Trabajo de investigacion tipos de bridas para hoy

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Trabajo de investigacion tipos de bridas para hoy

  1. 1. TRABAJO DE INVESTIGACIONTIPOS DE BRIDAS:Definición deBridas.- Son accesorios para conectar tuberías con equipos (Bombas, intercambiadores de calor,calderas, tanques, etc.) o accesorios (codos, válvulas, etc.). La unión se hace por medio de dos bridas, en la cual unade ellas pertenece a la tubería y la otra al equipo o accesorio a ser conectado.Partes de una Brida:*Ala*Cuello*Diámetro de pernos*Cara*EspejoTipos de caras Las carasde las bridas están fabricadas de forma estándar para mantener unas dimensiones concretas. Las caras de lasbridas estándar más habituales son:*Cara plana (FF)*Cara con resalte (RF)*Cara con anillo (RTJ)Ventajas.-La ventajas de las uniones bridadas radica en el hecho de que por estar unidas por espárragos, permite elrápido montaje y desmontaje a objeto de realizar reparaciones o mantenimiento.L as bridas más utilizadas en la industria petrolera son lasque detallaremos a continuación:1.-BRIDAS CON CUELLO PARA SOLDAR(WELDING NECK)Estas bridas se diferencian por su largo cuello cónico, su extremo sesuelda a tope con el tubo correspondiente. El diámetro interior deltubo es igual que el de la brida, esta característica proporciona unconducto de sección prácticamente constante, sin posibilidades deproducir turbulencias en los gases o líquidos que por el circulan. El cuello largo y la suave transición del espesor del mismo, otorgan aeste tipo de bridas, características de fortaleza aptas en sectores detuberías sometidos a esfuerzos de flexión, producto de lasexpansiones en línea.Las condiciones descriptas aconsejan su uso para trabajos severos,donde actúen elevadas presiones.
  2. 2. 2.-BRIDAS DESLIZANTES (SLIP-ON)En este tipo de bridas, el tubo penetra en el cubo de la misma sinllegar al plano de la cara de contacto, al que se une por medio decordones de soldadura interna y externamente. Puede considerarsede montaje más simple que la brida con cuello, debido a la menorprecisión de longitud del tubo y a una mayor facilidad dealineación.Brida deslizantees la que tiene la propiedad de deslizarse haciacualquier extremo del tubo antes de ser soldada y se encuentra enel mercado con cara plana, cara levantada, borde y ranura, macho yhembra y de orificio requiere soldadura por ambos lados.3.-BRIDAS CIEGAS (BLIND)Están destinadas a cerrar extremos de tubería, válvulas o aberturasde recipientes, sometidos a variadas presiones de trabajo. Desde elpunto de vista técnico, este tipo de bridas, es el que soportacondiciones de trabajo más severas (particularmente las demayores dimensiones), ya que al esfuerzoprovocado por la tracción de los bulones, se la adiciona elproducido por la presión existente en la tubería.En los terminales, donde la temperatura sea un factor de trabajo oactúen esfuerzos variantes o cíclicos, es aconsejable efectuar loscierres mediante el acople de bridas con cuello y ciegas.La brida ciega tambiénes una pieza completamente sólida sinorificio para fluido, y se une a las tuberías mediante el uso detornillos, se puede colocar conjuntamente con otro tipo de brida de igual diámetro, cara y resistencia.4.-BRIDAS CON ASIENTO PARA SOLDAR(SOCKET WELDING)Su mayor rango de aplicación radica en tuberías de dimensionespequeñas que conduzcan fluidos a altas presiones. De allí que lasnormas. ANSI B16.5 aconsejan su uso en tubos de hasta 3” dediámetro en las series 150, 300, 600, y de hasta 2 ½” en la serie1500.En estas bridas el tubo penetra dentro del cubo hasta hacercontactocon el asiento –que posee igual diámetro interior que el tubo-quedandoasí un conducto suave y sin cavidades. La fijación de la brida al tubose realiza practicando un cordón de soldadura alrededor del cubo.Es frecuente el uso de estas bridas en tuberías destinadas a procesosquímicos, por su particular característica de conceder al conducto unasección constante.
