Conexión de brida, Conexión de tubería y brida

Qué es una conexión de brida?

La conexión de brida consiste en fijar primero dos tuberías, accesorios de tubería o equipos en una placa de brida, luego agregar almohadillas de brida entre las dos placas de brida y finalmente usar pernos para apretar las dos placas de brida. Está firmemente acoplada con una junta desmontable. Se puede realizar la conexión entre tuberías estacionarias y equipos giratorios o alternativos.

Características de la conexión de brida:

Las características principales de la conexión de brida son su fácil desmontaje, alta resistencia y buen rendimiento de sellado. Al instalar la brida, las dos bridas deben mantenerse paralelas. La superficie de sellado de la brida no debe dañarse y debe limpiarse. La junta utilizada para la brida debe seleccionarse según los requisitos de diseño.

Método de conexión de brida:

Los métodos de conexión de bridas generalmente se pueden dividir en cinco tipos: soldadura plana, soldadura a tope, soldadura por encaje, manguito suelto y rosca.

1. Brida de soldadura plana
La brida de soldadura plana se refiere a una brida que se conecta a un contenedor o tubería mediante una soldadura de filete. Es una brida arbitraria. Durante el diseño, de acuerdo con la integridad de la conexión entre el anillo de brida y la sección recta, la brida se verifica como brida integral o suelta. Los anillos con brida están disponibles con o sin cuello. En comparación con la brida para soldadura a tope con cuello, la brida para soldadura plana tiene una estructura simple y ahorra materiales, pero su rigidez y rendimiento de sellado no son tan buenos como los de la brida para soldadura a tope con cuello. Las bridas de soldadura planas se utilizan ampliamente en la conexión de tuberías y recipientes de media y baja presión.

2. Brida para soldadura a tope
La brida para soldadura a tope es un tipo de accesorio de tubería, que se refiere a una brida con un cuello y una transición de tubería redonda y está soldada a tope a la tubería. Las capas interior y exterior de la brida deben estar soldadas y generalmente se utilizan en tuberías de media y alta presión. La presión nominal de la tubería está entre 0,25 y 2,5 MPa.

La brida de soldadura a tope no es fácil de deformar, tiene un buen sellado y se usa ampliamente. Tiene los requisitos de rigidez y elasticidad correspondientes y una transición de adelgazamiento de soldadura a tope razonable. La distancia entre el puerto de soldadura y la superficie de la junta es grande y la junta. La superficie está protegida de la deformación por temperatura de soldadura. Adopta un método relativamente complejo. La estructura en forma de trompeta es adecuada para tuberías con grandes fluctuaciones de presión o temperatura o tuberías con alta temperatura, alta presión y baja temperatura. de tuberías y válvulas con PN superior a 2,5 MPa; también se utiliza para transportar materiales costosos, inflamables y explosivos en la tubería de medios.

La superficie de sellado de la conexión de brida de soldadura a tope es cóncava y convexa, y la instalación es relativamente complicada, por lo que el costo de mano de obra, el costo de instalación y el costo de material auxiliar son relativamente altos.

3. Brida para soldadura de zócalo
La brida para soldadura por encaje se refiere a una brida en la que el extremo de la tubería se inserta en el escalón del anillo de la brida y se suelda en el extremo de la tubería y en el exterior. Hay dos tipos: con cuello y sin cuello. La brida de tubería con cuello tiene buena rigidez, pequeña deformación por soldadura y buen rendimiento de sellado. Generalmente se usa en tuberías con una presión de 1,0~10,0 MPa y un diámetro nominal de 40 mm o menos. La brida tipo B para contenedores también es una brida para soldadura por encaje y se utiliza en situaciones con altos requisitos de sellado. Durante el diseño, la brida para soldadura por encaje se puede calibrar como una brida integral.

4. Brida del manguito suelta
Una brida de tubo suelto es una conexión entre dos tuberías o entre tuberías y equipos. Su estructura incluye un tubo suelto y dos bridas acodadas. El manguito suelto se refiere a la parte cilíndrica entre dos codos. Algunos manguitos sueltos tienen productos de caucho envueltos alrededor de la parte cilíndrica para asegurar el sellado.

