Caras de brida tipos y función

En este post explicaremos todos los tipos y usos de las caras de las bridas

¿Qué son las caras de brida?

Las normas de las caras de brida definen la geometría y dimensión exacta de la parte de la brida que está en contacto entre caras. Por norma general, las más utilizadas son las bridas de cara plana (Flat Face Flanges -FF), las bridas de cara resaltada (Raised Face Flanges – RF) o las de junta tipo anillo (Ring Type Joint Flanges -RTJ o R-JF). Existen además dos tipos de cara menos utilizadas: la bridas con cara de lengüeta y ranura y las bridas con cara macho y hembra.

Como regla general, cuanto menor sea el área de la superficie de contacto entre las caras de la brida, más duro será el material de la superficie de sellado de la junta y de la brida. Esto se debe a que un área de sellado más pequeña significa que puede soportar una presión mayor con menos fuerza (presión = fuerza/área). Los materiales más duros requieren una mayor presión para sellar que los materiales más blandos, incluso si las superficies se rectifican y lapean antes del acoplamiento. Para alcanzar presiones más altas sin necesidad de aplicar un par excesivo a los pernos, es más conveniente reducir el tamaño de la superficie de contacto.

Por esta razón, las bridas de cara plana tienen juntas que se extienden desde el diámetro interior de la brida hasta el diámetro exterior de la brida; estos tipos de juntas se conocen como juntas de “cara completa” y tienen una gran área de sellado por contacto. Las bridas con cara resaltada solo tienen una junta en el área resaltada; este tipo de juntas se conocen como juntas de “anillo plano”. Para bridas de unión tipo anillo, el área de sellado es comparativamente pequeña y el material de la junta comparativamente duro (metal).

 

TIPOS DE CARA Y CARACTERÍSTICAS

caras de brida

CARA PLANA – FF

Las bridas de cara plana (FF) usan juntas no metálicas (juntas blandas) y siempre deben tener una superficie de sellado dentada. Este tipo de brida es muy adecuado para aplicaciones de baja presión y se utiliza para las clases de presión 125 y 250.

Las juntas se instalan directamente en la cara de sellado frontal de la hoja de la brida, es decir, en el mismo plano que la cara del círculo de empernado. El área de sellado de la junta es desde el diámetro de la brida interior hasta el diámetro de la brida exterior. Los materiales típicos de las juntas blandas suelen estar clasificados para 100 ⁰C (212 ⁰F) y no más de 20 bar (290 psi) de presión. Debido a que las bridas de cara plana usan un área de sellado tan grande, están hechas para encajar. Las juntas de brida de cara plana no pueden girar una vez instaladas debido a las penetraciones del orificio del perno a través de la junta. Debido al gran tamaño de la cara de sellado, las bridas de cara plana son resistentes a la distorsión mecánica (doblado, combado, etc.).

Las bridas de cara plana nunca deben acoplarse con bridas de cara realzada, especialmente si la brida de cara realzada está fabricada con un material más duro.

caras de brida

CARA RESALTADA – RF

Una brida de cara resaltada (RF) tiene una cara de sellado de forma circular que sobresale del plano del círculo de pernos de la brida. Las bridas de cara elevada están disponibles en todas las clases de presión y, por lo tanto, para una amplia gama de valores nominales de presión y temperatura. Las bridas RF son el tipo más común de brida empleada en las industrias de ingeniería química y de petróleo y gas.

Las bridas RF utilizan superficies de sellado dentadas con juntas de tipo no metálico o semimetálico. La cara de sellado de una brida RF es desde el diámetro interior de la brida hasta el diámetro exterior de la cara elevada. Una junta típica para bridas RF sería una junta de composición de acero de grafito con una temperatura nominal de hasta 400 ⁰C (750 ⁰F) y una presión nominal de hasta 250 bar (3625 psi).

La altura de la cara resaltada sobre el plano de la cara empernada está dictada por la clase de brida y el estándar del que se toma. Para el estándar ASME B16.5, las bridas de acero de las clases 150 y 300 tienen una altura de cara elevada de 1/16 de pulgada (1,6 mm); Las bridas de acero que superan la clase 300 utilizan una cara elevada de 1/4 de pulgada (6,4 mm). En un mundo ideal, la altura de una cara elevada aumentaría a medida que aumenta la clase, pero esto no ocurre en la mayoría de los estándares; sin embargo, es una generalización lógica.

caras de brida

CARA CON JUNTA DE TIPO ANILLO – RTJ

Las bridas de unión tipo anillo (RTJ) son una variación del diseño de brida de cara elevada. Las bridas RTJ generalmente se usan para aplicaciones más severas, particularmente para sistemas de alta presión y/o sistemas de alta temperatura (>750 ⁰C / 1382 ⁰F). Es posible usar bridas RTJ en todas las clases de presión, pero generalmente se usan para la clase 900 y superior.