  3. 3. 5.-BRIDAS ROSCADAS (THREADED)Si bien presentan la característica de no llevar soldadura –lo cual permite unfácil y rápido montaje- deben ser destinadas a aplicacionesespeciales (por ejemplo, en tuberías donde existan altaspresiones y temperatura ambiente). No es convenienteutilizarlas en conductos donde se produzcan considerablesvariaciones de temperatura, ya que por efectos de la dilataciónde la tubería, pueden crearse pérdidas a través del roscado alcabo de un corto período detrabajo.Brida roscada. Son bridas que pueden ser instaladas sinnecesidad de soldadura y se utilizan en líneas con fluidos contemperaturas moderadas, baja presión y poca corrosión, no esadecuada para servicios que impliquen fatigas térmicas.6.-BRIDAS PARA JUNTA CON SOLAPA (LAP-JOINT)Son bridas destinadas a usos muy particulares. Ellas producenel esfuerzo de acople a sectores de tubos solapados, queposteriormente se sueldan a los tubos que conformarán lalínea. La capacidad de absorber esfuerzos, puede considerarsemuy similar a la de las bridas deslizantes.Generalmente, se colocan en tuberías de aceros comunes oespeciales que necesiten ser sometidas con frecuencia adesmontajes para inspección o limpieza. La facilidad para girarlas bridas, y alinear así los agujeros para bulones, simplifica latarea, especialmente cuando las tuberías son de grandiámetro. No es aconsejable su uso en líneas que estánsometidas a severos esfuerzos de flexión.7.-BRIDAS DE ORIFICIOEstán destinadas a ser colocadas en puntos de la línea dondeexisten instrumentos de medición. Son básicamente iguales alas bridas con cuello para soldar, deslizantes o roscadas; laselección del tipo en función de las condiciones de trabajo dela tubería. Radicalmente tienen dos agujeros roscados paraconectar los medidores. Frecuentemente es necesario separarel par de bridas para extraer la placa de orificio; la separaciónse logra merced al sistema de extracción que posee,conformado por un bulón con su correspondiente tuercaalojada en una ranura practicada en la brida. Existe otrosistema de extracción, enel cual el bulón realiza elesfuerzo de separación através de una agujeroroscado practicado en la brida. Este sistema tiene una desventajacon respecto al anterior, ya que cuando se deteriora la rosca, seinutiliza la brida para tal función.Brida loca con tubo rebordeado. Es la brida que viene
  4. 4. seccionada y su borde puede girar alrededor de cuello, lo que permite instalar los orificios para tornillos encualquier posición sin necesidad de nivelarlos. TIPOS DE CUPLASCUPLA.- Es un dispositivo usado para conectar dos tubos o caños juntos en sus extremos con el fin de transmitirpotencia. Couplings do not normally allow disconnection of shafts during operation, however there are torquelimiting couplings which can slip or disconnect when some torque limit is exceeded.Acoplamientos normalmenteno permiten la desconexión de los ejes durante la operación, sin embargo hay limitador de par acoplamientos quepueden deslizarse o desconectar cuando algunos se superan el límite de par.El propósito principal de las cuplas es para unir dos piezas de equipos rotativos mientras que permite un ciertogrado de movimiento de desalineación o al final o en ambos. By careful selection, installation and maintenance ofcouplings, substantial savings can be made in reduced maintenance costs and downtime.Mediante una cuidadosaselección, instalación y mantenimiento de los acoplamientos, los ahorros sustanciales en costes de mantenimientoreducidos y el tiempo de inactividad. En la industria petrolera las cuplasmás usadas son las cuplassoket,(desoldadura), cuplas roscadas y cuplas epoxi.Generalmente estos accesorios son fabricados de acero al carbono, acero galvanizado y acero inoxidable.Así podemos mostrar los diferentes tipos de cuplas:
  5. 5. TIPOS DE ROSCASROSCA.-Técnicamente una rosca es una arista de sección uniforme que tiene la forma de una helicoide sobre lasuperficie externa o interna de un cilindro, o con la forma de una espiral cónica sobre la superficie externa o internade un cono, o de un cono truncado. Al roscado de un cilindro se lo llama rosca cilíndrica y al efectuado en un cono oen un cono truncado, rosca cónica.Tipos normales de roscas: hay doce tipos o series de roscas comercialmente importantes, que son los que siguen:Tipo de paso grueso:UNC y NC. Se recomienda para usos generales donde no se requieren pasos más finos.Tipos de paso fino:UNF y NF. Esencialmente igual a la primitiva serie SAE, recomendada para la mayoría de lostrabajos en la industria automotriz y aeronáutica.Tipos de paso extrafino:UNEF y NEF. Igual que la vieja serie SAE fina, se recomienda par usar en materiales deparedes finas o cuando se requiere un gran número de filetes en una longitud dada.Tipo de ocho hilos. SN. En esta serie hay ocho hilos por pulgada todos los diámetros desde 1 a 6 pulgadas. Estaserie es recomendada para las uniones de cañerías, pernos de pistón y otros cierres donde se establece una tensióninicial en el elemento de cierre para resistir presión de vapor, agua, etc.Serie de doce filetes; 12UN y 12N. Esta serie tiene doce hilos por pulgada para diámetros que van de ½ a 6pulgadas. Los tamaños de ½ a 1 ¾ pulgadas se usan en calderería.Serie de dieciséis filetes: 16UN y 16N. Esta serie tienen dieciséis por pulgada y abarca diámetros que van desde ¾hasta 6 pulgadas. Se usan en una amplia variedad de aplicaciones, tales como collares de ajuste, retén, etc. querequieren un filete muy fino. Rosca amé. Rosca de diente de sierra. Rosca cuadrada. Rosca Brown sharpe.Estos últimos cuatro tipos de rosca, que se muestran en la Fig.3 se usan principalmente para transmisión depotencia y movimiento. Rosca normal americana para tubos: se muestra en la figura 3, es la rosca cónica normal que se usa en uniones de caños en Estados Unidos. Rosca Métrica Normal Internacional: esta rosca también mostrada en la Fig.3, se usa mucho en tornillos de medida métrica fabricados en el continente europeo.Usos y aplicaciones de la rosca:Las roscas cónicas se usan en uniones de cañerías y en algunas otras aplicaciones donde se requieren unionesherméticas para líquidos. Las cilíndricas, por el contrario, son ampliamente usadas en una gran variedad deaplicaciones. El uso más común es en piezas tales como bulones, tornillos y tuercas, o como parte integral depiezas.TamañosLos tamaños de las roscas se basan en el diámetro interno (ID) o en el tamaño del flujo. Por ejemplo, “1/2–14NPT”determina una rosca de tubería con un diámetro interno nominal de 1/2 pulgada y 14 hilos en una pulgada,
  6. 6. hecha deacuerdo al estándar de la norma NPT. Si las letras “LH” se añaden, la tubería tiene una rosca izquierda (Porsus siglas eninglés). Las formas de roscas de tubería más conocidas a nivel mundial son:NPT American Standard Pipe Taper ThreadNPSC American Standard Straight Coupling Pipe ThreadNPTR American Standard Taper Railing Pipe ThreadNPSM American Standard Straight Mechanical Pipe ThreadNPSL American Standard Straight Locknut Pipe ThreadNPTF American Standard Pipe Thread Tapered (Dryseal)BSPP British Standard Pipe Thread ParallelBSPT British Standard Pipe Thread TaperedNomenclatura de roscasLa Figura, muestra las formas de las roscas Unificada y Americana. La rosca externa tiene las crestas redondeadas ochatas lugar para valles redondeados. Los cuales pueden hacerse intencionadamente o ser la consecuencia de unaherramienta gastada. La rosca interna tiene una cresta plana de modo que encajará con el valle redondeado delfileteado externo, y se da una pequeña redondez al valle par dejar algo de juego par la cresta plana del fileteadoexterno.COPLESLos coples y conexiones con extremos ranurados son la parte medular para la unión de tuberías y accesorios en unagran variedad de sistemas. Los coples se han diseñado para proveer juntas o uniones autocentrantes, que seadaptan a las fuerzas internas o externas de presión o vacío, vibraciones, contracciones o expansiones, etc.
