La cara de la brida és la part d'una brida que ningú mira en un dibuix, però és la raó per la qual una junta es manté durant deu anys o té fuites en la primera prova hidràulica.ASME B16.5defineix sis geometries de cares i no són intercanviables. L'acoblament d'una brida RF amb una brida RTJ, o una cara mascle amb una cara plana, no produeix un segell marginal - no produeix cap segell, perquè la junta no pot contactar ambdues superfícies correctament. Aquesta guia explica cada tipus de cara, com es veu, quina junta hi va, la pressió i el rang de servei que cobreix i els errors que causen fallades del lloc.
Per què és important la geometria de la cara
Una junta de brida segella perquè la càrrega del cargol comprimeix una junta entre dues superfícies metàl·liques paral·leles i el material de la junta flueix a la rugositat microscòpica d'aquestes superfícies. La forma de la zona de seient - elevada, plana, acanalada, llengüeta-i-ranura - decideix com es distribueix la càrrega del cargol, quina àrea de la junta està activa i com es manté la junta.
Una cara elevada concentra la càrrega de la junta en un diàmetre més petit, la qual cosa proporciona una major tensió de la unitat i un segellat més fàcil a pressió moderada. Una ranura d'anell força la junta a un canal definit, que conté la junta contra la pressió interna.
Una cara plana distribueix la càrrega per tota la brida, cosa que es requereix quan la brida de l'equip d'acoblament és de ferro colat i s'esquerdaria si es carrega com una brida d'acer. El tipus de cara no és una opció estètica; és el mecanisme de segellat.
Cara aixecada (RF): el valor per defecte
La cara elevada és la cara de brida més comuna a les canonades industrials, que cobreix probablement el 80% de totes les brides en servei. És un petit anell elevat a la cara de la brida, fora del cercle del cargol, amb un acabat mecanitzat suau.
L'alçada de la cara elevada depèn de la classe de pressió: les classes 150 i 300 utilitzen una alçada elevada d'1,5 mm, mentre que la classe 600 i superior utilitzen una alçada elevada de 6,4 mm. La junta es troba en aquest anell elevat i la càrrega del cargol la comprimeix entre dos anells elevats enfrontats.
Les brides RF accepten una àmplia gamma de juntes: juntes de xapa (sense -amiant, PTFE, grafit), juntes-espirals amb anells interiors i exteriors i juntes de perfil kamm. Funcionen a tota la gamma Classe 150 a Classe 2500, per això són tan habituals. La contrapartida-és que la junta no està continguda - en una junta d'alta-pressió, la pressió interna pot fer-la sortir de costat, tret que la junta estigui de mida adequada i cargolada.
Les brides de RF són estàndard en petroli i gas, petroquímica, processament químic i servei d'aigua. L'acabat de la cara sol ser de 125 a 250 AARH (3,2 a 6,3 micròmetres) per a les juntes toves i de 250 a 500 AARH per a les juntes-espirals.
Cara plana (FF): per a brides d'equips trencadissos
La brida de cara plana no té cap anell elevat - tota la cara és un pla pla. Existeix per una raó d'enginyeria: quan cargoleu una brida d'acer a una brida d'equip de ferro colat, bronze o FRP, el material trencadís no pot gestionar la concentració de càrrega puntual d'una cara elevada.
Si intenteu posar una brida de RF contra una brida de ferro colat, l'anell elevat trauria el material trencadís i el trencaria. La cara plana distribueix la càrrega del cargol per tota l'àrea de la cara completa i la junta és una junta-de cara completa que cobreix tota la brida, els forats i tot.
Les brides FF s'utilitzen en vàlvules, bombes i brides d'equips de ferro colat, normalment en serveis de baixa pressió-(Classe 125 a Classe 300). No són habituals a les canonades de procés on les dues brides són d'acer, perquè requereixen un parell de cargol molt més elevat per aconseguir la mateixa tensió unitat que una brida de RF.
Una regla pràctica: si una de les brides del parell és de ferro colat o no-metàl·lic, utilitzeu FF als dos costats amb una junta-de cara completa. Barrejar FF per un costat i RF per l'altre no funciona - la cara aixecada aixafarà la brida trencadissa.