La diferencia entre una brida RTJ y una brida de cara elevada es la forma en que se obtiene el sello. Las juntas de metal (duras) se utilizan con bridas RTJ, mientras que las juntas de cara elevada utilizan juntas blandas o semimetálicas. Hay tres grupos principales de juntas tipo anillo: R, RX y BX; nos centraremos en la junta tipo R porque es, con diferencia, la más común.

Las juntas RTJ tipo R son de forma circular con un perfil/cuerpo de forma ovalada u octogonal; el perfil octogonal obtiene el sello más eficiente y es el diseño más moderno. Se mecaniza una ranura en la cara de una brida RTJ y la junta asociada se instala en esta ranura. Cuando se ensambla la brida, las dos caras de acoplamiento comprimen la junta hasta que se deforma y se forma un sello de metal con metal. Si la brida está ensamblada correctamente, las dos bridas RTJ de acoplamiento no deben entrar en contacto físico entre sí.

caras de brida

CARA CON LENGÜETA Y ACANALADA – T&G

Las bridas de lengüeta y ranura se componen de dos caras. La que tiene la cara elevada se denomina lengüeta y el otro extremo se denomina ranura. La ventaja de esto es que se auto alinea y actúa como un depósito para el adhesivo. La ranura y la lengüeta han sido diseñadas para crear un sello entre la brida y la tubería a medida que los conos se acercan al mismo diámetro. Las bridas de ranura y lengüeta se utilizan para circunstancias especiales, con la ventaja principal de que se pueden unir a la tubería sin soldar.

Las bridas de lengüeta y ranura de acero inoxidable son conocidas por su excelente rendimiento, resistencia a la corrosión y durabilidad. Estas bridas de lengüeta y ranura ANSI B16.47 cumplen con los requisitos de varias industrias como la automotriz, la ingeniería pesada, los ferrocarriles y la ingeniería de tuberías.

Las dimensiones de ranura de lengüeta de brida DIN 2512 están diseñadas de acuerdo con DIN 2512. El tamaño es compacto y ahorra espacio. Es muy rentable y solo se necesita una soldadura a tope para instalarlo.

caras de brida

CARA CON HEMBRA-MACHO – M&F

Las bridas Hembra-Macho o Male and Female Flange en inglés, son bridas muy similares a las Ranura Lengüeta, con la diferencia que no tienen cerramiento o límite en el interior de la brida. En este caso, la junta sí que está en contacto directo con el fluido a diferencia de la Ranura Lengüeta, la cual está completamente encerrada en la brida.

Las Bridas Hembra-Macho se fabrican en 2 tipos de serie: la serie Hembra Macho Larga, y la Serie Hembra Macho Corta. La diferencia entre ambas es la presión nominal para la cual están diseñadas para trabajar.

Este tipo de bridas usan juntas tipo espirometálicas, que llevan el mismo nombre, Junta Hembra Macho, o también son llamadas tipo “RIR”.

Las Juntas Hembra Macho espirometálicas son iguales a las juntas tipo Ranura Lengúeta espirometálicas, y se diferencian por tener un anillo interno que evita que la espira sea succionada o empujada por las presiones que conduce la brida.

Así mismo, esta brida puede usar empaques suaves de fibras aramídicas, grafito reforzado con inoxidable o de PTFE, siempre que lleven un anillo interno tipo eyelet fabricado de inoxidable 316 que cubra el interior de la junta similar a una envoltura.

 

TIPOS DE CARAS DE BRIDAS
CaracterísticasCara planaCara resaltadaCara junta tipo anilloRanura y lengüetaHembra y macho
Área de selladoGrandeMediaPequeñaPequeñaPequeña
Área de sellado de la caraDiámetro interior a exteriorDiámetro interior a diámetro exterior del área resaltadaRanura en la caraRanura en la CaraRanura en la cara
Rango de presiónBaja presiónGeneralGeneral. Alta presiónEspecífico. Alta presiónEspecífico. Alta presión
Clase de presión125#, 250#Todas. Hasta 2500#.900#Todas. Hasta 2500#.900#
Rango de temperaturaBajas temperaturasGeneralGeneralGeneral. Condiciones extremas.General. Condiciones extremas.
Tipo de juntaBlanda. No metálicaNo metálica, semi-metálica.Dura. Metal-metal.No metálica, semi-metálica.No metálica, semi-metálica.

