¿Se ha preguntado alguna vez qué mantiene intactos nuestros intrincados sistemas de tuberías? Las juntas de brida, compuestas por bridas, juntas y elementos de fijación, son los héroes anónimos del diseño de ingeniería. Este artículo explora su papel vital en diversas aplicaciones, materiales y normas. Prepárese para descubrir cómo estos componentes garantizan la seguridad y la eficacia en industrias de todo el mundo.
Las bridas, las juntas y los elementos de fijación se conocen colectivamente como juntas de brida. Las juntas de brida son un componente muy utilizado en el diseño de ingeniería con una gama muy amplia de aplicaciones.
Son componentes esenciales en el diseño de tuberías, accesorios de tuberías y válvulas, y también son componentes necesarios en equipos y piezas de equipos (como arquetas, mirillas y medidores de nivel de líquido).
Además, otras especialidades como hornos industriales, ingeniería térmica, suministro y drenaje de agua, calefacción, ventilación y control automático también utilizan con frecuencia juntas de brida.
Los materiales incluyen acero forjado, acero al carbono WCB, acero inoxidable, 316L, 316, 304L, 304, 321, acero al cromo molibdeno, acero al cromo molibdeno vanadio, titanio molibdeno, caucho de revestimiento y materiales fluorados de revestimiento.
Las variedades incluyen bridas de cuello de soldadura, bridas deslizantes, bridas de soldadura de encaje, bridas de junta solapada, bridas roscadas y bridas ciegas.
Las normas incluyen la serie GB (norma nacional), la serie JB (ministerio de maquinaria), la serie HG (ministerio de industria química), ASME B16.5 (norma americana), BS4504 (norma británica), DIN (norma alemana) y JIS (norma japonesa).
El sistema internacional de normas sobre bridas incluye dos sistemas principales, el sistema europeo de bridas representado por la DIN alemana (incluida la antigua Unión Soviética) y el sistema estadounidense de bridas representado por ANSI.
Además, también existe la brida japonesa JIS, pero en general sólo se utiliza para obras públicas en instalaciones petroquímicas y tiene una repercusión relativamente pequeña a escala internacional.
El sistema europeo de bridas, representado por Alemania y la antigua Unión Soviética, tiene sus propias normas.
Las normas estadounidenses sobre sistemas de bridas están representadas por ANSI B16.5 y ANSI B16.47. Tanto el Reino Unido como Francia tienen dos conjuntos de normas sobre bridas cada uno.
Por lo tanto, las normas sobre bridas reconocidas internacionalmente pueden resumirse en dos sistemas diferentes y no intercambiables: el sistema de bridas europeo, representado por Alemania, y el sistema de bridas americano, representado por Estados Unidos.
IOS7005-1 es una norma publicada por la Organización Internacional de Normalización en 1992, que combina las dos series de normas sobre bridas de Estados Unidos y Alemania.
Los tamaños de las conexiones de brida de los dos sistemas no son compatibles, y los dos sistemas se diferencian más adecuadamente por la presión nominal.
El sistema europeo utiliza presiones nominales de 0,25, 0,6, 1,0, 1,6, 2,5, 4,0, 6,3, 10,0, 16,0, 25,0, 32,0 y 40,0 MPa, mientras que el sistema estadounidense utiliza presiones nominales de 1,0, 2,0, 5,0, 11,0, 15,0, 26,0 y 42,0 MPa.
Situación actual de las normas sobre bridas en China
Las normas más utilizadas para bridas en las industrias química y petroquímica de China son:
Los tamaños de conexión de las normas DIN son diferentes de los de las normas JB, como se indica en la tabla siguiente:
| Estándar | Tamaño de la rosca (M)/agujero del tornillo (Φ) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| JB serie 2 | M22/Φ | M30/Φ | M36/Φ | M42/Φ48 (todos) | M48/Φ54 (todos) | |
| Nuevo HG, ISO, JB serie 1, BS, FOCT, DIN | M24/Φ26 | M33/Φ36 | M33/Φ36 | M39/Φ42 | M45/Φ48 | M45/Φ48 |
| Medidas que deben tomarse al emparejar dos bridas | El orificio del tornillo de la primera fila de la brida se amplía en 1 mm. | El orificio del tornillo de la primera fila de la brida se amplía en 2 mm | Se pueden añadir arandelas | Se pueden añadir arandelas | Consistente | Se pueden añadir arandelas |
(Nota: En la tabla, el término "Todos" entre paréntesis indica que todas las especificaciones de elementos de fijación se sustituyen por los elementos de fijación de la segunda línea. "Parte" indica que algunas de las fijaciones para esa especificación han cambiado, pero otras permanecen inalteradas y son coherentes).