Las bridas de manguito sueltas funcionan colocando manguitos en los extremos de dos tuberías y atornillando las dos bridas para mantener la conexión. Este diseño estructural permite que la tubería se gire libremente dentro de un cierto rango de ángulo para satisfacer las necesidades de conexión de la tubería.

La brida suelta es una forma de brida suelta, que se puede dividir en tres tipos: brida suelta con anillo de acero para soldadura plana, brida suelta con brida de placa y brida suelta con anillo para soldadura a tope. La brida suelta utiliza bridas, anillos de acero, etc. para colocar la brida en el extremo de la tubería, y la brida puede moverse en el extremo de la tubería. El anillo o brida de acero es la superficie de sellado, y la función de la brida es comprimirlos. Se puede ver que la brida suelta no está en contacto con el medio debido a que está bloqueada por el anillo o brida de acero.

La ventaja es que no se genera ningún momento adicional en el recipiente o tubería cuando se deforma la brida, y es fácil de fabricar. Puede estar hecho de materiales diferentes del recipiente o tubería, lo que ahorra metales preciosos. La desventaja es que el espesor de la brida es mayor. Adecuado para aplicaciones donde los contenedores o tuberías están revestidos con materiales frágiles y la presión no es alta. Generalmente utilizada en tuberías con baja presión pero medios relativamente corrosivos, este tipo de brida tiene una fuerte resistencia a la corrosión y está hecha principalmente de acero inoxidable.

5. Brida roscada
La brida roscada se refiere a una brida que utiliza roscas para conectarse a tuberías. Al diseñar, se puede manejar como una brida suelta. La ventaja es que no se requiere soldadura y el momento adicional que se produce en el cilindro o tubería cuando se deforma la brida es muy pequeño. La desventaja es que la brida es gruesa y el costo es elevado. Adecuado para conexión de tuberías de alta presión.

La brida roscada es una brida no soldada que procesa el orificio interior de la brida en roscas de tubería y la conecta con tuberías roscadas. En comparación con las bridas planas para soldar o las bridas para soldar a tope, las bridas roscadas son más fáciles de instalar y mantener y se pueden usar en tuberías donde no se permite soldar en el sitio. Las bridas de acero aleado tienen suficiente resistencia, pero no son fáciles de soldar o tienen un rendimiento de soldadura deficiente. También se pueden seleccionar bridas roscadas. Sin embargo, se recomienda no utilizar bridas roscadas para evitar fugas cuando la temperatura de la tubería cambia rápidamente o cuando la temperatura es superior a 260 °C e inferior a -45 °C.

Este tipo de conexión se utiliza principalmente para la conexión de tuberías de hierro fundido, tuberías revestidas de caucho, tuberías de metales no ferrosos y válvulas de brida, etc. La conexión entre el equipo de proceso y las bridas también utiliza una conexión de brida.

Comparación de escenarios aplicables para cinco métodos de conexión de bridas:

Cada uno de los cinco métodos de conexión entre tuberías y bridas tiene su aplicación específica. La elección del método de conexión adecuado requiere una consideración exhaustiva de la presión, la temperatura, el fluido y el entorno de instalación. La siguiente tabla resume los escenarios aplicables y los puntos clave de selección para cada método.

