¿Qué son las conexiones de brida? Tipos de conexiones bridadas. Conexiones bridadas en la industria

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2024-01-09 14:09

Las conexiones con bridas se utilizan a menudo en la industria. Deben garantizar la estanqueidad y la resistencia de las estructuras ensambladas. El papel de una conexión de alta calidad es importante, porque una unión inestable puede provocar grandes pérdidas y amenazar el peligro para el personal de mantenimiento. El principal elemento de conexión es la brida. Esta parte es un disco de metal y proporciona una conexión desmontable fuerte y apretada. La brida ha encontrado su aplicación en la industria del transporte por tuberías, servicios públicos. Gracias al uso de diversos materiales para su fabricación, se convierte en un elemento casi universal de las estructuras de tuberías.

Tipos de bridas

Para tuberías tecnológicas, se han desarrollado una gran cantidad de diseños de esta pieza. Todas las conexiones de brida constan de los siguientes elementos: bridas, juntas, sujetadores. La tarea principal asignada a este nodo es combinar partes de la tubería o conectarse a tuberías.equipamiento adicional. Las bridas se dividen en tipos dependiendo de varios parámetros. Por diseño, se dividen en:

• entero;
• gratis.

La diferencia radica en el hecho de que las bridas de una pieza junto con el cuerpo soportan respectivamente las mismas cargas. Se fabrican junto con herrajes en proceso de fundición o estampación, y la alineación también se puede realizar por soldadura. En cuanto a los libres, son un disco que se une a una brida soldada o borde bridado de la tubería. Ambos tipos tienen desventajas y ventajas. Las bridas sueltas son fáciles de montar, su diseño facilita la alineación de los orificios para los montantes. La desventaja es menos resistencia y rigidez que las bridas sólidas.

Separación de bridas por propósito:

• Para accesorios y tuberías. Las conexiones bridadas de tuberías de este tipo se utilizan para todo tipo y ramales de tubería, transporte y vivienda y servicios comunales.
• Para recipientes y aparatos, tales conexiones se utilizan para la destilación de petróleo, equipos para sistemas de suministro de calor, así como tanques para reserva.

Estándares

Todas las bridas se dividen en varios tipos según GOST y ejecución:

1. Las bridas fundidas se fabrican como una sola unidad con el cuerpo. Pueden ser de acero o hierro fundido.
2. Bridas de acero que van roscadas en el cuello. Este tipo tiene una aplicación bastante limitada y se utiliza principalmentepara tuberías de baja presión.
3. Bridas de cuello. Son un producto fabricado en acero, que se obtiene mediante soldadura a tope. El propósito de las bridas de collar es conectar tuberías con alta y media presión. Este tipo tiene la ventaja de ser fácil de instalar y económico. En comparación con las bridas soldadas planas, que consideraremos en el siguiente párrafo, reducen la intensidad del trabajo de fabricación en un promedio del 20 % y la cantidad de trabajo de soldadura a la mitad.
4. Bridas planas soldadas. Están hechos de acero y estas conexiones de brida se utilizan para tuberías de proceso.
5. Bridas sueltas. Esta especie tiene sus propias características y se divide en tres subespecies:

• con collar, se utilizan para tuberías con ambientes agresivos, de los cuales el collar protege la propia brida;
• en una tubería con brida;
• en un anillo soldado, se utilizan para tuberías de metales no ferrosos - cobre y sus aleaciones, aluminio y acero inoxidable;

Opciones de selección de conexión

1. Forma de la conexión de brida. Las bridas pueden ser: redondas, ovaladas o rectangulares.
2. Pase condicional. Su tamaño corresponde a la sección interna de la brida por donde fluirá el medio.
3. Diseño. Este parámetro regula las conexiones de brida, GOST 12815-80 incluye 9 categorías de rendimiento diferentes.
4. Presión. Las conexiones pueden soportar la presión nominal máxima, dependeen el diseño y dimensiones geométricas de la brida. Este parámetro también está previsto en el principal documento normativo.
5. Material. Para la fabricación de hierro fundido, carbono, aleación, acero inoxidable. El material se selecciona de acuerdo con el medio de aplicación utilizado. También se pueden utilizar metales de alto valor.

