Una "brida" de tubería es un anillo de metal, generalmente soldado al extremo de una tubería, con orificios perforados paralelos a la línea central de la tubería para acomodar muchos pernos:
Antes de apretar los pernos, se crean juntas de brida herméticas a la presión colocando una junta en forma de dona entre los pares de bridas. Las juntas están hechas de materiales más blandos que los materiales de las bridas. La junta se "aplastará" entre dos bridas para sellar todas las posibles rutas de fuga.
Aquí hay una fotografía de un caudalímetro magnético Rosemount montado con 4-accesorios de brida de perno:
Una inspección minuciosa de las conexiones bridadas revela el espacio entre las caras de las bridas causado por el material de la junta "intercalado" entre los pares de bridas.
En la siguiente imagen, se ven dos acoplamientos de brida de tubería enormes en cada extremo de una pieza de tubería de "carrete" bastante corta. La enorme cantidad de pernos que sujetan cada conjunto de brida proporciona un indicador de la presión del fluido en el interior, que en este caso supera los 1,000 PSI.
De manera similar a las bridas del medidor de flujo que se ven arriba, los espacios entre las caras del anillo de la brida muestran el espacio ocupado por la junta que forma un sello hermético a la presión entre las superficies de la brida.
Un método popular para instalar una junta de brida de este tipo es instalar solo la mitad de los pernos (en los orificios debajo de la línea central de la tubería), dejar caer la junta entre las bridas, insertar los pernos restantes y luego apretar todos los pernos con los pares apropiados:
Las bridas varían en su diseño de sellado y en el material de empaque necesario. Uno de los diseños de "cara" de brida más frecuentes en los Estados Unidos es la brida de cara elevada (RF), que está diseñada para sellar contra una junta a través de una serie de ranuras concéntricas cortadas en la cara de la brida. Estas ranuras crean una superficie de sellado con una ruta de fuga significativamente más larga que si las caras fueran lisas, lo que desalienta la fuga de fluido de proceso presurizado.
Otro tipo de cara de brida se conoce como junta tipo anillo (RTJ). En este diseño, un anillo de metal único encaja en una ranura tallada en las caras de ambas bridas de acoplamiento, comprimiendo y llenando la ranura cuando las bridas están bien apretadas. Las bridas RTJ se utilizan a menudo en situaciones de alta presión donde es más difícil controlar las fugas. Para lograr un sellado adecuado, las ranuras de la brida RTJ deben estar totalmente libres de material extraño y bien formadas (no deformadas).
La norma ANSI (American National Standards Institute) 16.5 define un sistema de "clases de presión" para clasificar bridas en los Estados Unidos. Estas clases de presión se identifican con números seguidos de "libra", "lb" o "#". Las clases de presión ANSI comunes incluyen 150#, 300#, 400#, 600#, 900#, 1500# y 2500#. En particular, estos números de clase no se corresponden inmediatamente con las clasificaciones de presión en PSI, pero escalan con la presión (p. ej., una brida n.° 600 tendrá una clasificación de presión más alta que una brida n.° 300, siendo iguales todos los demás factores). Las clasificaciones de presión no solo dependen de la "clase" de la brida, sino también de la temperatura de trabajo, ya que los metales tienden a volverse más frágiles a temperaturas más altas. Originalmente, las designaciones de clase ANSI se basaban en las capacidades nominales de servicio de la línea de vapor de estas bridas. Una brida n.º 250, por ejemplo, se calificó como tal porque estaba diseñada para usarse en servicio de tuberías con vapor saturado a 250 PSI (y 400 grados Fahrenheit).
Con el avance de la metalurgia, estas bridas se volvieron capaces de soportar mayores presiones a temperaturas más altas, pero la calificación inicial de "libras" permaneció sin cambios. Esta situación es comparable a la clasificación de "tonelaje" de los camiones ligeros estadounidenses: un camión de "una tonelada" es capaz de remolcar significativamente más de 2,000 libras de carga. La designación de "una tonelada" se refiere a un diseño específico que alguna vez se certificó para alrededor de 2,000 libras, pero debido a los avances en la metalurgia y la fabricación, ahora es capaz de transportar una cantidad significativamente mayor que esa capacidad.
