Tipos de bridas para tuberías

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Introducción básica de las bridas:

Las bridas de tuberías y sus juntas y elementos de fijación se denominan colectivamente juntas de brida.

1. Aplicación
Las juntas de brida son un componente muy común y ampliamente utilizado en el diseño de ingeniería. Las bridas se utilizan ampliamente en ingeniería de tuberías, conexión de equipos, procesos químicos y otros campos. Es una parte indispensable del diseño de tuberías, accesorios y válvulas de tuberías, y también es un componente esencial en equipos y partes de equipos (como pozos de registro, indicadores de nivel de líquido de mirilla, etc.). Además, otras industrias como hornos industriales, ingeniería térmica, suministro y drenaje de agua, calefacción y ventilación, control automático, etc., también suelen utilizar juntas de brida.

2. Material
Acero forjado, acero al carbono WCB, acero inoxidable, 316L, 316, 304L, 304, 321, acero al cromo-molibdeno, acero al cromo-molibdeno-vanadio, molibdeno-titanio, revestimiento de caucho, material de revestimiento de flúor.

3. Clasificación
Brida de deslizamiento, brida de cuello, brida de soldadura a tope, brida de conexión de anillo, brida de casquillo y placa ciega, etc.

4. Normas de implementación
ASME B16.5 (norma estadounidense), BS4504 (norma británica), DIN (norma alemana), JIS (norma japonesa).
Serie GB (norma china), serie JB (Ministerio de Maquinaria), serie HG (Ministerio de Industria Química).

5. Sistema de normas internacionales para bridas de tuberías:
Existen dos sistemas principales de normas para bridas de tuberías a nivel internacional.
Sistema europeo de bridas de tuberías representado por la norma DIN alemana (incluida la ex Unión Soviética)
Sistema americano de bridas de tuberías representado por la brida americana ANSI.

Introducción a los tipos de bridas:

12 tipos de bridas y sus características:

1. Brida de soldadura plana de placa


La brida de soldadura plana de placa es una brida en la que se insertan tubos de acero, accesorios de tubería, etc. en la brida y se conectan a equipos o tuberías a través de soldaduras en las esquinas. Se denomina brida de soldadura plana. La brida de soldadura plana de placa se utiliza principalmente para medios generales.


Plate flat welding flange


Ventajas:
Materiales fáciles de obtener, simples de fabricar, de bajo costo y ampliamente utilizados.

Desventajas:
Poca rigidez, por lo que no debe usarse en sistemas de tuberías de procesos químicos con oferta y demanda, requisitos de inflamabilidad, explosión y alto vacío, y ocasiones altas y extremadamente peligrosas.

La brida de placa deslizante es la brida más común, con presiones de PN2.5, PN6, PN10, PN16, PN25 y PN40. Los tipos de superficie de sellado son cara elevada (RF) y plano completo (FF).
Forma de soldadura: La brida de placa deslizante es para insertar la tubería en la brida para soldar.

2. Brida deslizante de cuello

La brida deslizante de cuello es el nombre completo de la brida de tubería de acero deslizante de cuello, que es una brida que conecta tuberías de acero, accesorios de tubería, etc. en la brida y se conecta a equipos o tuberías a través de soldaduras de filete. También es una de las bridas más utilizadas en equipos o tuberías.

Neck-welded flange


Ventajas: La brida de cuello deslizante también es una brida deslizante, porque tiene un cuello corto, lo que mejora la resistencia de la brida y mejora la capacidad de carga de la brida. Por lo tanto, se puede utilizar en tuberías con presiones más altas. Es más conveniente para instalar en el sitio.

Desventajas:
La altura del cuello de la brida de soldadura plana con cuello es relativamente baja y la rigidez y la capacidad de carga de la brida se mejoran. En comparación con la brida de soldadura a tope, la carga de trabajo de soldadura es grande, el consumo de varilla de soldadura es alto y no puede soportar altas temperaturas y altas presiones, flexiones repetidas y fluctuaciones de temperatura. Es más cara que la brida de soldadura plana de placa y es más propensa a golpearse durante el transporte debido a su forma.

Rango de presión aplicable: Serie PN: PN2.5~PN40; Serie de clase: Clase 150~Clase 1500.

Las formas de la superficie de sellado de la brida de soldadura plana con cuello son:
Cara elevada (RF), cara cóncava (FM), cara convexa (M), cara de espiga (T), cara de ranura (G), plano completo (FF).

3. Brida de soldadura a tope con cuello


La brida de cuello para soldar a tope se refiere a una brida con un cuello cónico y soldada a tope al cilindro o tubería. Es una brida integral.