Junta eléctricamente aislante

La conexión brida aislante tiene una serie de diferencias con respecto a otros tipos y tiene la función de impedir el paso de corriente eléctrica, además de proteger contra la corrosión electroquímica. La mayoría de las tuberías se colocan bajo tierra, donde es probable que se produzcan corrientes parásitas. En general, no representan un peligro para toda la tubería en la entrada, pero son muy peligrosos en el punto de salida. Tal impacto puede conducir a la destrucción del metal, la formación de grietas y fugas del líquido o gas transportado, la conexión de brida aislante proporciona la seguridad necesaria. Se compone de bridas, juntas aisladas especiales, bujes y sujetadores. Esta conexión se utiliza en los siguientes casos:

• en el borde de la tubería y su transición del proveedor al consumidor;
• cuando las tuberías tienen bridas para que coincidan con los diferentes materiales de los que están hechas;
• en tuberías que se colocan en la zona de fuentes de corrientes parásitas;
• en la salida de una red de tuberías aisladas que se conecta a una tubería no aislada;
• en los tramos de tierra de distribución de gasestaciones.

Otros tipos de conexiones de brida

• Conexiones de brida de medición. Proporcionan conexión de redes de tuberías con equipos adicionales y dispositivos de medición.
• Conexiones de alta presión. Dichos nodos están sujetos a cargas variables de mecanismos operativos. Por lo tanto, para garantizar la densidad y la resistencia, así como la durabilidad, se deben observar una serie de matices tecnológicos durante la instalación. La torsión de los pernos se realiza gradualmente en un círculo y en una secuencia determinada. Las conexiones de brida se pueden hacer más fuertes usando una junta tipo lente. Para utilizar este tipo de juntas, primero es necesario rectificar directamente la superficie tanto de las juntas como de las tuberías. Las conexiones de brida roscada son la mejor opción para este tipo. También se puede utilizar junto con una junta de lente, metal plano. La estanqueidad máxima de la brida se garantiza utilizando materiales de junta plana como cobre o aluminio.

Cerradura con brida. Esta conexión por diseño es totalmente consistente con la brida, la diferencia radica en el hecho de que, en lugar de los sujetadores habituales: pernos y espárragos, se usa un diseño especial en forma de tira que comprime las bridas y se aprieta con pernos. En tales conexiones, no hay agujeros a lo largo del diámetro de las bridas. Este tipo ha demostrado su eficacia en nodos que requieren desconexión-conexión rápida y periódica. En este caso, puede utilizar bridas soldadas planas o soldadas a tope

Sujetadores de brida

Para la instalación de conexiones de brida, se requieren sujetadores. Para sujetar tuberías, se utilizan los siguientes sujetadores: perno, tuerca, espárrago y arandela. Dado que las conexiones de brida de las tuberías son un diseño bastante responsable, se imponen requisitos a los sujetadores de acuerdo con los siguientes parámetros:

1. miércoles. Ella puede o no ser agresiva. Según esta configuración del entorno, se selecciona el sujetador. Para ambientes agresivos, se da preferencia al acero con propiedades anticorrosivas. También es posible utilizar recubrimientos especiales que evitan la corrosión.
2. Temperatura. Aquí juega un papel la temperatura del líquido o gas que será transportado a través de esta tubería, así como el régimen de temperatura del ambiente. Cada material tiene un rango de temperatura de trabajo, según el cual se selecciona el producto. Si el ambiente no supera los -30 ºС, se pueden usar grados de acero ordinarios, para temperaturas más bajas se usan grados resistentes al frío.
3. Presión. Cuanto mayor sea la presión de trabajo, mayores serán los parámetros que debe tener el material utilizado, a partir del cual se fabrican los espárragos para conexiones bridadas.
4. Indicadores de sujetadores: tipo de rosca, paso, longitud.
5. Material. El acero utilizado en la fabricación de fijaciones para uniones bridadas se puede clasificar en cuatro categorías:

• Acero al carbono de uso general, la temperatura de trabajo no debe exceder los 200ºC y el diámetro máximo es de 48 mm;
• acero al carbono, utilizado para productos de alta precisión, la temperatura de operación no puede ser superior a 300 ºС;
• acero al carbono de alta calidad, los sujetadores fabricados con este material pueden funcionar a temperaturas superiores a 450 ºС;
• aceros aleados que tienen propiedades resistentes al calor y anticorrosión.

