Accesorios soldados y sus aplicaciones

Un racor para soldar une tuberías y componentes mediante soldadura para garantizar una conexión estanca y robusta. Debido a su unión permanente y a su resistencia superior, se utilizan ampliamente en industrias como la petroquímica, la farmacéutica, la alimentaria, la automovilística y las plantas de tratamiento de aguas. Este artículo explora los distintos racores soldados disponibles, sus características y criterios de selección.

Índice de contenidos

• ¿Qué son los racores soldados?
• Accesorios para soldar a tope
• Accesorios para soldadura por encastre
• Elección entre racores para soldar a tope y racores para soldar por encastre
• Preguntas frecuentes

¿Qué son los racores soldados?

Los accesorios soldados son conectores diseñados para soldarse a tuberías de acero inoxidable o acero al carbono para unir componentes en un sistema de tuberías.

• Las conexiones soldadas proporcionan uniones seguras y a prueba de fugas, así como una estructura metálica continua.
• Los racores soldados no necesitan materiales de sellado adicionales, ya que la soldadura garantiza una conexión estanca y duradera.

Los racores soldados pueden tener distintas configuraciones en función de la aplicación y los requisitos de diseño. En algunos casos, ambos lados del racor soldado son soldables, lo que permite una conexión soldada directa a tuberías sin roscas. También hay racores soldados con un extremo soldable, mientras que el otro tiene otro conector, como una conexión roscada. Presentan un extremo soldable que puede unirse a una tubería mediante soldadura, mientras que el extremo roscado permite la fijación de otro componente mediante una conexión roscada. Los principales tipos de racores soldados son los de soldadura a tope y los de soldadura por encastre.

Accesorios para soldar a tope

Una soldadura a tope es el proceso de soldar dos diámetros del mismo tamaño unidos extremo con extremo. El grosor y el diámetro del extremo del accesorio y del tubo deben ser iguales. Los extremos de los accesorios para soldar a tope están biselados; la forma del bisel depende del grosor de la pared del tubo al que se unen. El bisel crea un valle que el cordón de soldadura puede rellenar para formar la soldadura a tope. Existen diferentes tipos de uniones soldadas a tope, como puede verse en la figura 2. Tenga en cuenta los siguientes factores a la hora de seleccionar un perfil de soldadura a tope adecuado para una aplicación:

• Consulte los códigos y normas industriales aplicables. Códigos como ASME B31.3 para tuberías de proceso o ASME B31.1 para tuberías de energía proporcionan directrices y requisitos para la preparación de juntas, incluidos los perfiles de biselado recomendados.
• Tenga en cuenta el material y el grosor de la pared del accesorio y de la tubería. Los tubos o accesorios de paredes más gruesas pueden requerir un ángulo de biselado mayor o un biselado doble para garantizar una penetración y fusión adecuadas.
• Evalúe las condiciones de funcionamiento, incluidas la presión, la temperatura y la corrosividad. Las aplicaciones críticas o de mayor presión pueden requerir un perfil de biselado más robusto, como un bisel en doble V, para mejorar la resistencia y la integridad de la junta.

El material del accesorio suele ser el mismo que el del tubo al que se suelda, pero también puede ser de materiales como aleación de níquel, superdúplex o 6% de molibdeno (para resistencia a altas temperaturas u otras propiedades especializadas). Utilizar el mismo material garantiza la compatibilidad y la uniformidad de las propiedades mecánicas, y evita problemas como la corrosión galvánica o la dilatación diferencial que pueden surgir cuando se unen materiales diferentes. Por ejemplo, el uso de materiales distintos para la tubería y el accesorio implica coeficientes de dilatación térmica diferentes; ambos materiales se dilatan y contraen a ritmos distintos, lo que provoca concentración de tensiones, distorsión o fugas en la junta si no se tiene en cuenta durante el diseño y la instalación.

Los racores para soldar a tope se utilizan en aplicaciones de alta temperatura y alta presión para controlar el flujo de productos cuando hay que transportar líquidos o gases a larga distancia. Los accesorios para soldar a tope se definen según las normas ASME B16.9; los accesorios ligeros resistentes a la corrosión cumplen las especificaciones MSS SP43.

• La norma ASME B16.9 proporciona directrices sobre dimensiones, tolerancias, materiales, ensayos y marcado de los accesorios para soldar a tope, garantizando su calidad e intercambiabilidad.
• MSS SP-43 especifica los accesorios ligeros resistentes a la corrosión fabricados en acero inoxidable, cubriendo dimensiones, requisitos de materiales y directrices de fabricación.

Ventajas

• Los racores para soldar a tope son robustos y resistentes en entornos difíciles.
• Las superficies interiores lisas y los cambios graduales de dirección garantizan un flujo continuo y minimizan las caídas de presión.
• Los accesorios para soldar a tope ofrecen varias opciones de radios de giro (una medida de la curvatura del accesorio, que determina la suavidad del cambio de dirección de la tubería) en comparación con los accesorios roscados. Los racores soldados pueden adaptarse a ángulos y curvaturas específicos, lo que permite cambios más suaves en la dirección del flujo.
• Tienen una larga vida útil y una resistencia superior a la corrosión y la erosión.

Desventaja

• Mayor coste y complejidad debido a los requisitos de soldadura
• Proceso de instalación lento
• Requisitos estrictos de ajuste para una alineación correcta
• Sensibilidad a la calidad de la soldadura, que requiere soldadores cualificados

Aplicaciones

Los accesorios para soldar a tope se utilizan para uniones de tuberías que no se cambian ni se ensamblan, como los sistemas de tuberías subterráneas y de larga distancia.

