Guía completa para la instalación de bridas de acero al carbono: Pasos y precauciones

Inspección de materiales:

Confirmar que las especificaciones y la clase de presión (por ejemplo, Clase 150, 300) de la brida de acero al carbono (grados comunes como ASTM A105) cumplen con los requisitos de diseño.

Inspeccionar que la brida, los pernos, las tuercas y las juntas estén intactos, sin grietas, deformaciones ni corrosión.

Asegurarse de que el tipo de junta (no metálica como grafito, metálica como junta en espiral) sea adecuado para las condiciones de operación.

Preparación de herramientas:

Llave dinamométrica (para controlar con precisión la precarga de los pernos).

Herramientas de alineación de bridas, cepillo de limpieza, lubricante (como grasa de grafito).

Herramientas de medición (calibrador vernier, nivel).

Preparación de la tubería:

Asegurarse de que la cara del extremo de la tubería esté plana, limpia, sin rebabas ni suciedad.

Inspeccionar la alineación de la tubería con la brida; la desviación no debe exceder los 1.5 mm.

Pasos de instalación

Limpieza e inspección de la cara de la brida:

Limpiar la superficie de sellado de la brida con un cepillo de alambre o solvente para asegurarse de que no haya aceite, óxido ni objetos extraños.

Inspeccionar la rugosidad de la superficie de sellado (se recomienda Ra 3.2-6.3 μm) para asegurarse de que no haya rayones ni abolladuras.

Instalación de la junta:

Colocar la junta entre las dos superficies de sellado de la brida, asegurándose de que esté centrada y sin desplazamiento.

Seleccionar el grosor de la junta según las condiciones de operación (generalmente 1.5-3 mm), evitando que sea demasiado gruesa o demasiado delgada, lo que afectaría el sellado.

Alineación de la brida y fijación temporal:

Usar herramientas de alineación o pernos temporales para asegurar que las dos bridas estén paralelas, con una desviación del eje <1 mm.

Inspeccionar que el espacio entre las bridas sea uniforme; se recomienda un espacio de 2-4 mm (dependiendo del tipo de junta).

Instalación de pernos:

Insertar los pernos en secuencia diagonal (método de cruz en estrella), aplicando una cantidad adecuada de lubricante para reducir la fricción.

Asegurarse de que las especificaciones de los pernos (longitud, diámetro) cumplan con los estándares (como ASME B16.5) y que las tuercas se atornillen suavemente.

Ajuste gradual de los pernos:

Adoptar un método de ajuste de tres etapas:

Primera etapa: apretar inicialmente a mano o con un par bajo (aproximadamente el 30% del par objetivo) para asegurar que la junta esté sujeta uniformemente.

Segunda etapa: usar una llave dinamométrica para apretar en secuencia diagonal hasta el 60%-70% del par objetivo.

Tercera etapa: apretar completamente al valor de par estándar (consultar ASME PCC-1 o el manual de diseño), verificando la consistencia del par.

Ejemplo de valor de par recomendado (para Clase 150, pernos de 1/2”): aproximadamente 50-70 Nm, consultar las especificaciones de diseño específicas.

Inspección final:

Inspeccionar que la fuerza sobre los pernos sea uniforme y que la cara de la brida no tenga una inclinación evidente.

Usar un nivel para confirmar la horizontalidad de la brida, ajustando si es necesario.

Realizar una prueba de presión (como una prueba de presión hidrostática o neumática) para verificar si hay fugas.

Precauciones clave

Protección de la superficie de sellado:

Evitar rayar la superficie de sellado durante el transporte o la instalación; cualquier rasguño pequeño puede provocar fugas.

Usar tapas protectoras especiales o cubiertas temporales para proteger la cara de la brida.

Precauciones para el apriete de pernos:

Evitar el apriete excesivo para evitar que la junta se aplaste o que la brida se deforme.

Usar una llave dinamométrica calibrada para asegurar que el valor del par sea preciso, con una desviación controlada dentro de ±5%.

Selección e instalación de la junta:

Asegurarse de que el material de la junta sea compatible con el medio (por ejemplo, evitar el uso de juntas de grafito para medios fuertemente oxidantes).

No reutilizar juntas viejas para evitar fallas de sellado.

Alineación y espacio:

La desalineación de la brida puede provocar concentración de tensión, lo que afecta la vida útil del sello.

Asegurarse de que el espacio entre las bridas sea uniforme para evitar cambios de tensión debido a la expansión y contracción térmica.

Consideraciones ambientales y de condiciones de operación:

Las bridas de acero al carbono son susceptibles a la corrosión; se puede aplicar pintura antioxidante antes de la instalación o usar pernos galvanizados en ambientes húmedos.

Las condiciones de alta temperatura (>300°C) requieren considerar la expansión térmica y usar materiales de junta y pernos adecuados.

Control de calidad:

Registrar el valor de par de cada perno para facilitar el mantenimiento y la inspección posteriores.

Realizar pruebas no destructivas (como la inspección ultrasónica de las soldaduras de la brida) después de la instalación para asegurar que no haya defectos.

Problemas comunes y soluciones

Problemas de fugas:

Causa: instalación incorrecta de la junta, apriete desigual de los pernos o defectos en la superficie de sellado.

Solución: volver a inspeccionar la posición de la junta, apretar los pernos uniformemente o reemplazar la brida/junta dañada.

Aflojamiento de pernos:

Causa: vibración o expansión y contracción térmica que provocan una precarga insuficiente.

Solución: aumentar la frecuencia de las inspecciones de par, usar arandelas elásticas o tuercas de seguridad si es necesario.

Deformación de la brida:

Causa: apriete excesivo o desalineación de la tubería.

Solución: operar estrictamente de acuerdo con los estándares de par, usar herramientas de alineación para calibrar.

Resumen

La instalación de bridas de acero al carbono debe seguir estrictamente los pasos de preparación, limpieza, alineación, apriete e inspección, prestando atención a la protección de la superficie de sellado, el control del par de los pernos y la selección de la junta. A través de una operación estandarizada y una inspección meticulosa, se puede garantizar la estanqueidad y la fiabilidad de la conexión de la brida, prolongando la vida útil del sistema de tuberías.