Resumen de las bridas para tubos

Las bridas para tubos son uno de los tipos de conexión más utilizados para las tuberías. Estas conexiones constan de tres partes diferentes: la brida de la tubería, una junta y los pernos. Se utilizan para diversas aplicaciones industriales, clases de presión y medios. Pueden conectar tuberías en un sistema, conectar componentes como válvulas, contenedores, recipientes y muchas más aplicaciones. Estos conectores se benefician de una conexión directa sin pérdida de flujo o presión. Este artículo explora las variantes más comunes de las bridas para tubos, sus usos y sus aplicaciones más habituales.

Índice de contenidos

• ¿Cómo funcionan las bridas para tubos?
• Tipos estándar de bridas para tubos
• Otros tipos de bridas
• Variantes de la cara de la brida del tubo
• Materiales comunes de las bridas de las tuberías
• Clasificación de las bridas de los tubos y presión nominal

¿Cómo funcionan las bridas para tubos?

Las bridas se utilizan para atornillar componentes de tuberías, como tubos, válvulas, accesorios, componentes de presión, etc. La unión se realiza mediante tornillos que unen dos piezas, con una junta entre ellas para garantizar que la conexión no tenga fugas. Las tuberías se conectan a la brida mediante una conexión roscada, una soldadura como la de la figura 2, o mediante el uso de un extremo de conexión.

Tipos estándar de bridas para tubos

Brida Roscada

Las bridas roscadas se unen utilizando la rosca macho de un tubo y la rosca hembra dentro del orificio de la brida. Por lo general, no es necesario soldarlas, aunque hacerlo reforzará la conexión. Si la conexión no está soldada, se recomienda utilizar una cinta para roscas o un sellador líquido. Este tipo de brida se utiliza generalmente para presiones relativamente bajas y temperaturas bajas, como el agua y el aire comprimido.

En las estaciones de servicio y otras áreas donde el riesgo de explosiones es alto, las bridas roscadas son obligatorias. Soldar en estos entornos supondría un peligro importante.

Brida de cuello para soldar

Una brida con cuello para soldar tiene un cubo cónico largo que puede soldarse a una tubería. Este tipo de brida de tubería se utiliza para aplicaciones de alta presión con temperaturas altas o bajas y ofrece un flujo sin restricciones del medio en la tubería. Al no haber obstrucción, no hay problemas de turbulencias, erosión o corrosión de las juntas. La tubería y la brida deben conectarse mediante una soldadura a tope en forma de V de penetración completa. La finalidad de este tipo de soldadura es transmitir toda la capacidad de carga de los componentes.

Cuello largo de soldadura

Igual que las bridas con cuello de soldadura, aunque estas bridas tienen un cuello alargado que no es cónico. El cuello, en este caso, actúa como una extensión del agujero. Las bridas industriales de cuello soldado se utilizan en aplicaciones de alta presión y altas temperaturas. Estas bridas suelen tener los mismos tamaños de orificio que las tuberías del mismo sistema, aunque esto puede ajustarse según sea necesario.

Las aplicaciones incluyen las de las industrias del petróleo, el gas y la petroquímica. Suelen utilizarse como boquillas y para sustituir tramos de tubería. Pueden soportar presiones más elevadas y se utilizan en las redes de agua y en los sistemas de tuberías de las fábricas. Las bridas de soldadura de cuello largo suelen tener un extremo cuadrado en lugar del borde biselado presente en las bridas de cuello de soldadura.

Una unión de soldadura a tope conecta las bridas del cuello de soldadura. Para las aplicaciones de alta presión, como las tuberías verticales de las plataformas de perforación, la soldadura del cuello hará una conexión fuerte y es una buena opción para los recipientes a presión.

Bridas deslizantes

Estas bridas son similares a las bridas roscadas en apariencia, pero carecen de la rosca dentro de la brida. En su lugar, el tubo se sujeta con dos soldaduras en ángulo, una en el exterior de la brida y otra en el interior. También conocidas como uniones en T, estas soldaduras consisten en dos piezas de metal perpendiculares entre sí. El diámetro interior de la brida es ligeramente mayor que el exterior del tubo. Esto permite que la tubería se deslice en la brida de forma cómoda antes de ser soldada en su lugar.

