Diseño Bridas

DISEÑO BRIDAS

PARTES APLICABLES EN LA SECCION VIII

•LA PARTE UG (MATERIALES, FABRICACION)

•LA PARTE UW (FABRICADAS CON SOLDADURA)

•LA PARTE PERTINENTE DE LOS MATERIALES.

•LA PARTE UHX

•APENDICE 2

TIPOS

•HAY TRES TIPOS DE BRIDAS DESCRITOS EN EL APENDICE 2•INTEGRALES•SUELTAS•OPCIONALES (PUEDEN CALCULARSE COMO INTEGRALES O SUELTAS DEPENDIENDO DE LA PRESION Y TEMPERATURA)

INTEGRALES

•Son aquellas que no tienen ninguna parte suelta y por lo tanto pueden transferir las cargas y los momentos de una manera mas efectiva al cuerpo del intercambiador

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INTEGRALES

INTEGRALES

INTEGRALES

SUELTAS

SUELTAS

OPCIONALES

OPCIONALES COMO INTEGRALES

• Las bridas opcionales deben calcularse como integrales si cualquiera de los siguientes

parámetros se excede:

LIMITACIONES EN EL TIPO DE BRIDA

•Las bridas para servicio letal según UW-2, solamente pueden ser soldadas con uniones tipo 1 o 2, esto excluye otras bridas que no sean integrales del tipo “Weld Neck”.

•El parágrafo 7.8.2 del API-660, establece que las bridas para los cuerpos y canales deben ser del tipo “Weld Neck”, excepto que el comprador especifique lo contrario.

MATERIALES

•Las bridas que tengan “Hub” deben ser fabricadas de material forjado, no olvidar UG-6(a); pero si estas son forjadas en la forma de anillo, entonces el eje longitudinal del “hub” debe coincidir con el eje del tocho.

MATERIALES

•No se deben fabricar bridas con “hub” a partir de laminas, a no ser que se rolen en forma de anillo y luego se suelden, la soldadura y PWHT debe cumplir con los requisitos de fabricación.

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TRATAMIENTO TERMICO

•Las bridas con un espesor mayor de 3” deben ser tratadas térmicamente ya sea por:•Normalizado•Normalizado y revenido•Recocido total•Templado y revenido

DIAMETRO DE LOS TORNILLOS

•El Apéndice 2 de la Sección VIII División 1 limita el diseño de las bridas no estándar a tornillería que tenga al menos ½” (13 mm) de diámetro.

ARANDELAS

•El uso de arandelas no esta prohibido siempre y cuando sean de material conformado [UG-13(b)].

DISEÑO DE BRIDAS

•Las reglas de diseño del Apéndice 2 de la Sección VIII proveen un margen seguro para soportar las cargas hidrostáticas, el asentamiento del empaque, y las fuerzas externas y el momento neto aplicado a la sección de la brida

DISEÑO DE BRIDAS

•Este método de diseño esta limitado a:•Bridas que utilicen un empaque el cual este contenido dentro del círculo de los tornillos.

CONSIDERACIONES DE DISEÑO

El diseño de las bridas implica la selección de:• El tipo de brida• El material del empaque• Material y diámetro de la tornillería• Dimensiones del “hub”• Ancho de la brida• Espesor de la brida


Las dimensiones de las bridas deben seleccionarse de tal manera que los esfuerzos y la rigidez de la brida satisfaga los requisitos del Código ASME Sección VIII División 1 Apéndice 2.


En el diseño de la brida se deben considerar dos condiciones de diseño:1. Condición de operación: es aquella

condición con las fuerzas ocasionadas por la presión de diseño a la temperatura de diseño

2. Condición de asentamiento del empaque: es aquella condición con las fuerzas ocasionadas por el apriete de los tornillos y la temperatura ambiente

29/10/2013

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El diseño debe verificar las bridas en condición corroída y nueva.

En el caso de las bridas emparejadas se deberá considerar la carga de los tornillos mas alta de las dos calculadas individualmente.


El efecto de las placas de partición debe considerarse en el diseño de las bridas del canal, ver el siguiente parágrafo:

UHX-4(c)

PASO 1

•SELECCIONE EL MATERIAL DEL EMPAQUE Y LA SUPERFICIE DE ASENTAMIENTO

•DEFINA LAS DIMENSIONES DEL EMPAQUE

•DE LAS TABLAS 2-5.1/2 OBTENGA LOS VALORES DE “m”, “y”, “bo”, Y “b”

MATERIALES DE LOS EMPAQUES

•Para las constantes de los materiales de los empaques, y las dimensiones de las superficies de asentamiento se deben consultar las Tablas que se encuentran en el Apéndice 2

PASO 2

•Determine la carga de los tornillos en operación

•No olvide incluir la placa de partición si existe:

PASO 2

•Determine la carga de los tornillos en condiciones de asentamiento

• No olvide incluir la placa de partición si existe:

PASO 2

•SI SON BRIDAS EMPAREJADAS, DEBE ESCOGERSE EL MAYOR VALOR DE “Wm1” Y “Wm2”

PASO 2

•Determine el diámetro y numero de tornillos basado en los requisitos de área (escoja la mayor entre las dos áreas de abajo)

PASO 2

•El Código ASME para servicio letal y el TEMA RCB-11.22 requieren un paso máximo entre tornillos de:

PASO 3

•CALCULE LAS FUERZAS EN CONDICIONES DE OPERACION

•CALCULE LAS CARGAS EN LA CONDICION DE ASENTAMIENTO DEL EMPAQUE

PASO 3

•Calcule la fuerza de los tornillos en condiciones de operación

PASO 3

•Calcule la fuerza de los tornillos en condiciones de asentamiento del empaque

PASO 4

•Calcule los momentos en condiciones de operación

M = Fuerza x Brazo

PASO 4

•FUERZAS

PASO 4

•BRAZOS (SOLO INTEGRALES)

PASO 4

•MOMENTOS

PASO 5

•CALCULE EL MOMENTO EN CONDICIONES DE ASENTAMIENTO DEL EMPAQUE

PASO 6

•CALCULE LOS ESFUERZOS EN AMBAS CONDICIONES. (SOLO INTEGRALES)

LONGITUDINALES “HUB”

PASO 6


RADIALES BRIDA

PASO 6


TANGENCIALES BRIDA

PASO 6

•CALCULE LOS ESFUERZOS EN AMBAS CONDICIONES. (SOLO SUELTAS)

PASO 7

•EVALUE LOS ESFUERZOS CON RESPECTO A LOS LIMITES.

•SH ≤ MENOR (1.5 Sf; 2.5 Sn; PARA LOS TIPOS “WELD NECK”)

PASO 7

•EVALUE LOS ESFUERZOS CON RESPECTO A LOS LIMITES.

•SR ≤ Sf•ST ≤ Sf• (SR + ST )/2 ≤ Sf•EL VALOR DE “Sf” DEBE TOMARSE A LA

TEMPERATURA DE DISEÑO PARA CONDICIONES DE OPERACION Y A LA TEMPERATURA AMBIENTE PARA LAS CONDICIONES DE ASENTAMIENTO

PASO 8

•VERIFIQUE LA RIGIDEZ (SOLO INTEGRALES)

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