Uso limitado de sujetadores

La elección de los sujetadores está determinada por los parámetros anteriores, pero existen algunas limitaciones:

1. Los sujetadores que funcionan con una presión de trabajo de hasta 25 kgf/cm no están limitados por la elección del tipo de producto. En cuanto a la presión que exceda esta cifra, solo se pueden usar espárragos para conexiones de brida, se prohíbe el uso de pernos.
2. El grado de acero para el par espárrago-tuerca se puede elegir igual o diferente. Si se utiliza un material, la resistencia de la tuerca debe ser menor que la resistencia del espárrago en 20 unidades.

Hay un perno GOST especial para conexiones de brida, según el cual se seleccionan las dimensiones nominales del sujetador. La elección de los tamaños depende de la presión de trabajo a la que se someterá el espárrago.

Almohadillas

Esta pieza se incluye en una conexión de brida aislada para proporcionar la estanqueidad necesaria entre las bridas. Las juntas se dividen en diferentes tipos según ciertos parámetros. Dependiendo deel material del que están hechos, hay categorías:

• metal;
• no metálico;
• combinado.

Distribución de juntas por elasticidad:

• elástico;
• difícil.

Esta propiedad predetermina el material del que se fabrican las juntas para las conexiones de brida. Los elásticos se obtienen a partir de especies combinadas y no metálicas. Las juntas rígidas son principalmente metálicas, pero también no metálicas, obtenidas a partir de materiales como fibra, goma dura, paronita, etc.

Características de diseño de las juntas

Sobre esta base, las juntas para conexiones de brida se dividen en:

• Planos (pueden ser tanto metálicos como no metálicos y combinados), se utilizan en conexiones con superficies planas. El diámetro interior de las juntas planas debe ser de 1 a 3 mm mayor que el diámetro de la tubería.
• Las juntas de las lentes están hechas de acero al carbono y aleado y pueden ser rígidas o flexibles.
• Ovalado proporciona un buen sello con una carga de perno moderada. El contacto del producto de la junta se produce a lo largo de la circunferencia exterior e interior con la brida. El material de estas juntas es acero al carbono o acero inoxidable.
• Las juntas corrugadas pueden ser metálicas o no metálicas. Están hechos de una lámina delgada de cobre, acero dulce, el cartón de asbesto se utiliza como material no metálico opapel. El diámetro interior corresponde al diámetro de la brida y el diámetro exterior se ajusta según la ubicación de los pernos.
• Espiral se refiere a juntas elásticas. Dicha junta consta de tres elementos: una parte en espiral y dos anillos restrictivos.
• Juntas dentadas, el material de estas juntas es acero dulce o acero aleado. Una conexión de brida aislada con este tipo de junta puede funcionar a temperaturas que no excedan los 480 ºС.

Cálculo de conexiones bridadas

Después de determinar el tipo de brida, según su propósito, el tipo de producto de junta, así como los materiales con los que se fabricará el producto, los diseñadores seleccionan las dimensiones requeridas de la pieza de acuerdo con tablas especiales. Se presentan en los GOST correspondientes. Aunque las bridas son piezas estándar, muy a menudo es necesario diseñar un producto personalizado. El sistema de cálculo incluye los siguientes elementos:

1. Cálculo de deformaciones plásticas en la base de los bujes, esto aplica para juntas operando a bajas temperaturas y presiones.
2. Contabilización del momento de flexión externo que surge de la carga sobre los pernos. Este parámetro determina las características de resistencia de la brida.
3. Cálculo de tensiones emergentes, especialmente para productos que se obtienen por soldadura.
4. La selección del paso de los pernos, este parámetro definido incorrectamente puede provocar la desviación de los anillos de brida entre los pernos.

El cálculo de las conexiones de brida debe tener en cuenta el tipo de carga. Hay dos opciones -en el primer caso, la carga de los pernos se transfiere a la junta, en el segundo caso, las cargas se distribuyen uniformemente entre la junta y el anillo de soporte.