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Bridas: definición, tipos, materiales, clasificación

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Todo proyecto industrial o de ingeniería implica diversos materiales y piezas. Los sistemas de tuberías, por ejemplo, requieren de bridas o piezas de unión en su interior que permiten mayor fluidez y sirven para evitar fugas.

Es importante decidir cuáles serán los tipos de bridas más adecuados. Existen bridas elaboradas en plástico que son muy resistentes, las cuales son frecuentemente utilizadas para sujetar cables e instalaciones eléctricas.

Sin embargo, las que se usan para los sistemas de tuberías son bridas forjadas, estas están elaboradas en diversos metales.

Dicho esto, en el presente post te ofrecemos toda la información que puedas necesitar sobre las bridas, incluyendo qué son, para qué sirven, cuáles son sus tipos y mucho más.

¿Qué son las Bridas?

Las bridas son elementos de unión usados en tuberías y calderería, tienen forma de anillo, disco, o collarín y se conectan a un tubo para vincularlos a otros tubos, válvulas, etc., así como para bloquear una sección de la tubería.

Las bridas también permiten separar fácilmente las conexiones entre la tubería en determinados momentos.

Frecuentemente encontraremos que las bridas están atornilladas o soldadas a los extremos de los tubos y conectadas con pernos, incluyendo una junta entre las dos bridas para sellarlas por completo y evitar que escapen los fluidos o gases desde el interior, o bien que penetre cualquier elemento del exterior.

Gracias a sus amplias funciones y utilidades, las bridas son usadas en gran variedad de sectores industriales y de la construcción.

Por todo lo dicho, se puede concluir que las bridas representan una pieza fundamental para la conexión de los sistemas internos en las operaciones que involucren instalaciones de tuberías, válvulas y bombas.

Composición general de las bridas

Las bridas están compuestas por:

  1.  El ala: Es la placa circular donde se ubican los orificios y pernos de unión.
  2. Cuello: Es la fracción que conecta con la tubería, cabe destacar que no todas las bridas lo poseen.
  3. Diámetro de pernos: Se refiere al tamaño de los orificios por donde pasan los pernos de unión.
  4. La cara: Dependiendo del modelo se pueden encontrar diversos tipos de caras en las bridas, las más comunes es la cara realzada o RF, también está la cara plana o FF y la junta tipo anillo o RTJ.

Aplicaciones de las bridas forjadas

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Las bridas forjadas están elaboradas en diversos materiales que ofrecen resistencia a distintas condiciones medioambientales y de tensión a las que serán sometidas.

Dada su resistencia y capacidad de carga, estas bridas son usadas en diversas industrias, tanto para ambientes exteriores como interiores. Es muy común que formen parte de las piezas utilizadas en plantas solares, la industria petroquímica, medicina, sector alimentario, tratamientos de aguas residuales y muchos más.

Usos de bridas según la temperatura

Hay ciertas especificaciones en las normativas UNE-EN, ISO, ASME, AVK, entre otras, relacionadas a las dimensiones adecuadas según la temperatura a las que serán sometidas, que deben tomarse en consideración.

Las bridas de acero al carbono resultan apropiadas para usarlas en entornos con temperaturas moderadas.

Para temperaturas más extremas, se deben utilizar bridas de aceros aleados que sean capaces de soportar ese tipo de condiciones más extremas, tanto de temperatura como de presión.

Si las bridas van a estar en contacto con líquidos o gases corrosivos, por ejemplo, se recomienda usarlas elaboradas en aleaciones de metales como níquel, cromo y molibdeno.

Tipos de bridas

Bridas para acoplar y soldar

Estas bridas resultan ideales para aplicaciones de baja presión, gracias a su diseño con diámetro interno ligeramente más ancho que el diámetro externo del tubo, pueden deslizarse fácilmente desde el extremo a todo lo largo del tubo hasta el punto donde será soldada, conservando el ajuste apropiado en todo el trayecto.

La soldadura permite fijar las bridas en su parte alta y parte baja de la misma. Además, son de fácil uso e instalación, y resultan muy económicas.

