¿QUE NORMA DEBEMOS SEGUIR PARA UNIONES BRIDADAS?

Las uniones bridadas son un conjunto ensamblado, formado por la unión de dos bridas mediante el uso de elementos de fijación como pernos, tuercas y arandelas. Entre ambas bridas se sitúa una junta o empaquetadura, que realiza la función de sellado de la unión.

Las uniones bridadas se diseñan para permitir el transporte de un fluido en una tubería o en un equipo a presión, garantizado la correcta estanqueidad de la unión. La ventaja de las uniones bridadas radica en el hecho de que, por estar unida con pernos, permite un rápido montaje y desmontaje para realizar operaciones de reparación o mantenimiento.

Debido a su diseño, una unión bridada es uno de los componentes críticos en un equipo mecánico, una fuga o defecto en la misma puede provocar accidentes en campo con consecuencias catastróficas. Debido a las altas presiones que estos equipos manejan durante su servicio es fundamental garantizar la estanqueidad total de estas uniones, con el fin de evitar accidentes y emisiones de productos nocivos hacia el medio ambiente.

Fruto de esta preocupación, ASME creó en el año 1995 un comité denominado PCC (Post Construction Committee), encargado de generar estándares en equipos en una fase posterior a la construcción.

En el año 2000 se emite la primera edición del estándar ASME PCC-1 "Guidelines for Pressure boundary bolted flange joint assembly", una guía para el montaje de juntas bridadas, tanto nuevas como en servicio. En el momento de la redacción de este artículo, la revisión en vigor corresponde a la del año 2019.

El estudio equivalente en normativa europea sería el descrito en la norma EN 1591-1 Reglas de diseño de las uniones de bridas circulares con junta de estanqueidad. La necesidad de evaluar las uniones bridadas bajo la norma europea cada vez es mayor debido a la necesidad de cumplir con los requisitos de emisiones impuestos por diferentes normas como son la DIN EN ISO 15848-1 & TA Luft (normativa alemana de límite de emisiones).

El principio de una unión bridada se basa en la carga que se aplica a los pernos, la cual provoca que la junta cubra las imperfecciones macroscópicas y microscópicas de la brida, lográndose contener el fluido dentro del sistema presurizado.

Las causas más comunes por las que se produce una fuga en una unión bridada son: desajustes en las bridas, mal apriete de pernos o el uso de una junta defectuosa.

El estándar ASME PCC-1 no solo indica como debe ser el correcto apriete de una unión bridada, sino que también indica la capacitación de los operarios encargados de realizar dichas actividades.

A continuación, se indican los diferentes pasos necesarios para realizar un correcto apriete de la unión en base al ASME PCC-1. Hemos seleccionado este estándar en lugar de la norma europea en el desarrollo de este artículo, por ser el de mayor aplicación a nivel mundial.

• Inspección preliminar. En esta fase debe verificarse que las bridas, juntas, pernos y tuercas no tienen ningún defecto, en ese caso deben ser rechazados. Todas las roscas de los tornillos y caras de las bridas serán examinadas en busca de imperfecciones. Se comprobarán las principales dimensiones de la brida (diámetros internos y externo, circulo de pernos, diámetro de asiento de la junta, número y tamaño de pernos).
• Alineación de las bridas. Una correcta alineación de todos los elementos es fundamental en el ensamblaje de una unión bridada. En el apéndice E del estándar ASME PCC-1 se indican las diferentes etapas para garantizar la alineación de todos los componentes.

Espaciado excesivo

Línea central alta o baja

Paralelismo entre caras de bridas

Rotación de pernos

• Instalación de la junta. Debe usarse una junta nueva, no siendo recomendado usar juntas previamente utilizadas. Se posicionarán cuatro pernos para facilitar el centrado de la junta. La junta se instalará centrada entre ambas bridas, y se verificarán las dimensiones principales de la misma. Para asegurarse de la posición de la junta se puede usar un espray adhesivo compatible con el proceso, ajustándose posteriormente el resto de los pernos y tuercas.
• Apriete de pernos. En función del tamaño de los pernos y los requerimientos del Proyecto, el apriete de los pernos puede realizarse usando diferentes técnicas, con apriete de las tuercas o tensionando los pernos con un tensionador hidráulico de pernos.

El apriete de los pernos seguirá una secuencia con un patrón en diagonal, indicada en el estándar ASME PCC-1 tabla 3 & 3.1. La fuerza de apriete ira aumentando de forma gradual en las diferentes etapas del proceso de apriete según lo indicado en la tabla 1 del estándar.

El uso de lubricantes es recomendado en pernos no recubiertos, porque reduce el coeficiente de fricción resultando en un valor de torque menor. Es necesario garantizar que el lubricante sea compatible con el perno, tuerca y fluido de proceso.