Una brida es una conexión de tubería plana con orificios redondos o cuadrados para elementos de fijación (tornillos, espárragos, etc.). Estos componentes se utilizan para crear una unión muy duradera y hermética en un tramo largo de tubería.
Las conexiones bridadas para tuberías de acero son un método muy común. Cuentan con orificios espaciados uniformemente para espárragos y pernos.
Las conexiones bridadas no son muy comunes en sistemas domésticos. Este tipo de tecnología está diseñada para aplicaciones industriales. Si se necesita instalar una unidad bridada de acero, se debe prestar especial atención a todas las marcas según las normas pertinentes.
Las juntas bridadas se han convertido en el tipo más popular de conectores de acero desmontables en los sectores químico, industrial, de la vivienda y de servicios públicos. Esto se debe a su diseño hermético, su construcción sencilla y su facilidad de fabricación e instalación.
¿Qué es una brida y cómo funciona?
El término «brida» abarca no solo un accesorio de fontanería, sino también un método de fijación de tuberías que se utiliza en la práctica en todos los sectores industriales. Las conexiones bridadas de tuberías de acero se caracterizan por su estanqueidad y durabilidad.
Además, la conexión es desmontable. Esto significa que, tras su desmontaje, se pueden realizar todas las reparaciones necesarias y reutilizar el tramo de tubería. Las conexiones de brida para tuberías de acero se seleccionan en función del uso previsto de la red, y se utilizan diversos tipos de bridas fabricadas con diferentes materiales.
Con una amplia variedad de opciones de acero, se distinguen los siguientes tipos principales de estructuras:
- Opciones de paso directo. Estas se utilizan con éxito para extender la longitud de las tuberías.
- Bridas ciegas. Esta es una versión sin futuro de estas piezas.
Resulta que las bridas son piezas de conexión que se instalan en redes de larga duración y en tuberías con alta presión interna, pero las conexiones monolíticas mediante soldadura se consideran de mayor prioridad.
El flujo a través de la tubería se interrumpe antes de la instalación y se reanuda únicamente una vez finalizados todos los trabajos. Se presta especial atención a la presión; se recomienda aumentar gradualmente la carga sobre este componente.
Áreas de aplicación de las piezas de conexión
Al hablar de este elemento, es importante aclarar que no se trata de un componente de fijación. Su función principal es crear una estructura de soporte para los pernos de fijación, garantizando al mismo tiempo un sellado hermético.
Como componentes de cierre o conexión, se utilizan en redes de servicios públicos del sector de la vivienda y los servicios comunitarios, así como en la industria petrolera. También se instalan ampliamente en las industrias de combustibles y gas. En estas industrias, se emplean conexiones de brida extremadamente duraderas y resistentes para la instalación de instrumentos de medición en la red.
Diversas tecnologías de fabricación y tipos de materiales para estos elementos permiten el funcionamiento eficiente de redes que transportan sustancias agresivas a alta presión.
Al instalar sistemas de tuberías de acero, se suelen utilizar discos fabricados con materiales similares. Esto crea una presión de carga uniforme y sirve como protección contra daños en los componentes debido a las fluctuaciones de temperatura.
Este tipo de daño es típico en las uniones de materiales con diferentes conductividades térmicas. En las tuberías de acero se utilizan bridas de hierro fundido, aluminio, latón y bronce. Sin embargo, los productos de acero al carbono son la opción líder indiscutible para este tipo de trabajo. Esto se debe a varias razones:
- No es un costo elevado.
- Sentido práctico.
- Fácil de procesar.
Las conexiones bridadas se encuentran en todos los sectores industriales. La amplia variedad de materiales utilizados para fabricar estos dispositivos permite un uso eficiente de cualquier tubería.
Algunos tipos de sistemas requieren un hueco especial para las juntas. Las conexiones de brida en las redes de transmisión de gas requieren una inspección particularmente minuciosa. Estas requieren bridas que hayan sido sometidas a pruebas de calidad exhaustivas.
Características y especificaciones
La característica principal de los elementos de fijación de bridas son sus características de diseño. En Rusia y la CEI, las normas más populares son:
- La norma GOST 12820-80 define las características de diseño de las bridas soldadas de tipo plano.