Bridas para encajar y soldar

Las bridas para encajar y soldar suelen ser usadas en tubos de pequeñas dimensiones en entornos de presiones altas.

Para fijar estas bridas se le insertan los tubos hasta hacer contacto con el asiento o enchufe para ser soldados con su parte alta al exterior. De esta manera, se puede conservar liso el interior del tubo, a fin de facilitar la circulación del gas o del fluido.

Bridas de collarín para soldar en el extremo

Se trata de bridas que se fijan soldando el tubo en su collarín, acción que hace posible la transferencia de las tensiones a la brida hacia la tubería, disminuyendo la concentración de tensión en su base.

La característica principal de este tipo de bridas es un largo cuello cónico ideal para aplicaciones de altas presiones.

El diámetro interior de la brida debe ser trabajado a máquina para lograr que se adapte al diámetro interno de los tubos.

El centro cónico de las bridas de collarín transfiere la presión al tubo, actuando de refuerzo y aportando la fuerza necesaria para equilibrar la inclinación lateral.

Bridas de recubrimiento

Estas bridas tienen la capacidad de deslizarse rotando alrededor de los tubos, frecuentemente se usan con tubos de collarines y hacen posible una sencilla alineación, así como un perfecto acoplamiento con pernos.

Tras ser soldado el collarín en el tubo, la brida sigue girando sin inconvenientes. No obstante, esto no afecta la alineación de las tuercas.

Estas bridas son usadas en sistemas o aplicaciones que requieren frecuente desmontaje, así como también cuando los tubos son de materiales muy duros.

Suelen ser de acero, su diámetro interior es mecanizado a fin de que se ajuste con el collarín.

Bridas roscadas

Este tipo de bridas solo pueden usarse en tubos roscados y pueden ser montadas sin que requieran soldadura.

Suelen usarse con tubos de diámetros pequeños y de baja presión.

Bridas llenas

Las bridas llenas son placas redondas sin orificio central utilizadas en las extremidades de las tuberías, tanques de presión o válvulas para sellar su parte final, resultan aptas para cualquier tamaño de tubos estándar.

Son usadas también para comprobar la presión de líquidos o gases en tubos o tanques, además, permiten un fácil acceso en el interior de las tuberías en caso de que se requiera una intervención. Son utilizadas, preferentemente, para aplicaciones de altas presiones.

Tipos de alcances de juntas de bridas

Alcances de juntas planas

Las bridas de alcance de junta planas cuentan con una superficie de contacto en el mismo plano que la cara donde están ubicadas las tuercas.

Cabe destacar que, las bridas de alcance de junta planas no llegan a emparejarse en ningún momento, como sí ocurre en el caso de las bridas de cara de junta sobreelevada.

Alcances de juntas sobreelevados

Las bridas con alcances de juntas sobreelevadas son aquellas utilizadas frecuentemente en fábricas de tratamiento, además son de fácil identificación.

Se les llama así debido a que la superficie de contacto está sobreelevada en relación a la cara donde se ubican las tuercas.

Estas bridas permiten usar un elevado número de diferentes juntas. La función de estas bridas es concentrar una alta presión sobre una superficie pequeña de contacto, incrementando la capacidad de la junta para la contención del fluido.

Juntas tipo RTJ

Las juntas RTJ suelen utilizarse en grandes presiones (Clase 600 o superior y/o altas temperaturas, superiores a los 427°C).

Cuentan con gargantas mecanizadas donde se ubica una junta metálica. La junta de metal se comprime cuando las tuercas están apretadas, allí, la junta metálica se comprime de tal manera entre las dos bridas, deformándose y creando contacto directo entre los metales.

Las bridas tipo RTJ pueden contar con una cara sobreelevada con garganta mecanizada, sin embargo, dicha cara no tiene incidencia sobre la capacidad de estanqueidad del conjunto.

Bridas tipo ranura y lengüeta

Este tipo de bridas ofrecen caras que requieren ser aparejadas. Una de ellas posee una ranura mecanizada en el alcance de la junta, la otra cara cuenta con una lengüeta que se ensambla en la ranura de la otra parte.

