Las bridas para soldar proporcionan conexiones confiables de alta-presión para sistemas de tuberías de pequeño-diámetro donde el espacio es limitado y se requiere una conexión soldada. Son la opción estándar para NPS 2 e inferiores en servicios de alta-presión y se utilizan ampliamente en aplicaciones hidráulicas, de instrumentación y de inyección de productos químicos.
¿Qué es una brida soldada por encaje?
Una brida para soldar a encaje presenta un avellanado empotrado que acepta el extremo de la tubería. Una única soldadura de filete en el lado exterior de la brida completa la conexión. Un hombro interno dentro del casquillo evita que la tubería pase a través de la brida y un pequeño espacio de expansión (aproximadamente 1/16 de pulgada) en la parte inferior del casquillo se adapta a la expansión térmica durante la soldadura y el servicio. Este diseño elimina la necesidad de una soldadura interna, manteniendo el orificio liso y sin obstrucciones.
Diseño y dimensiones
Las bridas para soldar a encaje están dimensionadas según ASME B16.5 para tamaños NPS 1/2 a 2. El diámetro del orificio del encaje coincide con el diámetro exterior de la tubería más un pequeño espacio libre para el ensamblaje. La profundidad del avellanado se calcula para proporcionar el espacio de expansión requerido en la parte inferior del casquillo. El diseño del cubo es similar a una brida con cuello soldado pero más corto y sin el perfil cónico. Todos los tipos de revestimiento estándar están disponibles, siendo la cara elevada la más común para bridas soldadas.
| NPS | Diámetro exterior de la tubería (pulg.) | Orificio del casquillo (pulg.) | Profundidad del casquillo (pulg.) | Diámetro del orificio (pulg.) |
|---|---|---|---|---|
| 1/2 | 0.840 | 0.850 | 0.500 | 0.625 |
| 3/4 | 1.050 | 1.060 | 0.562 | 0.822 |
| 1 | 1.315 | 1.330 | 0.625 | 1.049 |
| 1-1/4 | 1.660 | 1.675 | 0.688 | 1.380 |
| 1-1/2 | 1.900 | 1.920 | 0.750 | 1.610 |
| 2 | 2.375 | 2.400 | 0.812 | 2.067 |
Clasificaciones de presión
Las bridas para soldar por encaje están disponibles en todas las clases de presión ASME desde 150 hasta 2500. Su clasificación de presión es equivalente a las bridas con cuello soldado para la misma clase, lo que las hace adecuadas para aplicaciones de alta-presión y pequeño-diámetro. Sin embargo, su vida a la fatiga es menor que la de las bridas con cuello soldado debido a la concentración de tensión en la soldadura de filete y la posible grieta en la parte inferior del encaje. Funcionan bien en condiciones estáticas y cíclicas moderadas, pero no se recomiendan para servicios cíclicos severos.
Materiales
Las bridas para soldar a encaje están disponibles en la misma gama de materiales que otras bridas ASME B16.5. El acero al carbono ASTM A105 es estándar para servicios generales. Los aceros inoxidables ASTM A182 F304 y F316 se utilizan para ambientes corrosivos. ASTM A350 LF2 está disponible para aplicaciones de baja-temperatura. Se pueden especificar grados de aleación, incluidos F11, F22 y F91, para servicio a alta temperatura. El material debe tener buena soldabilidad ya que la soldadura por encaje normalmente se realiza en el campo.
Aplicaciones
Las bridas para soldadura por encaje son ideales para líneas de inyección de productos químicos donde se inyectan pequeños volúmenes precisos de productos químicos en flujos de proceso. Son estándar para conexiones de instrumentos y grifos de calibre donde el espacio es escaso. Los sistemas hidráulicos de alta-presión suelen utilizar bridas para soldar por su tamaño compacto y su capacidad de alta-presión. Las tuberías de proceso de pequeño-diámetro, los puntos de muestreo y las conexiones de analizadores son aplicaciones comunes. Son particularmente útiles en aplicaciones donde el espacio impide el uso de bridas con cuello soldado.
Soldadura por encaje versus cuello de soldadura
Las bridas para soldar son más compactas que las bridas con cuello para soldar y requieren menos longitud de tubería para su instalación. Utilizan una soldadura de filete más simple en lugar de una soldadura a tope de penetración total, lo que reduce el tiempo de soldadura y los requisitos de habilidades. Sin embargo, el diseño del casquillo crea una grieta potencial en la parte inferior del casquillo donde puede iniciarse la corrosión. Las bridas con cuello soldado brindan una mejor resistencia a la fatiga para servicios cíclicos y se prefieren para aplicaciones críticas donde se requiere inspección radiográfica de la soldadura. Las bridas para soldar por encaje son más económicas para aplicaciones de diámetro pequeño-donde sus limitaciones son aceptables.
Instalación
La instalación adecuada requiere insertar el tubo hasta la parte inferior del casquillo y luego retirarlo aproximadamente 1/16 de pulgada para crear el espacio de expansión. Luego se aplica una soldadura de filete alrededor del diámetro exterior de la tubería en la cara del casquillo. Se debe permitir que la soldadura se enfríe naturalmente sin un enfriamiento rápido para evitar grietas. La inspección visual seguida de una prueba de partículas magnéticas (MT) o líquidos penetrantes (PT) suele ser suficiente para la detección de grietas. Generalmente no se requiere tratamiento térmico posterior a la soldadura para las soldaduras de encaje de acero al carbono debido a su pequeño tamaño y bajo aporte de calor.
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