Neck butt-weld flange


Ventajas:
Debido a la estructura de transición del cuello cónico y la conexión de soldadura a tope, se mejora la resistencia y la rigidez de la brida, y el sellado es mejor que el de la brida de soldadura plana.

La conexión no es fácil de deformar, el efecto de sellado es bueno y se usa ampliamente. Es adecuada para tuberías con grandes fluctuaciones de temperatura o presión o tuberías de alta temperatura, alta presión y baja temperatura. También se utiliza para tuberías que transportan medios costosos, medios inflamables y explosivos y gases tóxicos.

Desventajas:
Debe estar hecha de piezas forjadas, lo que consume una gran cantidad de materiales y tiene altos costos de fabricación. También es de gran tamaño, pesada, costosa, difícil de instalar y posicionar, y es más propensa a golpearse durante el transporte. Es adecuado para ocasiones con alta presión y temperatura o altos requisitos de sellado.

Las formas de superficie de sellado de las bridas de soldadura a tope con cuello son:
Cara elevada (RF), cara cóncava (FM), cara convexa (M), cara de espiga (T), cara ranurada (G), plano completo (FF).

4. Brida integral

La brida integral es un método de conexión de brida. También es un tipo de brida de tubería de acero para soldadura a tope con cuello. Los materiales incluyen acero al carbono, acero inoxidable, acero de aleación, etc.

Integral flange


En varias normas nacionales, se utiliza IF para representar bridas integrales. Se utiliza principalmente en tuberías con mayor presión y el proceso de producción generalmente es fundición.

En el tipo de brida, se utiliza un "IF" para representar el tipo de brida integral. Generalmente, es una cara elevada (RF). Si se utiliza en condiciones de trabajo inflamables, explosivas, de gran altitud y extremadamente peligrosas, puede elegir las formas de superficie de sellado de cara cóncava-convexa (MFM) y cara machihembrada (TG) además de la cara RF.

5. Brida de soldadura por encastre

La brida de soldadura por encastre se refiere a la brida en la que el extremo del tubo se inserta en el escalón del anillo de la brida y se suelda en el extremo del tubo y en el exterior. Hay dos tipos: con cuello y sin cuello. La brida de tubo con cuello tiene buena rigidez, poca deformación por soldadura, buen sellado y se puede utilizar en ocasiones con una presión de 1,0~10,0 MPa. La brida tipo B para contenedores también es una brida de soldadura por encastre, que se utiliza en ocasiones con altos requisitos de sellado. Al diseñar, la brida de soldadura por encastre se puede comprobar de acuerdo con la brida integral.


Socket welding flange

Forma de la superficie de sellado:
Cara elevada (RF), cara cóncava-convexa (MFM), cara machihembrada (TG), cara de unión en anillo (RJ).

Rango de aplicación:
Recipientes a presión de calderas, petróleo, productos químicos, construcción naval, farmacéutica, metalurgia, maquinaria, alimentos y otras industrias.

Se utiliza comúnmente en tuberías con PN≤10,0 MPa y DN≤40.

6. Brida roscada

La brida roscada es una brida sin soldadura que procesa el orificio interior de la brida en una rosca de tubería y la conecta con una tubería roscada. Al diseñarla, se puede tratar como una brida suelta.

Threaded flange

Ventajas:
En comparación con las bridas de soldadura planas o las bridas de soldadura a tope, las bridas roscadas son fáciles de instalar y mantener. Se pueden utilizar en tuberías donde no se permite la soldadura en el sitio. Cuando la brida se deforma, el par adicional en el cilindro o la tubería es muy pequeño. 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.

Desventajas:
En condiciones en las que la temperatura de la tubería cambia bruscamente o la temperatura es superior a 260 ℃ e inferior a -45 ℃, se recomienda no utilizar bridas roscadas para evitar fugas. La brida es gruesa y el costo es alto. Adecuado para la conexión de tuberías de alta presión.

7. Brida suelta con anillo soldado a tope

La brida suelta con anillo soldado a tope es una brida móvil, que generalmente está equipada con accesorios de suministro de agua y drenaje. Hay una brida en cada extremo de la junta de expansión cuando sale de la fábrica, que se conecta directamente a la tubería y al equipo en el proyecto con pernos.


Butt welding ring loose flange

Función:
El propósito de usar bridas sueltas con anillo soldado a tope es generalmente ahorrar materiales. Su estructura está dividida en dos partes, un extremo de la parte de la tubería está conectado a la tubería y el otro extremo está hecho en un anillo soldado a tope. La placa de la brida está hecha de materiales de baja calidad, mientras que la parte de la tubería usa el mismo material que la tubería para lograr el propósito de ahorrar materiales.