Al utilizar la nueva norma HG con las antiguas bridas de la norma JB, deben tenerse en cuenta los siguientes puntos:
En soldadura plana La brida (Norma de la Industria Química HG20592, Norma Nacional GB/T9119, Norma Mecánica JB/T81) es conveniente para obtener materiales, fácil de fabricar, rentable y ampliamente utilizada.
Sin embargo, su rigidez es escasa, por lo que no puede utilizarse en sistemas de tuberías de procesos químicos que requieran alto vacío, tengan materiales combustibles o explosivos, o en entornos altamente peligrosos. La superficie de sellado puede ser plana o elevada.
La brida de cuello de soldadura de cara elevada es un tipo de brida dentro del sistema nacional de bridas estándar de China. Es una forma común de brida utilizada en equipos o sistemas de tuberías.
La brida de cuello de soldadura de cara elevada tiene una altura de cuello más corta que mejora la rigidez y la capacidad de carga de la brida.
En comparación con la brida de soldadura deslizante, requiere más trabajo de soldadura y consume más varillas de soldadura. No es adecuada para aplicaciones de alta temperatura, alta presión o flexión repetida y fluctuación de temperatura. Sin embargo, es más fácil de instalar in situ y elimina la necesidad del proceso de batido y amolado del costura de soldadura.
La Brida Deslizante con Cuello, también conocida como Brida Deslizante (SO), es una tipo de acero Brida de tubería que conecta tuberías y accesorios de acero a equipos o tuberías introduciéndolos en la brida y soldándolos entre sí.
La superficie de sellado de la brida deslizante con cuello puede tener diferentes formas, como cara elevada (RF), cara plana (FM), macho y hembra (M), machihembrado (T), ranura (G) y cara completa (FF).
El rango de diámetros de la brida deslizante con cuello es DN10-DN600, y es adecuada para las series PN PN2.5-PN40 y Class150-Class1500.
Los materiales utilizados para las bridas deslizantes con cuello incluyen acero al carbono, acero de baja aleación, acero inoxidable 304316, 304L, 316L, 321, 347 y CF8C. El proceso de fabricación es la forja.
Las ventajas de las bridas deslizantes con cuello incluyen una mayor resistencia y capacidad de carga gracias al cuello corto, lo que las hace adecuadas para su uso en tuberías de alta presión. Sin embargo, son más caras en comparación con las bridas planas, y su forma las hace más susceptibles de sufrir daños durante el transporte.
La brida integral es un tipo de conexión de brida, que pertenece a las bridas para tuberías de acero soldadas por el cuello. Los materiales utilizados incluyen acero al carbono, acero inoxidable y acero aleado. En varias normas nacionales, la brida integral se representa por "IF". Se utiliza a menudo en tuberías de alta presión y se fabrica generalmente por fundición.
En la categoría de tipos de brida, la brida integral se indica con la abreviatura "IF". Normalmente, tiene una superficie de cara elevada (RF), pero para condiciones inflamables, explosivas, altamente peligrosas o extremas, se pueden utilizar superficies de sellado en forma de superficies convexo-cóncavas (MFM) o superficies machihembradas (TG) en lugar de la superficie RF.
La brida de soldadura por encastre es un tipo de brida que se suelda a un extremo de un tubo de acero y se conecta a otro extremo con pernos. Tipos de superficie de sellado: cara elevada (RF), cara plana (FF), machihembrado (TG), junta anular (RJ).
Aplicaciones: las bridas de soldadura de encaje se utilizan comúnmente en industrias tales como recipientes a presión de calderas, petróleo, productos químicos, construcción naval, productos farmacéuticos, metalurgia, maquinaria, estampado, doblado y procesamiento de alimentos para tuberías con PN≤10.0MPa y DN≤40.
Una brida roscada es un tipo de brida no soldable, que procesa el orificio interior de la brida en una rosca de tubería y la conecta con una tubería roscada para lograr la conexión.
En comparación con una brida de soldadura plana o una soldadura a tope una brida roscada tiene la ventaja de su fácil instalación y mantenimiento, lo que la hace adecuada para su uso en sistemas de tuberías en los que no se permite la soldadura in situ.
Cuando las bridas de acero aleado tienen suficiente resistencia pero son difíciles de soldar o tienen soldadura deficiente rendimiento, se puede utilizar una brida roscada en su lugar. Sin embargo, no se recomienda utilizar una brida roscada en condiciones en las que la temperatura de la tubería cambia bruscamente o la temperatura es superior a 260℃ o inferior a -45℃ para evitar fugas.
