Las bridas de orificio son bridas especializadas diseñadas para la medición de flujo de presión diferencial. Incorporan orificios para grifos de presión integrales y tornillos de elevación para la instalación y extracción de la placa de orificio, lo que los convierte en componentes esenciales para aplicaciones de control de procesos y medición de transferencia de custodia.
¿Qué es una brida de orificio?
Una brida de orificio es un par de bridas especializadas diseñadas para aceptar y ubicar una placa de orificio entre ellas para medir el flujo de presión diferencial (DP). A diferencia de las bridas estándar regidas por ASME B16.5, las bridas de orificio están cubiertas por la norma ASME B16.36 separada. Cuentan con dos orificios para tomas de presión radiales en lados opuestos del cuerpo de la brida para conectarse a un transmisor de presión diferencial. Los tornillos de elevación, normalmente colocados a 90 grados con respecto a los orificios del grifo, permiten una fácil separación del par de bridas para la inspección, el reemplazo o el mantenimiento de la placa de orificio.
Diseño según ASME B16.36
ASME B16.36 cubre bridas con orificio de NPS 1 a 24. La norma especifica dos orificios para grifos de presión NPT de 1/2 pulgada ubicados en lados opuestos de la brida, colocados radialmente para comunicarse con el orificio de la tubería en la cara de la brida. Se proporcionan tornillos de elevación a 90 grados con respecto a los orificios del grifo para separar las placas. El espesor del orificio de la brida se reduce en comparación con las bridas estándar B16.5 para acomodar la placa de orificio. El paralelismo de las caras de las bridas es fundamental para una medición precisa del flujo y ASME B16.36 especifica tolerancias estrictas para la alineación de las caras.
| NPS | Tamaño del orificio del grifo (NPT) | Número de tornillos de elevación | Rango de clases | Estándar |
|---|---|---|---|---|
| 1 - 1-1/2 | 1/2 | 2 | 300 - 2500 | ASME B16.36 |
| 2 - 3 | 1/2 | 2 | 300 - 2500 | ASME B16.36 |
| 4 - 6 | 1/2 | 2 | 300 - 2500 | ASME B16.36 |
| 8 - 12 | 1/2 | 4 | 300 - 2500 | ASME B16.36 |
| 14 - 24 | 1/2 | 4 | 300 - 2500 | ASME B16.36 |
Tipos de placas de orificio
Hay tres diseños de placa de orificio estándar disponibles para diferentes aplicaciones de medición de flujo.Placas de orificio concéntricastienen un orificio de borde-afilado centrado en el eje de la tubería y son el tipo más común para la medición de fluidos limpios.Placas de orificio excéntricasTenga el orificio desplazado del centro para medir fluidos sucios o bifásicos-, lo que permite que las partículas pasen sin acumularse.Placas de orificio segmentariastener una abertura en forma de segmento-para flujos bajos o lodos. El material de la placa de orificio suele ser acero inoxidable 316 como estándar, aunque hay otras aleaciones disponibles para servicios corrosivos. El espesor de la placa varía de 1/8 a 1/4 de pulgada dependiendo de la presión diferencial.
Clasificaciones de presión
Las bridas con orificio están disponibles en Clase 300 a 2500. Las bridas con orificio Clase 150 no son estándar porque las aplicaciones de medición de flujo generalmente requieren una mayor integridad de presión. La clasificación de presión se basa en el material de la brida y los límites de temperatura siguiendo las mismas curvas de presión-temperatura que ASME B16.5 para materiales equivalentes. Las clases superiores requieren placas de orificio más gruesas para soportar la presión diferencial sin desviarse. La integridad del orificio del grifo se verifica mediante pruebas hidrostáticas del par de bridas ensambladas.
Materiales
Las bridas de orificio se fabrican con la misma gama de materiales que las bridas estándar ASME B16.5. El acero al carbono ASTM A105 es estándar para estaciones de medición generales. Los aceros inoxidables ASTM A182 F304 y F316 se utilizan para servicios químicos o con gases corrosivos. El material de baja-temperatura ASTM A350 LF2 está disponible para mediciones de hidrocarburos a baja-temperatura. Los grados dúplex se especifican para servicio de gas amargo según NACE MR0175. El material de la placa de orificio es independiente del material de la brida y se selecciona en función de las propiedades del fluido y las condiciones de presión diferencial.
Aplicaciones
Las bridas de orificio son esenciales para la medición de transferencia de custodia en oleoductos y gasoductos donde la precisión de la medición del flujo afecta directamente los ingresos. La medición del flujo de control de procesos en refinerías y plantas químicas utiliza bridas de orificio para el equilibrio de masa y la optimización de procesos. La medición del flujo de vapor en las centrales eléctricas se basa en bridas con orificio para controlar la eficiencia. Las estaciones de medición de distribución y transmisión de gas natural utilizan ampliamente bridas de orificio. El monitoreo de la tasa de inyección de químicos en plantas de proceso también utiliza esta tecnología.
Requisitos de instalación
La medición precisa del flujo requiere condiciones de instalación específicas. Se requieren tramos de tubería rectos aguas arriba (10-20 diámetros de tubería) y aguas abajo (5 diámetros de tubería) de la brida del orificio para garantizar un perfil de flujo completamente desarrollado. La placa de orificio debe estar centrada en el orificio de la brida con el borde afilado mirando hacia arriba. Se deben utilizar juntas con un diámetro de orificio correspondiente para evitar perturbaciones del flujo en la junta de brida. Las tomas de presión se conectan directamente al transmisor de presión diferencial a través de líneas de impulso. La inspección periódica del estado del borde de la placa de orificios es esencial para mantener la precisión de la medición a lo largo del tiempo.
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