Brida de soldadura por encastre

Estas bridas se utilizan principalmente para tubos de pequeño tamaño y de alta presión. El tubo se introduce en la brida y se mantiene en ella mediante una soldadura de filete sólida fuera de la brida de encaje. Debe haber un espacio de expansión entre el hombro y el extremo de la tubería. Estas bridas no son adecuadas para entornos altamente corrosivos, ya que el espacio de expansión entre el extremo de la tubería y el hombro del manguito es susceptible de sufrir corrosión por hendiduras.

Brida de unión solapada

El uso de bridas de unión solapada minimiza eficazmente el coste de las conexiones en los sistemas de tuberías de acero inoxidable o aleaciones de níquel. Estas bridas se utilizan siempre en combinación con extremos de manguito, de modo que la propia brida puede ser de un material de menor calidad y más barato, como el acero al carbono, mientras que el extremo de manguito, que entra en contacto con los medios del sistema, puede ser del mismo material que el sistema de tuberías. El tubo se puede soldar en su lugar con una soldadura a tope para una mayor resistencia.

Brida ciega

Las bridas ciegas sellan o cierran una tubería para bloquear el flujo de fluidos. Es fácil acceder a la tubería cuando las bridas ciegas están desatadas para que el operario pueda realizar actividades dentro del extremo terminal de la tubería. Se montan contra juntas planas de tipo facial.

Otros tipos de bridas

Además de los tipos de bridas más estándar mencionados anteriormente, se han diseñado más variedades para aplicaciones especializadas. A continuación se tratan estos tipos específicos:

Nipobridas

Las nipobridas se utilizan para los ramales de las tuberías a 90 grados. Las nipobridas se forman combinando una brida de cuello de soldadura con una nipoleta forjada en una sola pieza de acero forjado. La instalación de una Nipoflange consiste en soldar la parte de la Nipolet en la tubería de ida y atornillar la parte embridada a la tubería de derivación.

Weldoflange

Una Weldoflange es similar en diseño a una Nipoflange; son una combinación de una brida de cuello de soldadura y una conexión de accesorio de ramificación llamada Weldolet. Las bridas soldadas están hechas de una sola pieza de acero forjado sólido.

Brida giratoria

La brida de anillo giratorio permite una rápida alineación de los agujeros de los tornillos en las bridas de acoplamiento. Esta característica es ideal para la instalación de grandes tuberías, tuberías marinas y submarinas que transportan petróleo, gas, hidrocarburos y otros fluidos exigentes en aplicaciones petroquímicas. Las bridas giratorias combinan un cuello de soldadura en un tubo y el giratorio en el otro. A continuación, se conectan mediante la rotación de la brida giratoria en la tubería para que los pernos puedan conectarse fácilmente.

Brida de expansión

Las bridas de expansión se utilizan para aumentar el diámetro de la tubería de un punto específico a otro o para conectar tuberías a otros dispositivos mecánicos como bombas, compresores y válvulas con diferentes tamaños de entrada. Las bridas expansivas sólo pueden aumentar el diámetro de la tubería en un máximo de dos tamaños. Para los aumentos de diámetro de las tuberías más grandes se debe utilizar una brida estándar y un reductor para soldar a tope.

Brida reductora

La función de una brida reductora es opuesta a la de una brida expansora. Una brida reductora permite reducir el diámetro de la tubería. Sólo es seguro reducir el diámetro de la tubería de paso en uno o dos tamaños; de lo contrario, se debe utilizar un reductor de soldadura a tope y una brida estándar.

Brida Storz

Los acoplamientos Storz se utilizan a menudo y se designan como acoplamientos para mangueras contra incendios. Sin embargo, tienen un amplio uso en muchas industrias, como las refinerías, la agricultura, la construcción, la seguridad marítima y el uso militar, debido a su resistencia a la corrosión, los ácidos y el agua. La brida Storz tiene un acoplamiento Storz en un lado y una cara plana en el otro.

Variantes de la cara de la brida del tubo

La elección del tipo de cara tendrá un impacto significativo en el rendimiento y la vida útil de las bridas. El revestimiento de una brida determina tanto el tipo de junta necesaria para su instalación como las características del sellado que crea. A continuación se presenta un resumen de las variantes de cara más comunes.