Para funcionar correctamente, las bridas y los componentes de las tuberías deben tener clasificaciones y diámetros de brida coincidentes. Por ejemplo, una válvula de control con un cuerpo bridado clasificado como brida de tubería ANSI clase 300# de 4-pulgadas solo se puede conectar a otra brida de tubería ANSI clase 300# de 4-pulgadas. Si se acoplan bridas de clase de presión que no coinciden, la integridad física del sistema de tuberías se verá comprometida. Además, se deben seleccionar los tipos de juntas apropiados para que se correspondan con la clase de presión de las bridas de acoplamiento. Por lo tanto, cada unión bridada debe verse como un sistema completo, cuya integridad solo está garantizada si todos sus componentes están diseñados para funcionar juntos.
Al apretar los pernos que conectan dos bridas, es crucial distribuir equitativamente la presión de los pernos de manera que ninguna sección de la brida reciba una presión significativamente mayor que cualquier otra ubicación. En un mundo perfecto, apretaría simultáneamente todos los pernos al mismo límite de torsión. Debido a la imposibilidad de lograr esto con una sola llave, la mejor opción es apretar las tuercas secuencialmente en etapas de par creciente. El siguiente diagrama ilustra una secuencia de torsión (los números indican el orden en que se deben apretar los pernos):
Con una sola llave, aplicaría un par de torsión preliminar a cada perno en el orden que se muestra. Luego, la operación de apriete se repetiría con un par mayor durante ciclos adicionales hasta que todos los pernos se hayan apretado al valor de par especificado. Observe cómo se alterna la secuencia de torsión en los cuatro cuadrantes de la brida, asegurándose de que las bridas se aplasten por igual a medida que se aprieta gradualmente cada perno. Torsión cruzada es el término común para esta técnica de alternar cuadrantes alrededor del círculo.
Hay llaves especializadas llamadas llaves dinamométricas para medir el par aplicado durante la operación de apriete.
Cuando se trata de conexiones de tuberías con bridas, es esencial quitar los pernos en la parte lateral más alejada. En aplicaciones esenciales de alta presión, el estiramiento real de cada perno de brida se controla como un indicador directo de la fuerza de apriete. Un perno en particular comercializado bajo la marca Rotabolt incorpora su propio indicador de tensión, lo que permite al mecánico determinar si el perno se ha apretado adecuadamente independientemente de la herramienta utilizada. de la brida antes de aflojar los pernos r la tubería para aflojar primero los pernos de la brida en el lado opuesto, si hay alguna presión dentro de la tubería, primero debe filtrarse allí, ventilando lejos de usted. en el lado de la brida más cercano a usted. Esto es simplemente una precaución contra las salpicaduras de líquido de proceso sobre la cara o el cuerpo en caso de que se acumule presión dentro de una tubería con brida. Al llegar arriba
Una característica única de las conexiones de tuberías con bridas es la capacidad de insertar una placa de metal en blanco conocida como ciego sobre o entre las caras de la brida, bloqueando así el flujo. Esto es beneficioso cuando una tubería debe bloquearse de forma semipermanente, como cuando una parte de la tubería se ha dado de baja o cuando una sección de la tubería debe cerrarse por razones de seguridad durante las operaciones de mantenimiento.
Para instalar una persiana, la junta de la brida debe estar dañada, luego las bridas deben separarse para crear el espacio apropiado. Después de colocar las juntas de reemplazo y la persiana, los pernos con brida se pueden volver a instalar y apretar al valor especificado. Aquí hay una foto de una persiana de acero inoxidable (no montada en una tubería), con dos lengüetas de elevación soldadas claramente visibles para ayudar en el manejo de este hardware pesado:
En aplicaciones donde el "cegamiento" ocurre con frecuencia, se puede instalar un tipo de persiana permanente conocida como persiana para gafas para facilitar la tarea. Una persiana para anteojos consta de una placa ciega estándar unida por una lengüeta corta a un anillo del mismo diámetro cuyo contorno se asemeja a un par de anteojos:
El sistema de tuberías se puede diseñar y construir teniendo en cuenta el grosor de la persiana, con el espacio entre bridas permaneciendo constante tanto en el estado "abierto" como en el "cegado". Esto es particularmente útil en sistemas de tuberías extremadamente grandes, porque la fuerza necesaria para separar las caras de las bridas acopladas previamente puede ser bastante grande.
La siguiente imagen muestra una persiana colocada de manera que la mitad "ciega" pintada de amarillo quede expuesta y la mitad "abierta" se intercala entre las bridas de la tubería para permitir el flujo a través de esa tubería:
La siguiente imagen muestra una persiana para gafas colocada en la dirección opuesta, con la mitad "abierta" expuesta y la mitad "ciega" restringiendo el flujo de fluido a través de la tubería:
