Conectores-soldados, roscados o a tope-Accesorios para soldar: cómo se unen las tuberías de pequeño-diámetro (ASME B16.11)

Hasta NPS 4, las tuberías-de diámetro pequeño se unen de tres maneras completamente diferentes, y la mayoría de los problemas de especificaciones en un trabajo no comienzan con el accesorio en sí - sino que comienzan con la elección del método de unión incorrecto para la presión, la temperatura y el trabajo. Los accesorios para soldar a tope- (ASME B16.9) son los predeterminados para líneas más grandes. Para tuberías más pequeñas, los accesorios forjados-soldados y roscados se incluyenASME B16.11. Este artículo compara los tres métodos y explica cómo elegir entre ellos sin leer tres estándares a la vez.

Tres formas de unir tuberías-de diámetro pequeño de un vistazo

Conectores-para soldar: cómo funciona realmente la unión

Un accesorio para soldar-encastre tiene una cavidad perforada ligeramente más grande que el diámetro exterior de la tubería. La tubería desciende hasta tocar fondo, luego la junta se suelda en filete-alrededor del exterior. El único detalle que todo fabricante aprende pero que los dibujos aún olvidan: el tubo no debe asentarse con fuerza contra el fondo del casquillo. Deje un espacio de aproximadamente 1,5 a 3 mm en la parte inferior antes de soldar. Sin ese espacio, la expansión térmica atrapa la tensión en la raíz de la soldadura y las grietas aparecen meses o años después.

Los accesorios para soldar-encastre son tolerantes en tamaños pequeños. Un soldador puede colocarlos en lugares estrechos donde no llegaría una soldadura a tope, y la soldadura de filete es rápida e inspeccionable. Su debilidad son las grietas internas y los servicios donde la limpieza o la higiene importan - el espacio del encaje puede atrapar líquido. Tampoco se recomiendan para servicios donde es probable la erosión-corrosión en la separación.

Accesorios roscados: NPT y dónde pertenecen

Los accesorios roscados se cortan o mecanizan NPT (rosca de tubería cónica, según ASME B1.20.1) en ambos extremos. La junta se sella cuando se aprietan las roscas cónicas, generalmente con cinta de PTFE o sellador de roscas. Son la forma más económica de hacer funcionar aire para instrumentos, aire para plantas, agua y pequeñas líneas de servicios públicos, y la junta se puede desmontar con dos llaves, razón por la cual las uniones roscadas y las boquillas sobreviven en todas partes en servicios de baja-presión.

Los límites son claros. Las uniones roscadas no sustituyen a las uniones soldadas en líneas de proceso de alta-presión, especialmente donde hay vibración, carga cíclica o choque térmico. La raíz de la rosca es una concentración de tensión, y en tuberías de pared delgada-las roscas mismas eliminan la mayor parte de la pared. Tampoco son adecuados para servicios letales ni para sistemas que deben radiografiarse al 100 % - no hay nada que radiografiar.

Accesorios para soldar-a tope: el estándar-para trabajos pesados

Los accesorios-soldados a tope tienen el mismo espesor de pared que la tubería y están unidos mediante soldaduras de ranura de penetración total-. La unión es tan fuerte como la propia tubería, se puede radiografiar y no hay grietas que atrapen el líquido. Para servicios críticos - alta presión, alta temperatura, fluidos peligrosos, -servicio en alta mar a largo plazo - la soldadura a tope es la opción predeterminada, y la soldadura a tope-o la roscada se elige solo cuando el tamaño o la geometría hacen que la soldadura a tope no sea práctica.

Clases de presión y pared de tubería correspondiente

ASME B16.11 utiliza designaciones de clase que no se corresponden uno-a-uno con las clasificaciones de presión de las bridas. Los números corresponden a la presión máxima aproximada que puede soportar el cuerpo del accesorio forjado, y la norma requiere que el accesorio se combine con una tubería del mismo espesor de pared. La coincidencia típica es:

Colocar un codo para soldar-enchufe Clase 3000 en una tubería SCH 40 frustra el propósito: el accesorio puede mantener la presión, pero la tubería más delgada soldada a él es el punto débil. Los dos tienen que coincidir.

Materiales y marcado

Los accesorios B16.11 son forjados y el material sigue el mismo sistema de grados que las bridas. El acero al carbono es ASTM A105. El servicio de baja-temperatura utiliza el A350 LF2. Los accesorios forjados de acero inoxidable utilizan grados A182 (F304, F304L, F316, F316L, F321, F347). Cada accesorio debe llevar una marca duradera según MSS SP-25: marca del fabricante, grado, tamaño, clase y número de calor. Al recibirlo, el marcado es lo primero que comprueba el inspector antes que cualquier otra cosa.

Cómo elegir, en tres reglas

• Alta presión, alta temperatura o línea de proceso crítica a NPS 1/2 y más: use soldadura a tope-(B16.9). Suelde por encaje-sólo donde el espacio lo obligue.
• Línea-de alta presión-de pequeño diámetro donde la soldadura a tope es demasiado complicada: use soldadura de casquillo- Clase 3000 o 6000, combinada con tubería SCH 160 o XXS.
• Líneas desmontadas de baja-presión, no-críticas (aire de instrumentación, agua, drenajes): roscadas, Clase 2000 en SCH 80, nunca en pared delgada, nunca donde la vibración sea significativa.

Errores comunes en las especificaciones

• Al pedir accesorios Clase 3000 pero usando tubería SCH 40 - el accesorio y la tubería no coinciden.
• Olvidar el espacio de raíz de 1,5-3 mm en las uniones soldadas.
• Usar accesorios roscados en una línea que experimentará ciclos térmicos o vibraciones y luego se preguntará por qué tiene fugas.
• Al mezclar roscas NPT y BSPT -, se ven similares pero no sellan.
• Solicitar accesorios para soldar-enchufes para tareas higiénicas o alimentarias/farmacéuticas, donde las grietas son inaceptables.

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