Ventajas:
Ahorro de costos. Cuando el material de la tubería es especial y costoso, el costo de soldar bridas del mismo material es alto. No es fácil de soldar o procesar o requiere alta resistencia, como tuberías de plástico, tuberías de fibra de vidrio, etc. Es conveniente para la construcción, como cuando se conectan los orificios de los pernos de la brida, no es fácil alinearlos o evitar que los orificios de los pernos de la brida cambien cuando se reemplace el equipo en el futuro.

Desventajas:
Baja resistencia a la presión y baja resistencia en el anillo de soldadura (especialmente cuando el espesor es inferior a 3 mm).

8. Brida suelta de anillo de soldadura plana

La brida suelta de anillo de soldadura plana es una brida móvil que se conecta directamente a la tubería y al equipo en el proyecto con pernos.

Flat welding ring loose flange


El propósito de usar una brida suelta de anillo de soldadura plana es generalmente ahorrar materiales. Su estructura se divide en dos partes. Un extremo de la tubería está conectado a la tubería y el otro extremo se convierte en una brida, y la parte de la brida está enfundada en la brida.

Ventajas:
Es conveniente para soldar o procesar o requiere alta resistencia, como tuberías de plástico, tuberías de fibra de vidrio, etc.
Es conveniente para la construcción, como los orificios de los pernos de la brida son convenientes para la alineación al conectar o evitar que los orificios de los pernos de la brida cambien cuando se reemplaza el equipo en el futuro.
Cuando el precio es alto y caro, ahorre dinero. Cuando el material de la tubería es especial, el costo de soldar bridas del mismo material es alto.

Desventajas:
Baja aceptación de presión.
Baja resistencia en el anillo de soldadura (especialmente cuando el espesor es inferior a 3 mm).

9. Tapa de brida

También conocida como brida ciega, placa ciega, es una brida sin un orificio en el medio, que se utiliza para sellar el tapón de la tubería. La función es la misma que la del cabezal de soldadura y la tapa de tubería roscada, excepto que la brida ciega y la tapa de tubería roscada se pueden quitar en cualquier momento, mientras que el cabezal de soldadura no.


Blind flange

Superficie de sellado de la tapa de brida:
Superficie plana (FF), superficie elevada (RF), superficie cóncava y convexa (MFM), superficie machihembrada (TG), superficie de conexión de anillo (RJ)

10. Tapa de brida revestida

La tapa de brida revestida es una brida ciega con acero inoxidable soldado en el lado cercano al medio como un todo. La tapa de brida revestida se utiliza como una placa ciega en la tubería con medio corrosivo. La diferencia con la tapa de brida común es que se agrega un revestimiento anticorrosión a la superficie de contacto con el medio.


Lined flange cover

11. Brida plana soldada con cuello según la norma americana

La brida plana soldada con cuello se conecta al extremo de la tubería y es principalmente una pieza que conecta las tuberías entre sí. Hay orificios en la brida plana soldada con cuello, que se pueden atornillar para hacer que las dos bridas estén firmemente conectadas, y las bridas se sellan con juntas.



American standard flat-weld flange with neck


La junta se coloca entre las superficies de sellado de las dos bridas. Después de apretar la tuerca, la superficie de la junta se deforma después de que la presión específica alcanza un cierto valor y llena las partes irregulares de la superficie de sellado para hacer que la conexión sea hermética y a prueba de fugas. La conexión de brida es una conexión desmontable, que se puede dividir en brida de contenedor y brida de tubería según las partes conectadas. La brida plana soldada con cuello es adecuada para la conexión de tuberías de acero con una presión nominal que no exceda los 2,5 MPa.

La brida plana soldada con cuello se utiliza para la soldadura a tope de bridas y tuberías. Tiene una estructura razonable, alta resistencia y rigidez, puede soportar alta temperatura y alta presión, flexión repetida y fluctuaciones de temperatura, y tiene un sellado confiable. La brida de soldadura plana con cuello con una presión nominal de 0,25 ~ 2,5 MPa adopta una superficie de sellado cóncava y convexa.

12. Brida de soldadura a tope estándar estadounidense con cuello

La brida estándar estadounidense es una pieza que conecta las tuberías entre sí y está conectada al extremo de la tubería. La brida de soldadura a tope estándar estadounidense se fabrica mediante forjado y fundición.

American standard butt welding flange with neck

La brida de soldadura a tope estándar estadounidense se puede dividir en brida de soldadura a tope estándar estadounidense con cuello y brida de soldadura a tope estándar estadounidense sin cuello según el cuello.

La brida de soldadura a tope estándar estadounidense consta de dos placas de brida más juntas de brida, que se sujetan con pernos para completar la conexión. Hay orificios en la brida estándar estadounidense, y los pernos hacen que las dos bridas estén firmemente conectadas, y las bridas están selladas con juntas.

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