Método de conexión	Ocasiones de aplicación	Rango de presión/temperatura	Ventajas y desventajas
Soldadura plana (PL) / Conexión deslizante (SO)	- Tuberías industriales generales de baja a media presión (agua, petróleo, gas) - Suministro y drenaje de agua, sistemas HVAC y de protección contra incendios - Para aplicaciones con presupuestos limitados, ubicaciones no críticas e instalaciones a gran escala	Presión: ≤2,5 MPa Temperatura: Normal a media	Ventajas: Bajo costo, procesamiento sencillo, fácil instalación Desventajas: Baja rigidez, propenso a fugas a altas temperaturas y presiones
Cuello para soldar (WN)	- Condiciones de alta temperatura, alta presión y baja temperatura (vapor, gas a alta presión) - Tuberías con fluctuaciones drásticas de presión/temperatura - Tuberías críticas que transportan fluidos inflamables, explosivos y tóxicos	Presión: Hasta 16 MPa o superior Temperatura: -196 °C a 800℃+	Ventajas: Alta resistencia, sellado fiable, resistencia a la fatiga Desventajas: Alto costo, requiere soldadores profesionales, instalación prolongada
Soldadura por encaje (SW)	- Tuberías de alta presión de pequeño diámetro (petroquímicas, sistemas hidráulicos) - Para fluidos inflamables, no tóxicos o de baja presión - Lugares donde se prohíben las llamas abiertas o donde existe un alto riesgo de fugas	Presión: ≤10,0 MPa Diámetro: DN≤40	Ventajas: Mínima deformación por soldadura, buen sellado Desventajas: Susceptible a la corrosión en las juntas, difícil de desmontar después de la instalación
Junta solapada (LJ) / Suelta	- Tuberías para fluidos altamente corrosivos (revestidas con aleación resistente a la corrosión) - Tuberías que requieren desmontaje y mantenimiento frecuentes (intercambiadores de calor, filtros) - Tuberías de aleación costosa (ahorro en costos de bridas)	Presión: Baja presión (generalmente ≤2,5 MPa) Temperatura: Depende del material del anillo de soldadura	Ventajas: Bridas reutilizables, ahorro de metales preciosos Desventajas: Baja resistencia a la presión, sellado medio, estructura compleja
Roscadas (TH)	- Conexiones de tubería galvanizadas (uso civil, protección contra incendios) - Entornos a prueba de explosiones donde no se permite soldar in situ - Tubería temporal de pequeño diámetro, baja presión y temperatura ambiente	Presión: ≤1,6 MPa Diámetro: Pequeño (p. ej., DN≤100)	Ventajas: Instalación y desmontaje extremadamente sencillos, no requiere llama abierta Desventajas: Propenso a fugas a alta presión, se afloja fácilmente con el calor

Pasos del proceso y precauciones para la conexión de brida:

El proceso de conexión de bridas es el siguiente:

1) La conexión entre brida y tubería debe cumplir los siguientes requisitos:
1. Los centros de la tubería y la brida deben estar en la misma línea horizontal.
2. El centro de la tubería y la superficie de sellado de la brida forman una forma vertical de 90 grados.
3. Las posiciones de los pernos de las bridas en la tubería deben ser consistentes.

2) Utilice juntas de brida, los requisitos son los siguientes:
1. En una misma tubería, bridas con la misma presión deben utilizar la misma junta, para que puedan intercambiarse fácilmente en el futuro.
2. Para tuberías que utilizan placas de goma, es mejor utilizar juntas de goma, como las tuberías de agua.
3. El principio de selección de la junta es: elegir el ancho más cercano posible. Este es el principio que se debe seguir para garantizar que la junta no se aplaste.

3) Brida de conexión
1. Verifique si las especificaciones de bridas, pernos y juntas cumplen con los requisitos.
2. La superficie de sellado debe mantenerse lisa y limpia sin rebabas.
3. Las roscas de los pernos deben estar completas y sin defectos, y el ajuste debe ser natural.
4. La textura de la junta debe ser flexible, no envejecer fácilmente y no tener daños en la superficie, arrugas, rayones u otros defectos.
5. Antes de ensamblar la brida, límpiela para eliminar aceite, polvo, óxido y otros desechos, y retire la línea de sellado.

4) Brida de montaje
1. La superficie de sellado de la brida es perpendicular al centro de la tubería.
2. Los pernos de la misma especificación tienen la misma dirección de instalación.
3. La posición de instalación de la brida instalada en el ramal debe estar a más de 100 mm de la pared exterior del tubo ascendente, y la distancia desde la pared del edificio debe ser de 200 mm o más.

4. No entierre la brida directamente bajo tierra, ya que se corroe fácilmente. Si debe enterrarse bajo tierra, se debe realizar un tratamiento anticorrosión.

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