Generalmente se ubican en las caperuzas de las válvulas y en las tapas de bomba.

Las bridas tipo ranura y lengüeta ofrecen la ventaja de alinearse automáticamente hasta formar un tanque para el medio pegajoso. Adicionalmente, el eje de carga se mantiene alineado por la junta en bisel.

Es importante destacar que, las bridas de tipo RTJ y T&G bajo ninguna circunstancia deben fijarse juntas, ya que no corresponde la superficie de contacto, tampoco existe junta alguna con una forma que corresponda a un tipo de bridas por distintas caras.

Cómo leer la identificación de las bridas

Las bridas de acero al carbón e inoxidable son marcadas de acuerdo a los requerimientos de la norma ASME B 16.5., cabe destacar que, se trata de la norma de bridas más usada a nivel mundial.

Esta norma incluye tanto bridas forjadas como fundidas, e identifica materiales, el marcado, dimensiones, presiones de servicio, tolerancias y pruebas para bridas.

También describe a cada uno de los tipos de medidas de las bridas, desde 1/2” a 24″ sus clases de presión de 150, 300, 400, 600, 900 y 1500; y de 1/2” a 12” en 2500 lbs.

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Se puede decir que las características fundamentales que son incluidas en la identificación de las bridas son:

  • Logotipo de su fabricante.
  • Norma que se usó para su construcción.
  • Material designado según ASTM, así como su tratamiento térmico.
  • Diámetro nominal y rango de presión de la brida.
  • Su tipo de cara.
  • Número de identificación por parte del fabricante.
  • Para bridas W.N. oW. Se indica el espesor nominal del tubo a la que debe soldarse.

Tabla de referencia DIN, ANSI Y JIS

Los indicadores PN (Norma DIN o Deutsches Institut für Normung), Libras LB o clase (Norma ANSI o American National Standards Institute) y K’s (norma JIS o normas industriales japonesas) señalan el nivel de presión nominal para las válvulas, tuberías y accesorios de las mismas.

En cada sistema se puede encontrar diferencias de acuerdo a la temperatura usada como referencia, así como al material con la que está elaborada la brida, por ejemplo, en el DIN se corresponde con 120ºC, pero en el ANSI es correspondiente a 425,5ºC.

En el caso de los sistemas europeos como el DIN, EN, BS, ISO, así como en el estándar chino GB, se emplea el término PN. Se trata de un rango de presión con base a la unidad bar: PN2.5, PN6, PN10, PN16, PN25, PN40, PN63, PN100, PN160, PN250, PN320 y PN400.

Mientras que en el sistema americano se usa el término Class, el cual se expresa frecuentemente como class150, 150LB o 150#, el cual representa el rango de presión de la válvula o tubería. Dicho valor es el resultado del cálculo de la presión de unión de un determinado metal y la temperatura de acuerdo con la norma ANSI B16.34.

En Japón se usa la unidad de K cuando se van a indicar los niveles de presión. Cabe destacar que, no hay una estricta correspondencia entre el grado de presión y la presión nominal debido a su distinta temperatura de referencia.

La tabla que se presenta a continuación refleja las conversiones aproximadas entre cada uno de estos sistemas, sin embargo, debemos destacar que al no tratarse de valores no se puede alcanzar una conversión exacta.

Cabe mencionar que, en la última columna de esta tabla se hace referencia a la equivalencia expresada en Megapascales (Mpa), la cual es la unidad de presión del Sistema Internacional de Unidades.

DIN (PN) ANSI (LB) JIS (K) Mpa
20 150 10 2
50 300 20 5
64 400 30 6.8
100 600 40 11
800 13
150 900 63 15
250 1500 100 26
2000 33.7
420 2500 42

Con toda la información expuesta, se tendrá una visión amplia y completa con relación a las bridas, sus características y usos de acuerdo con la temperatura y presión del entorno donde se apliquen.

Para finalizar, deseamos darte a conocer que en Couth te ofrecemos un servicio de marcaje industrial, el cual se utiliza en bridas para su identificación. Para más información, no dudes en contactarnos.