En este post explicaremos todos los tipos y usos de las caras de las bridas

Tipos de caras de brida y función

¿Qué son las caras de las bridas?

Las normas de las caras de las bridas definen la geometría y dimensión exacta de la parte de la brida que está en contacto entre caras. Por norma general, las más utilizadas son las bridas de cara plana (Flat Face Flanges -FF), las bridas de cara resaltada (Raised Face Flanges – RF) o las de junta tipo anillo (Ring Type Joint Flanges -RTJ o R-JF). Existen además dos tipos de cara menos utilizadas: la bridas con cara de lengüeta y ranura y las bridas con cara macho y hembra.

Como regla general, cuanto menor sea el área de la superficie de contacto entre las caras de la brida, más duro será el material de la superficie de sellado de la junta y de la brida. Esto se debe a que un área de sellado más pequeña significa que puede soportar una presión mayor con menos fuerza (presión = fuerza/área). Los materiales más duros requieren una mayor presión para sellar que los materiales más blandos, incluso si las superficies se rectifican y lapean antes del acoplamiento. Para alcanzar presiones más altas sin necesidad de aplicar un par excesivo a los pernos, es más conveniente reducir el tamaño de la superficie de contacto.

Por esta razón, las bridas de cara plana tienen juntas que se extienden desde el diámetro interior de la brida hasta el diámetro exterior de la brida; estos tipos de juntas se conocen como juntas de “cara completa” y tienen una gran área de sellado por contacto. Las bridas con cara resaltada solo tienen una junta en el área resaltada; este tipo de juntas se conocen como juntas de “anillo plano”. Para bridas de unión tipo anillo, el área de sellado es comparativamente pequeña y el material de la junta comparativamente duro (metal).

 

TIPOS DE CARA Y CARACTERÍSTICAS

TIPO DE CARA DE BRIDA PLANA – FF

Las bridas de cara plana (FF) usan juntas no metálicas (juntas blandas) y siempre deben tener una superficie de sellado dentada. Este tipo de brida es muy adecuado para aplicaciones de baja presión y se utiliza para las clases de presión 125 y 250.

Las juntas se instalan directamente en la cara de sellado frontal de la hoja de la brida, es decir, en el mismo plano que la cara del círculo de empernado. El área de sellado de la junta es desde el diámetro de la brida interior hasta el diámetro de la brida exterior. Los materiales típicos de las juntas blandas suelen estar clasificados para 100 ⁰C (212 ⁰F) y no más de 20 bar (290 psi) de presión. Debido a que las bridas de cara plana usan un área de sellado tan grande, están hechas para encajar. Las juntas de brida de cara plana no pueden girar una vez instaladas debido a las penetraciones del orificio del perno a través de la junta. Debido al gran tamaño de la cara de sellado, las bridas de cara plana son resistentes a la distorsión mecánica (doblado, combado, etc.).

Las bridas de cara plana nunca deben acoplarse con bridas de cara realzada, especialmente si la brida de cara realzada está fabricada con un material más duro.

TIPO DE CARA DE BRIDA RESALTADA – RF

Una brida de cara resaltada (RF) tiene una cara de sellado de forma circular que sobresale del plano del círculo de pernos de la brida. Las bridas de cara elevada están disponibles en todas las clases de presión y, por lo tanto, para una amplia gama de valores nominales de presión y temperatura. Las bridas RF son el tipo más común de brida empleada en las industrias de ingeniería química y de petróleo y gas.

Las bridas RF utilizan superficies de sellado dentadas con juntas de tipo no metálico o semimetálico. La cara de sellado de una brida RF es desde el diámetro interior de la brida hasta el diámetro exterior de la cara elevada. Una junta típica para bridas RF sería una junta de composición de acero de grafito con una temperatura nominal de hasta 400 ⁰C (750 ⁰F) y una presión nominal de hasta 250 bar (3625 psi).

La altura de la cara resaltada sobre el plano de la cara empernada está dictada por la clase de brida y el estándar del que se toma. Para el estándar ASME B16.5, las bridas de acero de las clases 150 y 300 tienen una altura de cara elevada de 1/16 de pulgada (1,6 mm); Las bridas de acero que superan la clase 300 utilizan una cara elevada de 1/4 de pulgada (6,4 mm). En un mundo ideal, la altura de una cara elevada aumentaría a medida que aumenta la clase, pero esto no ocurre en la mayoría de los estándares; sin embargo, es una generalización lógica.

TIPO DE CARA DE BRIDA CON JUNTA DE TIPO ANILLO – RTJ

Las bridas de unión tipo anillo (RTJ) son una variación del diseño de brida de cara elevada. Las bridas RTJ generalmente se usan para aplicaciones más severas, particularmente para sistemas de alta presión y/o sistemas de alta temperatura (>750 ⁰C / 1382 ⁰F). Es posible usar bridas RTJ en todas las clases de presión, pero generalmente se usan para la clase 900 y superior.

La diferencia entre una brida RTJ y una brida de cara elevada es la forma en que se obtiene el sello. Las juntas de metal (duras) se utilizan con bridas RTJ, mientras que las juntas de cara elevada utilizan juntas blandas o semimetálicas. Hay tres grupos principales de juntas tipo anillo: R, RX y BX; nos centraremos en la junta tipo R porque es, con diferencia, la más común.

Las juntas RTJ tipo R son de forma circular con un perfil/cuerpo de forma ovalada u octogonal; el perfil octogonal obtiene el sello más eficiente y es el diseño más moderno. Se mecaniza una ranura en la cara de una brida RTJ y la junta asociada se instala en esta ranura. Cuando se ensambla la brida, las dos caras de acoplamiento comprimen la junta hasta que se deforma y se forma un sello de metal con metal. Si la brida está ensamblada correctamente, las dos bridas RTJ de acoplamiento no deben entrar en contacto físico entre sí.

TIPO DE CARA DE BRIDA CON LENGÜETA Y ACANALADA – T&G

Las bridas de lengüeta y ranura se componen de dos caras. La que tiene la cara elevada se denomina lengüeta y el otro extremo se denomina ranura. La ventaja de esto es que se auto alinea y actúa como un depósito para el adhesivo. La ranura y la lengüeta han sido diseñadas para crear un sello entre la brida y la tubería a medida que los conos se acercan al mismo diámetro. Las bridas de ranura y lengüeta se utilizan para circunstancias especiales, con la ventaja principal de que se pueden unir a la tubería sin soldar.

Las bridas de lengüeta y ranura de acero inoxidable son conocidas por su excelente rendimiento, resistencia a la corrosión y durabilidad. Estas bridas de lengüeta y ranura ANSI B16.47 cumplen con los requisitos de varias industrias como la automotriz, la ingeniería pesada, los ferrocarriles y la ingeniería de tuberías.

Las dimensiones de ranura de lengüeta de brida DIN 2512 están diseñadas de acuerdo con DIN 2512. El tamaño es compacto y ahorra espacio. Es muy rentable y solo se necesita una soldadura a tope para instalarlo.

TIPO DE CARA DE BRIDA CON HEMBRA-MACHO – M&F

Las bridas Hembra-Macho o Male and Female Flange en inglés, son bridas muy similares a las Ranura Lengüeta, con la diferencia que no tienen cerramiento o límite en el interior de la brida. En este caso, la junta sí que está en contacto directo con el fluido a diferencia de la Ranura Lengüeta, la cual está completamente encerrada en la brida.

Las Bridas Hembra-Macho se fabrican en 2 tipos de serie: la serie Hembra Macho Larga, y la Serie Hembra Macho Corta. La diferencia entre ambas es la presión nominal para la cual están diseñadas para trabajar.

Este tipo de bridas usan juntas tipo espirometálicas, que llevan el mismo nombre, Junta Hembra Macho, o también son llamadas tipo “RIR”.

Las Juntas Hembra Macho espirometálicas son iguales a las juntas tipo Ranura Lengúeta espirometálicas, y se diferencian por tener un anillo interno que evita que la espira sea succionada o empujada por las presiones que conduce la brida.

Así mismo, esta brida puede usar empaques suaves de fibras aramídicas, grafito reforzado con inoxidable o de PTFE, siempre que lleven un anillo interno tipo eyelet fabricado de inoxidable 316 que cubra el interior de la junta similar a una envoltura.

TIPOS DE CARAS DE BRIDAS
CaracterísticasCara planaCara resaltadaCara junta tipo anilloRanura y lengüetaHembra y macho
Área de selladoGrandeMediaPequeñaPequeñaPequeña
Área de sellado de la caraDiámetro interior a exteriorDiámetro interior a diámetro exterior del área resaltadaRanura en la caraRanura en la CaraRanura en la cara
Rango de presiónBaja presiónGeneralGeneral. Alta presiónEspecífico. Alta presiónEspecífico. Alta presión
Clase de presión125#, 250#Todas. Hasta 2500#.900#Todas. Hasta 2500#.900#
Rango de temperaturaBajas temperaturasGeneralGeneralGeneral. Condiciones extremas.General. Condiciones extremas.
Tipo de juntaBlanda. No metálicaNo metálica, semi-metálica.Dura. Metal-metal.No metálica, semi-metálica.No metálica, semi-metálica.