Las bridas de acero al carbono son componentes fundamentales que se utilizan en una amplia gama de sistemas de tuberías industriales. Su función principal es conectar tuberías, válvulas, bombas y otros equipos para formar una infraestructura completa de tuberías. Estas bridas ofrecen alta resistencia, excelentes capacidades de sellado y suelen ser más rentables en comparación con otras variantes de acero aleado o inoxidable.
Este artículo explora los materiales y estándares más comunes para las bridas de acero al carbono, las diferencias entre las variantes de hierro forjado y fundido, y los métodos para prevenir la corrosión. Ya sea ingeniero, gerente de proyecto o especialista en compras, comprender las características de las bridas de acero al carbono le ayudará a tomar mejores decisiones de compra y aplicación.
Materiales y estándares comunes para bridas de acero al carbono
Materiales primarios
El acero al carbono es el principal material utilizado en la fabricación de bridas debido a su resistencia, asequibilidad y versatilidad. Contiene hasta un 2,1 % de carbono en peso y generalmente se alea con hierro. La cantidad de carbono determina la dureza y la resistencia mecánica del acero, así como su ductilidad y soldabilidad.
Normas para bridas de acero al carbono:
ASTM A105 / A105N (SA105N): Ampliamente utilizado para componentes de tuberías de acero al carbono forjado en servicio a temperatura ambiente y alta temperatura.
ASTM A350 LF2: Diseñado para servicio a baja temperatura, ofrece alta tenacidad al impacto y resistencia a las entalladuras.
ASTM A694: Se utiliza en servicios de transmisión de alta presión, a menudo en las industrias del petróleo y el gas, con números de grado que reflejan el límite elástico.
DIN 2533: Norma alemana para bridas de acero al carbono.
MSS SP-44: Especificación para bridas de tuberías de acero de gran diámetro utilizadas en sistemas de alta presión.
Estas normas determinan la composición química, las propiedades mecánicas, el método de fabricación y los requisitos de inspección para cada tipo de brida.
Material de brida ASTM A105N (SA105N)
ASTM A105N es uno de los grados de acero al carbono más comunes utilizados para la fabricación de bridas. Es especialmente popular para aplicaciones de servicio a temperatura ambiente y alta temperatura. La "N" significa "normalizado", lo que significa que el acero ha sido tratado térmicamente para mejorar su tenacidad y uniformidad.
Tamaños y clases disponibles
Tamaños estándar: De 45,7 cm a 106,7 cm en diseños ciegos, de cuello soldado, de unión traslapada y deslizantes.
Clases de presión: Clase 150 y Clase 300 (otras clases disponibles a pedido, incluidas las clases 600 a 2500).
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Element
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Composition (%)
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Carbon (C)
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Max 0.35
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Manganese (Mn)
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0.60 - 1.05
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Phosphorus (P)
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Max 0.035
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Sulfur (S)
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Max 0.040
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Silicon (Si)
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0.10 - 0.35
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Copper (Cu)
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Max 0.40 (Note A)
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Nickel (Ni)
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Max 0.40 (Note A)
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Chromium (Cr)
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Max 0.30 (Note A, B)
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Molybdenum (Mo)
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Max 0.12 (Note A, B)
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Vanadium (V)
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Max 0.08 (Note A)
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Notas:
Suma de Cu + Ni + Cr + Mo + V ≤ 1,00 %
Cr + Mo ≤ 0,32 %
Por cada 0,01 % por debajo del límite máximo de carbono, el Mn puede aumentar un 0,06 % hasta un máximo de 1,65 %.
Propiedades mecánicas:
Resistencia a la tracción: Mín. 485 MPa (70 000 psi)
Límite elástico: Mín. 250 MPa (36 000 psi)
Elongación: Mín. 30 % (en probeta de 2")
Dureza: Máx. 187 HBW
Aplicaciones:
Oleoductos y gasoductos
Centrales eléctricas
Industrias petroquímicas
Refinerías
Sistemas de tuberías de acero inoxidable (con juntas de solapa)
Medidas anticorrosivas para bridas de acero al carbono
Si bien el acero al carbono ofrece resistencia, es propenso a oxidarse si no se trata adecuadamente. Se utilizan varios métodos de protección de superficies. Empleado:
Galvanoplastia (revestimiento de zinc):
Disponible en acabados de zinc blanco o amarillo
Añade resistencia a la corrosión para ambientes interiores y exteriores templados
Pintura antioxidante:
Apto para almacenamiento a largo plazo
Económico y fácil de aplicar
Barniz de aceite:
Proporciona una capa protectora temporal
Se utiliza frecuentemente para transporte y protección a corto plazo
Tratamiento térmico y soldadura de bridas ASTM A105N
Requisitos de tratamiento térmico:
No obligatorio para bridas inferiores a la Clase 300 o inferiores a 4" NPS
Requerido para:
Bridas superiores a la Clase 300
Diseños especiales con presión/temperatura de diseño desconocidas
Artículos superiores a 4" NPS
Tratamientos disponibles:
Normalización
Recocido
Normalización y revenido
Temple y revenido
Capacidad de soldadura:
Todos los componentes A105 se pueden soldar.
Los procedimientos deben cumplir con la Sección IX de ASME.
Normas y documentos relacionados
Para garantizar la consistencia y la calidad, las bridas de acero al carbono se fabrican de acuerdo con diversas normas internacionales y nacionales:
ASME B16.5: Bridas para tuberías y accesorios bridados
ASME B16.47: Bridas de gran diámetro
ASME B16.48: Bridas de línea
ASME B16.9/B16.11: Accesorios forjados y labrados
MSS SP-44: Bridas de acero para tuberías
ASTM A961: Requisitos generales para accesorios y válvulas forjados
Conclusión
Las bridas de acero al carbono son componentes indispensables en los sistemas de tuberías industriales debido a su durabilidad, rentabilidad y amplia compatibilidad. Comprender las diferentes normas de materiales, como ASTM A105N, A350 LF2 y A694, así como las diferencias entre bridas forjadas y fundidas, permite a los ingenieros y equipos de compras elegir el producto más adecuado para sus aplicaciones.
Con la protección adecuada contra la corrosión y el cumplimiento de las normas de la industria, las bridas de acero al carbono pueden ofrecer una larga vida útil incluso en entornos exigentes. A medida que las industrias amplían su infraestructura, estas bridas siguen desempeñando un papel fundamental en el transporte seguro de fluidos y gases a través de sistemas críticos.
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