• Cara plana (FF): Una brida de cara plana tiene una superficie uniforme y plana combinada con una junta de cara completa que cubre una gran parte de la superficie de la brida.
• Cara elevada (RF): Estas bridas están equipadas con un pequeño anillo elevado alrededor del agujero y una junta dentro del círculo del agujero.
• Junta de Solapa (LJ): La conexión de la junta de solapa significa que la cara del extremo del muñón es también la cara de la brida; esto la hace similar a la cara elevada.
• Cara de junta anular (RTJ): Las ranuras y las zonas elevadas de estas bridas coinciden. Este diseño proporciona un depósito para el adhesivo de la junta y permite que las bridas se autoalineen durante la instalación.
• Hombre y Mujer (M&F): La junta se asegura con ranuras y secciones elevadas a juego, de forma similar a las bridas machihembradas. A diferencia de las bridas machihembradas, éstas retienen la junta en la cara hembra, lo que proporciona un posicionamiento más preciso y una gama más amplia de opciones para los materiales de las juntas.
• Acabado del sello: Muchos tipos de caras tienen un acabado dentado o liso. Es importante elegir entre las opciones porque esto determinará la junta óptima para un sellado fiable. Las juntas metálicas se utilizan mejor con caras lisas, mientras que las juntas blandas se benefician de las caras dentadas.

Materiales comunes de las bridas de las tuberías

El acero al carbono, el acero al carbono de alto rendimiento, el acero aleado, el acero inoxidable, el acero dúplex y el acero superdúplex son los materiales más utilizados para las bridas de tuberías. Sin embargo, los grados de aleación de níquel como Inconel, Incoloy, Hastelloy y Monel también se utilizan para algunas aplicaciones. Para más información sobre las propiedades químicas de estos materiales, consulte nuestra página de resistencia química.

Acero al carbono

Las bridas de acero al carbono tienen excelentes propiedades químicas y mecánicas. Además de tener una excelente resistencia a la fatiga, una gran dureza, una resistencia química superior y una gran tenacidad, el acero al carbono también es muy resistente al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Esto lo convierte en un material ideal para la conexión de tuberías.

Acero aleado

En comparación con el acero al carbono, el acero aleado contiene una cantidad más importante de cromo y molibdeno. Para aplicaciones que requieren altas presiones y temperaturas, el acero aleado es ideal. En comparación con el acero al carbono, el acero aleado es más resistente a la corrosión.

Acero dúplex

Los aceros dúplex combinan las fases de austenita y ferrita. El acero dúplex es resistente a la corrosión y más rígido que el acero ferrítico. El material es muy resistente a la corrosión en entornos con cloruro y azufre. Gracias a sus propiedades magnéticas, el acero dúplex puede utilizarse en muchas aplicaciones industriales complejas.

Acero inoxidable

El níquel (Ni), el cromo (Cr) y el molibdeno (Mo) distinguen el material de acero inoxidable de otros materiales. El acero inoxidable es popular por su mayor resistencia a la corrosión. Puede utilizarse para fabricar bridas de tubería de todos los tamaños y tipos. Conozca el acero inoxidable en nuestra página web 304 vs. acero inoxidable 316 comparación.

Clasificación de las bridas de los tubos y presión nominal

La presión nominal de una brida de tubería, a veces llamada clase, # o Lbs, es la presión máxima admisible que una brida de tubería puede soportar a temperaturas crecientes. Hay siete grados de presión de brida diferentes: 150, 300, 400, 600, 900, 1500 y 2500 según ANSI/ASME B16.5.

Esto es especialmente importante a la hora de elegir la brida correcta para su aplicación. Por ejemplo: si tomamos dos bridas con el mismo diámetro, 10 pulgadas, el mismo material, acero al carbono, pero diferentes presiones nominales, 300#, y 1500#, entonces:

• La brida de menor categoría será menos robusta, más pequeña y más ligera
• La brida de mayor categoría será más fuerte, más grande y más pesada
• El 300# estará clasificado para una presión de 50,1 bar a 50° C
• El 1500# tendrá una presión nominal de 250,6 bar a 50° C