brida hembra.
Acabado de la superficie de la brida
Para garantizar un ajuste perfecto de la brida a la junta y a la brida de acoplamiento, la superficie de la brida requiere cierto grado de rugosidad (solo para acabados de brida RF y FF). El tipo de rugosidad de la superficie de la brida define el tipo de acabado de la brida.
Los tipos más comunes son los de brida estándar, dentada concéntrica, dentada en espiral y lisa.
Hay cuatro acabados superficiales básicos para bridas de acero, sin embargo, el objetivo común de cualquier tipo de acabado de superficie de brida es producir la rugosidad deseada en la superficie de la brida para garantizar un ajuste sólido entre la brida, la junta y la brida de acoplamiento para proporcionar un sellado de calidad.
Hora de publicación: 08-oct-2023