• Plantas de tratamiento de aguas residuales: Las tuberías con accesorios de soldadura a tope manejan con seguridad el flujo de residuos humanos dentro de las plantas industriales.
• Producción de alcohol: Los racores para soldar a tope proporcionan una conexión segura y fiable en el transporte de productos alcohólicos desde las instalaciones de producción a los centros de distribución y, en última instancia, a los consumidores.
• Fábricas químicas: los accesorios para soldar a tope minimizan el riesgo de fugas, vertidos y accidentes, protegiendo el medio ambiente en las fábricas químicas que producen compuestos potencialmente peligrosos.

Accesorios para soldadura por encastre

Un racor de soldadura por encastre encaja en el exterior de la tubería a la que se suelda. Los accesorios de encaje tienen un rebaje en el que se inserta el extremo de la tubería, y luego se conectan mediante soldadura en ángulo de la tubería al accesorio, creando una unión fuerte y resistente a las fugas. Los conectores hembra se suelen utilizar en tuberías de pequeño diámetro (hasta 4 pulgadas o 10,1 cm). Suelen ser de acero al carbono forjado o de acero inoxidable. Estos racores se fabrican de conformidad con las normas ASTM A234 o ASME B16.11.

• La norma ASTM A234 especifica los requisitos que deben cumplir los accesorios forjados para soldadura por encastre de acero al carbono y aleado, garantizando que sus propiedades materiales, dimensiones y procesos de fabricación cumplan las normas del sector.
• La norma ASME B16.11 establece las dimensiones, los valores nominales, los materiales y los requisitos de ensayo de los accesorios roscados y de soldadura por encastre forjados, garantizando su intercambiabilidad, integridad estructural y funcionamiento seguro dentro de los sistemas de tuberías.

Ventajas

• Fácil de instalar y bajos costes de construcción, ya que los extremos de los tubos no están biselados.
• Las tomas permiten alinear fácilmente los tubos para soldarlos.
• Compacto en comparación con los racores con brida
• El metal de soldadura no fluye hacia el interior del tubo debido al diseño del manguito.

Desventaja

• La soldadura por encastre requiere un espacio de casi 4,2 mm (1/6 de pulgada) entre el tubo y el hombro del encastre para permitir la dilatación térmica. Esta separación puede aumentar la tensión que agrieta la soldadura de filete (la soldadura que une el accesorio a la tubería) del accesorio.
• La soldadura por encastre puede no ser adecuada para el servicio de fluidos corrosivos debido a la corrosión por fisuras. La hendidura en los accesorios de soldadura por encastre se refiere al pequeño hueco o rebaje entre el encastre y el tubo o tubería insertado. Esta hendidura puede crear un entorno susceptible a la corrosión por hendiduras, especialmente en presencia de fluidos corrosivos.

Aplicaciones

Los racores de soldadura por encastre son la mitad de resistentes que los de soldadura a tope. De ahí que se utilicen para tuberías de pequeño diámetro. Se utilizan en tuberías para transportar medios inflamables, tóxicos o caros con cero fugas y se suelen emplear en sistemas de fontanería y aplicaciones industriales a pequeña escala.

Elección entre racores para soldar a tope y racores para soldar por encastre

Aunque hay cierto solapamiento en las aplicaciones de los accesorios de soldadura por encastre y a tope, tienen usos diferentes basados en los requisitos específicos de los sistemas de tuberías, como el tamaño de la tubería, las capacidades de manejo de la presión y las necesidades de instalación.

• Tamaño de la tubería y presión nominal: Accesorios para soldar a tope para tamaños más grandes y presiones más altas, accesorios para soldar por encastre para tamaños más pequeños y sistemas de presiones más bajas.
• Requisitos de soldadura: Los racores para soldar a tope requieren soldadores cualificados y equipos especializados, mientras que los racores para soldar por encastre son más fáciles de instalar con menos experiencia en soldadura.
• Evalúe las limitaciones de espacio: Los racores para soldar por encastre tienen un diseño más compacto, lo que los hace adecuados para aplicaciones de espacio limitado.
• Integridad de las articulaciones: Los accesorios para soldar a tope suelen ofrecer una mayor integridad de la unión gracias a la soldadura de penetración total.
• El coste: Evalúe el coste de los accesorios y de la mano de obra asociada para su instalación, ya que los accesorios para soldar a tope pueden requerir más mano de obra y equipos especializados.

Tome nota: Los accesorios soldados están disponibles en varias formas, como codos, tes, reducciones y tapones.

• Los codos alteran el recorrido de una tubería.
• Los reductores aumentan o disminuyen el tamaño del orificio del tubo.
• Las cruces o tes dividen el flujo de fluido en varias direcciones.
• Los tapones se utilizan para cerrar la tubería.

Preguntas frecuentes

¿Cómo puedo elegir el tamaño adecuado de racores soldados para mi sistema de tuberías?

Elija los accesorios soldados en función del tamaño nominal de la tubería (NPS) de su aplicación o del diámetro exterior (OD) de sus tuberías, teniendo en cuenta los requisitos y normas del sistema.

¿Pueden desmontarse y reutilizarse los racores soldados?

Los racores soldados no suelen estar diseñados para un desmontaje fácil. Están pensados para permanecer en su lugar de forma permanente, y las modificaciones pueden requerir cortar y volver a soldar.

¿En qué sectores se utilizan habitualmente los racores soldados?

Los racores soldados se utilizan ampliamente en industrias como las del petróleo y el gas, la petroquímica, la transformación química, la generación de energía y el tratamiento de aguas.