Principio de sellado y características de la brida de soldadura plana.

Introducción

Las bridas son componentes esenciales de tuberías que se utilizan para unir secciones de tuberías y al mismo tiempo permiten un fácil desmontaje.. La brida para soldar de cara plana es un estilo comúnmente utilizado., encontrar aplicaciones frecuentes en industrias que transfieren fluidos a través de redes de tuberías. Como elemento límite de presión primario, Las bridas deben exhibir capacidades de sellado robustas para garantizar uniones a prueba de fugas incluso en condiciones de servicio difíciles.. Este artículo tiene como objetivo proporcionar una descripción detallada del principio de sellado y las características clave que rigen el rendimiento de las bridas de soldadura planas.. Entendiendo la mecánica subyacente al sellado., el estilo de brida se puede especificar e instalar correctamente para brindar integridad estructural a largo plazo.

Principio de sellado

Lograr un sellado eficaz dentro del conjunto de tubería con brida depende de las acciones combinadas de la carga de compresión., contacto superficial íntimo, y deformación plástica. Al atornillar un par de bridas, El apriete del perno produce fuerzas radiales hacia afuera que empujan las caras planas firmemente una contra la otra.. Las caras unidas sufren entonces una deformación elástica y plástica limitada dependiendo de las propiedades del material y las cargas impuestas.. sin embargo, Las imperfecciones microscópicas de la superficie permanecen y, si no se modifican, permitirían fugas..

Un elemento de sellado crítico es la "junta"., generalmente un anillo o arandela cortado de un material flexible pero comprimible como elastómeros, grafito, o metales. Instalado entre las caras de la brida., apretar hace que la junta se apriete y fluya hacia los huecos o grietas a lo largo de las superficies de sellado. En tono rimbombante, se deforma plásticamente y se endurece por trabajo en lugar de simplemente comprimirse elásticamente. Este "flujo de junta" bloquea físicamente los conductos de fluido a través de cualquier irregularidad al encajarse firmemente en cada valle microscópico.. Al cargar se elimina, Las fuerzas de sujeción residuales más el relleno endurecido mantienen la integridad del sellado bajo presiones y temperaturas cambiantes..

Selección de materiales

Los materiales de los componentes de la brida influyen directamente en la robustez y la vida útil de un diseño de sellado determinado.. Los materiales comunes son:

• Cuerpo de brida: Acero al carbono (ASTM A105), acero de baja aleación, Acero inoxidable dúplex/súper dúplex para resistencia a la corrosión. La clave es la dureza adecuada durante la vida útil.

• Atornillado: Los pernos estándar de acero al carbono son suficientes para muchas tareas no corrosivas.. Para servicios offshore/sour, Pernos de aleación con resistencia/resistencia a la corrosión como A193 B7., Se utilizan ASTM A490.

-Empaquetadora: Goma más suave con inserción de tela para bajas presiones bajo 300 psi, Fibra de asbesto enrollada en espiral para presiones más altas de hasta 1500 psi, láminas flexibles de grafito o PTFE para >=1500psi incluyendo aplicaciones de alta temperatura.

Las combinaciones de materiales deben evitar incompatibilidades como la corrosión galvánica y considerar la compresibilidad de la junta con presiones.. La especificación adecuada garantiza la integridad estructural y el rendimiento del sellado durante décadas de servicio..

Acabados de la cara de la brida

El acabado frontal afecta directamente el área de contacto del sellado y las características de flujo de la junta.:

• Cara mecanizada (MF): Estándar 125-250 Superficie de micropulgadas Ra con bordes afilados para un mejor sellado metal-metal. sin embargo, Bridas grandes difíciles de mecanizar.

• Cara soldada (WF): La superficie soldada tiene mayor rugosidad 80-160 Ra micropulgadas pero los bordes redondeados facilitan la instalación de la junta. Potencial de sellado ligeramente menor que el MF.

• Cara con acabado ciego (mejor amiga): El mecanizado especial ahueca el refuerzo de soldadura dejando una superficie similar a MF. Proporciona lo mejor de los beneficios de sellado MF y de instalación sencilla de WF. Más caro que otros acabados.

Una mayor rugosidad de la superficie aumenta el área de contacto del metal para el sellado, pero debe ser uniforme y controlada.. El filo del borde también influye en la compresión inicial de la junta y en la vulnerabilidad a cortes durante los ciclos de montaje/desmontaje.. La selección adecuada del acabado equilibra el rendimiento y la economía.

Estilos y configuraciones de bridas

Junto con caras terminadas, La morfología de la brida externa afecta la flexibilidad de la tubería., acceso conjunto, y distribución del estrés a largo plazo:

• SOLDADURA DE CUELLO (WN): El cuello tubular integral soldado al tubo crea una unión más fuerte. sin embargo, Menos espacio de instalación dentro de la brida en comparación con los tipos deslizantes..

• Ponerse (ASI QUE): Atornillado directamente sobre el extremo del tubo. Más espacio en el interior pero un cuello pequeño crea tensiones locales. A menudo se usa con anillos complementarios para brindar flexibilidad a las tuberías..

• Junta de solape (L.J.): Atornillado sobre dos extremos de tubería contiguos. Similar en dimensiones al deslizamiento, pero se desarrollan tensiones más altas en la intersección de tubería/brida..

• Soldadura por encastre (SO): Conector hembra integral soldado al extremo del tubo para atornillar la tapa de cara plana. Proporciona la mayor holgura interna y la fuerza de unión más débil..

La selección adecuada de bridas considera las tensiones de las juntas, accesibilidad requerida, cargas de tubería, restricciones de fabricación/instalación, y la integridad de toda la vida. Los diámetros de orificio estandarizados facilitan el inventario.

Instalación e integridad de bridas

Los procedimientos correctos de instalación y montaje resultan cruciales para un rendimiento confiable del sellado de bridas a largo plazo.:

• Limpie las caras de las bridas y aplique compuesto antiagarrotamiento a las superficies de los pernos deslizantes para evitar irritaciones..

• Centre y comprima adecuadamente la junta entre las caras sin torceduras ni rollos usando lubricantes si es necesario.

• Apriete los pernos a mano siguiendo un patrón cruzado y luego apriételos repetidamente según las especificaciones en etapas mientras verifica la compresión uniforme.. Evite apretar demasiado o mal.

• Realice una prueba final de fugas en la junta antes de aplicar acabados y revestimientos externos.. Comprobar periódicamente durante el funcionamiento.

• Considere los insertos de fuelle, protectores o restricciones para servicios vibratorios o sísmicos que mitiguen las tensiones de asiento/desenganche.

• Inspeccione las bridas periódicamente como parte del mantenimiento preventivo., reemplazo de juntas, Pernos o bridas que muestran signos de daño., corrosión o desgaste.

Conclusión

Comprender los principios de sellado y las características de las bridas de soldadura planas permite su aplicación confiable para transferir fluidos a través de redes de tuberías.. Selección de materiales, Acabado de la superficie, La configuración de bridas y los procedimientos de instalación afectan directamente la integridad de la junta a largo plazo.. Cuando se especifica correctamente, fabricado y mantenido, Las bridas ofrecen un sellado de presión robusto incluso en condiciones de servicio onerosas que respaldan industrias vitales.. Avances en metalurgia, Las pruebas e inspecciones no destructivas también protegen el rendimiento de la brida en el futuro..