Junta de tipus anell (RTJ): alta pressió, alta temperatura
La brida RTJ té una ranura circular mecanitzada (o dues mitges-ranures concèntriques) tallades a la cara de la brida, on hi ha una junta d'anell metàl·lic sòlid. L'anell és oval o octogonal en secció-transversal, i sota la càrrega del cargol es deforma plàsticament a la ranura, creant un segell de metall-a-que no depèn d'una junta suau.
Aquest és el tipus de cara per a la classe 600 i superior, servei d'alta-temperatura (per sobre d'uns 400 ºC) i cap de pou de petroli i gas / servei d'arbre de Nadal on una junta suau s'extrudia o esclata.
La junta de l'anell en si és l'element de segellat: és més suau que la brida (generalment ferro tou, acer baix-carboni, inoxidable 304/316, Inconel o Monel segons el servei) i es deforma per adaptar-se a la ranura. La cara de la brida en si no entra en contacte - el segell es troba completament entre l'anell i les dues superfícies de la ranura.
Les brides RTJ s'utilitzen en capçals de pou submarins, col·lectors d'alta-pressió, servei de vapor per sobre de 40 bar i servei àcid on les juntes de grafit serien atacades per l'hidrogen. L'inconvenient és el cost: la ranura és cara de mecanitzar, l'anell és una peça de precisió i les brides RTJ requereixen una manipulació acurada - una ranura ratllada arruïna el segell. Un cop l'anell està comprimit, no es pot reutilitzar; s'instal·la un nou anell a cada desmuntatge.
Home i Femení (M&F): Localització de precisió
El parell de brides mascle i femella utilitza superfícies elevades i encastades coincidents: una brida té una cara masculina elevada (uns 6,4 mm d'alçada), l'altra té una cara femenina encastada a joc (uns 4,8 mm de profunditat). El mascle encaixa a la femella i la junta es troba a l'estreta superfície anular entre ells.
La cara femenina localitza i reté la junta, la qual cosa evita que es desprengui per pressió interna - aquest és l'avantatge respecte a RF. Les brides M&F s'utilitzen habitualment en bombes, vàlvules i canals d'intercanviador de calor, on la junta ha de romandre centrada durant el muntatge i la brida de l'equip ja és femella.
La junta d'una brida M&F es limita a la cavitat femella, de manera que no pot extreure's lateralment. Això fa que M&F sigui adequat per a una pressió superior a la de RF sense un anell-en espiral, i és més fàcil d'alinear durant el muntatge perquè el pilot mascle centra les dues brides. La compensació-és que la cara masculina es fa malbé fàcilment si la brida es deixa caure o es colpeja - una entalladura a la vora masculina arruïna el segell.
Les brides M&F tampoc són intercanviables amb RF i no podeu barrejar un mascle amb una cara plana. Estan coberts per ASME B16.5 i s'utilitzen a tota la gamma de classes fins a aproximadament la classe 900.
Llengua i ranura (T&G): junta totalment continguda
La llengüeta-i- és la geometria de la cara més continguda: una brida té una llengüeta anular elevada, l'altra té una ranura anular coincident i la junta es troba completament dins de la ranura. A diferència de M&F, la llengüeta és més estreta i la ranura més profunda, de manera que la junta està totalment tancada per ambdós costats i la vora exterior de la llengüeta la protegeix de l'atmosfera.
Les brides T&G s'utilitzen en materials de juntes sensibles a l'oxidació o extrusió - substituts d'amiant, PTFE, espiral-enrotllat en servei crític - i en juntes que no es desmunten regularment.
L'avantatge és el màxim confinament de la junta i un excel·lent segellat en serveis volàtils o perillosos. El desavantatge és el manteniment: la llengua és fràgil, la ranura és difícil de netejar i la junta no es pot inspeccionar sense un desmuntatge complet.