- GOST 12821-80. Define las características de diseño de las bridas soldadas a tope.
- GOST 12822-80. Este documento define las características de diseño de las bridas de acero montadas sobre un disco soldado.
Los dispositivos que se incluyen en estos tres grupos principales están diseñados para la conexión directa entre la red y el equipo. Las condiciones de instalación varían para cada uno de los mecanismos presentados.
Piezas planas de acero soldadasDurante la instalación, dicho elemento se "desliza" sobre la tubería y luego se suelda a su alrededor con un par de soldaduras.
Mecanismo de acero soldado a topeLa instalación de esta pieza de acero, en comparación con la primera opción, requiere solo una soldadura: la de conexión.
Este proceso une el extremo del tubo con el collarín del mecanismo de acoplamiento, de extremo a extremo. Esto simplifica considerablemente el proceso de fijación y reduce el tiempo de instalación.
Estructura de acero autoportante sobre un anillo soldado.Consta de una parte principal y un anillo, y estos, a su vez, deben tener el mismo volumen y presión nominales.
Si establecemos un paralelismo con las opciones mencionadas anteriormente, entonces en este mecanismo la facilidad de instalación es mayor, porque el disco en sí está soldado a las tuberías y la brida queda en una posición libre.
Esto permite conectar sin dificultad los orificios para pernos en componentes independientes y mecanismos similares en accesorios, incluso en áreas de difícil acceso. Además, no es necesario girar la tubería para esta conexión.
Entre los aspectos positivos de su uso se incluye el hecho de que, al seleccionar una tubería de acero inoxidable, se puede instalar un anillo de acero inoxidable y una estructura de brida fabricada en acero al carbono.
En todo el mundo se utilizan otras clasificaciones, por ejemplo:
- Las normas DIN son normas alemanas y son válidas en los países europeos;
- ANSI/ASME son códigos estándar estadounidenses que se utilizan en Japón, Estados Unidos y Australia.
Estas normas se traducen en tablas especiales, donde se indica claramente qué norma define las características de un producto en particular.
Diseños de superficies de sellado de bridas
Como se mencionó anteriormente, estos accesorios de tubería de acero se fabrican de acuerdo con las normas GOST. Estos accesorios se fabrican con superficies de sellado en los siguientes diseños:
- El avión está designado como A.
- Depresión. Designada como F.
- Ranura. Su designación es D y M.
- Para juntas de lentes. Esta opción se designa como K.
- Protuberancia para conexión. Designada B.
- Una proyección. Se designa como E.
- Punta. Este tipo se designa con la letra C y
- Para juntas de sección ovalada. Este tipo se designa con la letra J.
Las bridas de las válvulas deben fabricarse con superficies de sellado de los tipos A, B, D, F, J, K o M. Otras opciones de superficies de sellado para las bridas de las válvulas solo se permiten a petición del cliente.
Las bridas con superficies de sellado A, B, C, D, E, F se utilizan con juntas que se sellan con las siguientes juntas:
- dentado;
- metal;
- grafito;
- metalografito.
Las bridas se fabrican de acuerdo con requisitos que garantizan el mantenimiento de las dimensiones geométricas y las características mecánicas.
Por ejemplo, las bridas planas pueden fabricarse mediante soldadura, siempre que se cumplan las condiciones de soldadura durante el funcionamiento. Esto debe lograrse a lo largo de toda la sección transversal del dispositivo. Se recomienda realizar pruebas ultrasónicas para verificar la calidad de dichas soldaduras.
Por regla general, el método de fabricación lo determina el fabricante, a menos que el cliente lo haya comentado adicionalmente al realizar el pedido.
Tipos redondos y cuadrados
Según los tipos de construcción, los datos caracterizan:
- El diámetro nominal del orificio se mide en milímetros y se designa como DU.
- La magnitud de la presión nominal. Se mide en kgf/cm2.
- Material utilizado como materia prima.
- Ejecución directa. En este caso, se utilizan números del uno al nueve; estos indican el tipo de superficie que debe instalarse debajo de la junta.
