Bridas ASME B16.5: clases de presión, tipos de cara, dimensiones y materiales

ASME B16.5 es el estándar de bridas más utilizado en el mundo y rige bridas de tuberías y accesorios bridados desde NPS ½ hasta NPS 24 en sistemas de tuberías de proceso, petroquímicos y de gas y petróleo. Define todo lo que un equipo de adquisiciones o un ingeniero de tuberías necesita para especificar una brida correctamente: las siete clases de presión (150 a 2500), clasificaciones de presión y temperatura por grupo de materiales, tipos de cara, dimensiones del orificio, requisitos de empernado y marcado. Equivocarse en cualquiera de estos parámetros puede significar un costoso desajuste en la junta bridada o, peor aún, una fuga en el servicio.

ZC Steel Pipe fabrica y exporta bridas ASME B16.5 en acero al carbono, acero aleado y acero inoxidable, cubriendo las siete clases de presión y todos los tipos de bridas estándar: cuello soldado, deslizables, ciegas, de encaje, roscadas y de solapa. Suministramos bridas para oleoductos y gasoductos, plantas petroquímicas y proyectos de tuberías de proceso en África, Medio Oriente y América del Sur.

1. ¿Qué es ASME B16.5?

ASME B16.5 organiza sus clasificaciones de presión en torno a dos variables: la clase de presión y el grupo de materiales. La presión de trabajo real permitida de una brida a una temperatura determinada se determina buscando la intersección de estas dos variables en las tablas de clasificación de presión y temperatura de la norma. Esto significa que dos bridas estampadas como 'Clase 300' pero hechas de diferentes materiales pueden tener clasificaciones de presión significativamente diferentes; el número de clase por sí solo no es suficiente para determinar la clasificación real.

La norma cubre NPS ½ a NPS 24. Para bridas superiores a NPS 24, consulte ASME B16.47 (Serie A o B), que extiende la cobertura a NPS 60.

2. Las siete clases de presión

ASME B16.5 define siete clases de presión. El número de clase se originó a partir de la clasificación de presión aproximada (en psi) de una brida de acero al carbono Clase X a 850 °F (454 °C), una convención que ahora es en gran medida histórica. Lo que importa en la práctica es la tabla de presión-temperatura para el grupo de materiales específico, no solo el número de clase.

3. Clasificaciones de presión y temperatura por grupo de materiales

ASME B16.5 organiza los materiales en grupos; actualmente hay 31 grupos para materiales fundidos y forjados. Cada grupo tiene su propia tabla de clasificación de presión-temperatura. Los grupos de materiales más utilizados en tuberías de petróleo y gas son:

4. Tipos de bridas cubiertos por B16.5

5. Tipos de caras de bridas: RF, FF, RTJ y otros

6. Dimensiones y tamaños de orificio

ASME B16.5 establece el diámetro exterior, el diámetro del círculo de pernos, el número y diámetro de los orificios para pernos y el espesor mínimo de brida para cada NPS y combinación de clases. Las dimensiones del orificio se establecen según la cédula de tubería que se utiliza: B16.5 proporciona tablas de perforaciones para cédulas estándar, XS (extrafuerte) y XXS, así como una variedad de cédulas intermedias.

Nota: Las dimensiones anteriores son para bridas con cuello soldado RF. Los tipos deslizables, ciegos y otros tienen el mismo diámetro exterior y círculo de pernos, pero difieren en grosor y diámetro interior. Consulte siempre la tabla B16.5 aplicable para conocer el tipo y clase de brida específicos requeridos.

7. Materiales para bridas ASME B16.5

7.1 Acero al carbono

El material dominante para bridas B16.5 en servicios de petróleo y gas. ASTM A105 (forjado) y A216 WCB (fundido) son los grados estándar para servicio a temperatura ambiente a moderada. Para servicio a baja temperatura por debajo de −29 °C, se especifica ASTM A350 LF2 (probado por impacto). Para servicio ácido (H₂S), se aplican requisitos adicionales de HIC y SSCC.

7.2 Acero aleado

Para servicios de temperatura elevada o alta presión, las bridas de acero aleado extienden la capacidad de presión-temperatura más allá del acero al carbono. Los grados comunes incluyen A182 F11 (1¼Cr–½Mo), A182 F22 (2¼Cr–1Mo) y A182 F5/F9 (5Cr y 9Cr–1Mo) para servicio de refinería y procesos de alta temperatura.

7.3 Acero inoxidable

Las bridas de acero inoxidable austenítico según A182 F304, F316, F304L y F316L se utilizan para servicios corrosivos, aplicaciones criogénicas y tuberías de alimentos/farmacéuticos. Tenga en cuenta que las bridas de acero inoxidable tienen clasificaciones de presión más bajas que las de acero al carbono de la misma clase; consulte la Sección 3 anterior. Los grados de acero inoxidable dúplex y superdúplex se utilizan para entornos de servicios amargos y marinos altamente corrosivos.

8. Requisitos de pernos y juntas

ASME B16.5 especifica el tamaño, la longitud y la cantidad de pernos para cada NPS y clase. Los materiales de los pernos estándar son pernos ASTM A193 B7 con tuercas hexagonales pesadas A194 2H, los valores predeterminados para la mayoría de las uniones bridadas de acero al carbono y aleado. Para servicio a baja temperatura, se utilizan pernos A320 L7 / A194 4. Para bridas de acero inoxidable, los pernos A193 B8M / A194 8M (acero inoxidable 316) son comunes.

9. ASME B16.5 vs ASME B16.47: ¿Qué estándar se aplica?

Las bridas Serie A (equivalente a MSS SP-44) son más pesadas y más caras que las Serie B para el mismo NPS y clase, pero coinciden con el círculo de pernos de las bridas B16.5 en el límite de NPS 24, lo que significa que una brida Serie A NPS 26 se atornillará directamente a una brida B16.5 NPS 24 de la misma clase. Las bridas Serie B no comparten esta compatibilidad. Esto es importante para proyectos donde las tuberías de gran diámetro pasan a secciones de cabecera de menor diámetro.

10. Preguntas frecuentes