Les brides T&G es presenten en variants grans i petites (T&G gran per a intercanviadors de calor, T&G petita per a connexions de bombes). Són menys comuns a les canonades generals que RF, però estàndard a les brides d'equips crítics. Igual que M&F, no són intercanviables amb cap altre tipus de cara.
Comparació-creuada d'un cop d'ull
| Tipus de cara | Junta utilitzada | Gamma de classes típica | El millor per |
| Cara aixecada (RF) | Full,-espiral, perfil kamm | 150 - 2500 | Conductes generals del procés |
| Cara plana (FF) | Junta-de fulla de cara completa | 125 - 300 | Equips de ferro colat / FRP |
| Junta de tipus anell (RTJ) | Anell metàl·lic (oval/octogonal) | 600 - 2500 | Alta pressió, alta temperatura, cap de pou |
| Home i dona (M&F) | Làmina confinada / espiral | 150 - 900 | Bombes, vàlvules, intercanviadors de calor |
| Tongue & Groove (T&G) | Full confinat / espiral | 150 - 900 | Servei crític i perillós |
La regla de no-intercanviabilitat
La regla més important: dues brides amb diferents tipus de cara no s'acoblen. No podeu cargolar una brida RF a una brida RTJ o una brida M&F a una brida FF i esperar un segell. La junta no podrà contactar ambdues superfícies en tota la seva amplada.
Quan demaneu una brida, especifiqueu explícitament el tipus de cara a la consulta i confirmeu que l'equip d'acoblament (vàlvula, bomba, compressor) tingui la mateixa cara. Un error comú del lloc és demanar una brida de recanvi amb RF i descobrir que la bomba és RTJ - el recanvi no encaixa i s'ha de tornar a fabricar. Combineu sempre el tipus de cara amb la placa d'identificació de l'equip.
La rugositat facial forma part de les especificacions
Fins i tot en el mateix tipus de cara, l'acabat superficial (rugositat) és important. Una junta necessita la rugositat adequada per mossegar - massa llisa i rellisca, massa rugosa i la junta no pot segellar els pics. ASME B16.5 especifica els acabats típics: de 125 a 250 AARH per a juntes de xapa tova, de 250 a 500 AARH per a juntes enrotllades en espiral. L'acabat es mesura mitjançant el patró de mecanitzat de la cara - una espiral contínua o una serralada concèntrica produïda per una eina de cara de brida. Una cara que ha estat danyada per una clau anglesa caiguda, o marcada per l'eliminació d'una junta defectuosa, s'ha de replantejar abans de tornar a muntar. Aquesta és una operació independent de la selecció del tipus de cara, i és on s'originen moltes filtracions del lloc.
Errors comuns de camp
- Si feu servir una junta de RF en una brida RTJ perquè "semblava a prop" -, la junta no segellarà a la ranura.
- Barreja de brides FF i RF en una vàlvula de ferro colat, trencant la brida de ferro colat sota càrrega.
- Reutilitzar una junta d'anell RTJ després del desmuntatge -, l'anell s'ha fixat permanentment i no es tornarà a segellar-.
- Parell d'una brida FF als valors dels cargols RF, que trenca la brida de l'equip trencadís.
- No netejar la cavitat femella M&F abans del muntatge, deixant material de junta antic que impedeix que la cara masculina s'assenti.
- Ignorant l'acabat de la cara i utilitzant una junta suau en una cara llisa-mecanitzada que no tingui dentades.
Com triar
Comenceu des del servei: si la pressió és de classe 600 o superior, o la temperatura és alta, per defecte és RTJ. Si esteu cargolants a equips de ferro colat o FRP, utilitzeu FF.
Si la junta es troba en una bomba, vàlvula o intercanviador de calor que especifique M&F, coincideixi-la. Per a canonades de procés generals per sota de la classe 600, utilitzeu RF amb una espiral-enrotllada o una junta de xapa -, és la predeterminada per una bona raó.
T&G es reserva per a serveis crítics on la contenció de les juntes és la prioritat. En cas de dubte, comproveu la placa de l'equip i coincideixi amb el tipus de cara; la cara de la brida no és el lloc per improvisar.