Las características tecnológicas de las conexiones de bridas de acero en tuberías están directamente relacionadas con los procesos tecnológicos y las piezas utilizadas para el trabajo.
Las bridas se fabrican en formas redondas o cuadradas, según el método de fabricación. Actualmente, la variedad de accesorios para tuberías que requieren formas cuadradas es limitada. Sin embargo, a pesar de ello, estos accesorios siguen siendo relevantes.
Por estos motivos, para valores de presión que no superen los 40 kgf/cm2 según la norma GOST 12815-80, no solo se proporcionan mecanismos de forma redonda, sino también de forma cuadrada.
La presión que pueden soportar
Este es un indicador muy significativo del rendimiento del mecanismo. Los valores de estos parámetros dependen de las dimensiones geométricas del producto. El tipo de superficie de sellado también influye en ello.
Los productos planos de acero soldados (GOST 12820-80) y las piezas de acero autoportantes sobre un disco soldado (GOST 12822-80) pueden soportar cargas de hasta 25 kgf/cm². Las versiones soldadas a tope (GOST 12821-80) pueden soportar cargas de hasta 200 kgf/cm².
En tales situaciones, la cantidad se muestra en diversas representaciones, que son:
- Pensilvania;
- MPa;
- cajero automático;
- kgf/cm2 y otros.
Pero, al lanzar productos de esta línea, el principal parámetro de medición es kgf/cm2.
Características de instalación
La clave para instalar un elemento de fijación con brida reside en apretar sus uniones. Para lograr la máxima estanqueidad en una estructura de acero, solo deben utilizarse componentes con conexiones de alta precisión.
El siguiente plan de trabajo es el siguiente:
- La superficie de la estructura se limpia y se desengrasa.
- A continuación, se inspeccionan las piezas para detectar corrosión, abolladuras y microfisuras. Los pernos y las tuercas también deben inspeccionarse cuidadosamente. Se eliminan las rebabas de las partes roscadas. Se recomienda lubricar las partes roscadas de los pernos y las tuercas.
- A continuación, prepare la junta. Debe colocarse con precisión en el centro y verificar su correcta posición. No se recomienda utilizar juntas viejas para este trabajo.
- Es fundamental apretar todos los tornillos en la secuencia correcta. Primero, apriete ligeramente el primer tornillo. Luego, apriete el tornillo del lado opuesto. Apriete el tercer tornillo un poco menos que el primero. Continúe apretando el cuarto tornillo del lado opuesto. Esta secuencia se mantiene hasta que todos los tornillos estén bien sujetos. Si trabaja con piezas que constan de cuatro tornillos, utilice un patrón cruzado.
El par de apriete requiere especial atención, de lo contrario no se logrará una conexión firme. El par de apriete debe distribuirse uniformemente en todo el elemento. Durante el apriete, el perno está sometido a una fuerza de tracción. Una fuerza excesiva puede dañar las roscas o el perno.
Para ajustar la fuerza de apriete de una conexión de brida, se utilizan diversas técnicas:
- mecanismos de tensado hidráulico;
- llaves dinamométricas hidráulicas;
- llaves de impacto neumáticas;
- Llaves dinamométricas manuales.
En ocasiones, se utiliza la fuerza manual para apretar el mecanismo de la brida, pero esto solo es factible para ciertas personas. Tras asegurar la brida (dentro de las primeras 24 horas), el elemento puede perder aproximadamente un 10 % de su fuerza de apriete. Se recomienda un apriete adicional 48 horas después de la instalación del mecanismo de la brida.
El abocardado de tuberías de acero es un componente crucial. Las bridas se seleccionan en función de todas las características mencionadas anteriormente. La documentación técnica proporciona información sobre qué bridas son las más adecuadas para cada aplicación específica.
Vídeo: Cómo soldar una brida a una tubería
Al fin y al cabo, las reparaciones de oleoductos son costosas, sobre todo si una pequeña avería desencadena una reacción en cadena que puede provocar una emergencia grave. Para evitarlo, es fundamental seleccionar mecanismos de brida que cumplan con la normativa y la documentación técnica.