La brida de manguito suelto con junta solapada es un tipo de brida móvil que se utiliza habitualmente en accesorios de fontanería y drenaje. El fabricante suministra una pieza de brida con cada extremo de la junta de dilatación, que puede conectarse directamente a la tubería o al equipo del proyecto mediante pernos.
Finalidad: La finalidad de utilizar una brida de manguito suelto con junta solapada es, en general, ahorrar materiales. Su estructura se divide en dos partes: la parte del tubo se conecta a la tubería en un extremo, y en el otro se realiza una junta solapada. La placa de la brida está hecha de material de baja calidad, mientras que la parte de la tubería utiliza el mismo material que la tubería para lograr el objetivo de ahorro de materiales.
Ventajas de la brida de manguito suelto con junta solapada:
Desventajas:
La brida suelta con anillo plano de soldadura es un tipo de brida que puede moverse. Se conecta directamente a tuberías y equipos de ingeniería mediante pernos. El propósito de usar una brida suelta con anillo de soldadura plano es generalmente ahorrar materiales.
Su estructura se divide en dos partes: un extremo se conecta a la tubería y el otro se embrida. La parte de la brida se acopla al extremo embridado. La brida está hecha de materiales de baja calidad, mientras que la parte de la tubería utiliza el mismo material que la tubería, con el fin de lograr el objetivo de ahorro de materiales.
Las desventajas de la brida suelta con anillo de soldadura plano son:
Las ventajas de la brida suelta con anillo de soldadura plano son:
También conocida como placa ciega, es un tipo de brida sin orificio central que se utiliza para sellar el extremo de una tubería. Su función es similar a la de las tapas de extremo soldadas y las tapas de tubo roscadas, pero la brida ciega y la tapa de tubo roscada pueden retirarse en cualquier momento, mientras que la tapa de extremo soldada no. Hay varias formas de superficies de sellado, incluyendo la cara plana, la cara elevada, la cara cóncava-convexa, la cara de ranura y lengüeta, y la cara de junta anular. La principal zona de producción está en Mengcun.
Superficies de sellado de la brida: Cara plana (FF), cara elevada (RF), cara cóncavo-convexa (MFM), cara machihembrada (TG) y cara de junta anular (RJ).
(Nota: la traducción anterior ya tiene una expresión similar a la nativa, por lo que no es necesario corregirla ni pulirla).
La brida ciega revestida es un tipo de brida ciega en la que el acero inoxidable se suelda en un lado de la brida cerca del medio para crear una sola unidad. Se utiliza como placa ciega en tuberías con medios corrosivos. La diferencia entre la brida ciega revestida y una brida ciega normal es que tiene un revestimiento anticorrosión añadido en la superficie en contacto con el medio.
La brida de soldadura plana de cuello se conecta al extremo de un tubo y se utiliza principalmente como componente para conectar tubos entre sí. La brida de soldadura plana de cuello tiene un orificio para pernos que permite unir firmemente las dos bridas con pernos y sellarlas con juntas.
Una junta de brida de soldadura plana de cuello consta de un par de bridas, una junta y varios tornillos y tuercas. La junta se coloca entre las dos superficies de sellado de las bridas.
Tras apretar las tuercas, la superficie de la junta se deforma bajo cierta presión y rellena cualquier irregularidad de la superficie de sellado, creando una unión estanca y sin fugas. Las juntas de brida son un tipo de junta desmontable y pueden dividirse en bridas para recipientes y bridas para tuberías en función de las partes que se unan. La brida de soldadura plana de cuello es adecuada para conexiones de tuberías de acero con una presión nominal no superior a 2,5MPa.
La brida de soldadura de cuello plano se utiliza para soldar bridas y tubos entre sí. Su estructura es razonable, y tiene alta resistencia y rigidezEl material es resistente a las altas temperaturas, las altas presiones, las flexiones repetidas y las fluctuaciones de temperatura.
El sellado es fiable. Las bridas de soldadura plana de cuello con una presión nominal de 0,25~2,5MPa utilizan una superficie de sellado convexa y cóncava.
Las bridas ASME son componentes que se utilizan para unir tuberías, fijadas al extremo de cada tubo. Existen dos métodos para fabricar bridas de soldadura a tope ASME: forja y fundición.
Las bridas de soldadura a tope ASME pueden clasificarse en variedades con cuello y sin cuello, en función de la presencia de un cuello. Para completar la conexión, se unen dos placas de brida y una junta mediante pernos. El perno pasa a través de los orificios de la brida ASME y une firmemente las dos bridas. Se utiliza una junta de estanqueidad para sellar el espacio entre las bridas.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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