  7. 7. El cople ejerce una fuerza de unión alrededor de toda la circunferencia de la tubería y evita la separación de ambosextremos en una forma proporcional a las fuerzas de presión ejercidas hasta su máxima presión de trabajo dediseño.Las mejores propiedades de los coples se deben principalmente a sus características de rigidez o flexibilidad.Cuando se requieren uniones sin movimiento se utilizan los coples rígidos que en el diseño interior de la carcazacuenta con unos seguros o rebordes dentados que oprimen fuertemente la tubería o conexión fijandolos en ambosextremos, haciendo la unión firme, además de que el cuerpo de la carcaza llena perfectamente el espacio de laranura no permitiendole movimiento alguno. Este tipo de cople se recomienda en largas secciones contínuas detubería o a cierta altura.Hay sistemas que requieren de cierto grado de flexibilidad debido a los movimientos de expansión o contracción enlas tuberías, causados por cambios bruscos en presiones y temperaturas. En este caso la necesidad de utilizarjuntas de expansión se minimiza, e incluso se elimina por completo. El diseño flexible del cople le permite absorvery eliminar las fuerzas de torsión y compresión, especialmente las inducidas por fuerzas sísmicas. Así mismo lepermite la corrección, por su propiedad de deflección, de problemas de mala alineación, causados por laimpresición en su colocación a través muros o pisos, o bien cuando se instala sobre terrenos no nivelados, ya que lapropiedad de deflexión es en cualquier sentido.La utilización de coples provee además una junta conveniente ya que se desarman tan fácil y rápidamente como seinstalan, ofreciendo un sencillo mantenimiento a los sistemas. Facilitando, además, la rotación periódica de lastuberías para distribuir de una manera más uniforme el desgaste interno de las mismas, sobre todo cuando elproducto de que se trate sea altamente abrasivo.El cople está conformado básicamente por :A) Una carcaza de hierro en dos piezas que se ajustan alrededor de toda la circunferencia de la tubería o conexión,haciendo la unión y evitando la separación de los extremos, teniendo además como función la de contener alempaque contra las fuerzas internas o externas del sistema de presión o vacío. Se puede fabricar en hierro dúctil deacuerdo a la norma ASTM A-536 Grado 65-45-12, o en hierro maleable de acuerdo a ASTM A-47 Grado 32510. Loscoples se ofrecen con un recubrimiento exterior con una base de pintura antimoho y corrosión sin plomo en colornaranja, que los protege durante su almacenamiento o el tiempo que el material se encuentre en obra para suinstalación. Sin embargo cuando el medio ambiente donde se van a instalar es altamente corrosivo se cuenta conmaterial con recubrimiento galvanizado por inmersión en caliente o en acero inoxidable.B) El empaque que se fabrica a base de un elastómero elástico en una sola pieza con un diseño único en forma de"C" de acuerdo a la norma ASTM A-2000, y que ofrece un sello a prueba de fugas sin importar si el sistema opera apresión o al vacío. Los "labios" del empaque se ajustan alrededor de la tubería y por el efecto del flujo en el mismosistema se adhieren haciendo el sellado de la instalación.Cuando el sistema trabaja a presión las cavidades internas se presurizan y cuando se trabaja en sistemas sin presióno al vacío se hace un efecto de succión, que en ambos casos se hace el sello a prueba de fugas. El empaque hace delcople un elemento con propiedades aislantes que absorben el ruido y minimizan la transmisión de vibración. Hayuna gran variedad de empaques dependiendo del producto que se va a manejar, por lo que se recomienda haceruna selección adecuada para una operación eficiente del sistema.C) Los tornillos y tuercas hexagonales cuya función es la de asegurar las dos secciones de la carcaza, con un diseñooval en la base del cuello del tornillo para utilizar únicamente una llave para ajustar la tuerca, se fabrican deacuerdo a la norma ASTM A-183 Grado 2 en acero al carbón para resistir una fuerza tensíl mínima de 110,000 psi.Estos se ofrecen con un recubrimiento estándar a base de zinc, en caso de ambientes altamente corrosivos se
  8. 8. pueden ofrecer en acero inoxidable.Los coples para sistemas de tubería ranurada están disponibles en diámetros nominales de 1 a 30" (25 a 750mm).El diseño de una gran variedad de coples ofrece al instalador todo un mundo de aplicaciones en el ensamble detuberías, conexiones y los diversos componentes de los sistemas utilizados.Una amplia variedad de coples y empaques le permiten la selección de la combinación más adecuada a lasnecesidades específicas del proyecto, lo que le proporcionará el más versátil y económico sistema de instalación.Los más importantes son : COPLE ESTANDAR F-7001 COPLE RIGIDLOK F-7401 COPLE LIGHTWEIGHT F-7000 COPLE RIGIDLITE F-7400 COPLE HINGELOK F-7003 COPLE REDUCTOR F-7010
  9. 9. TIPOS DE SETRANGULADORESEstranguladores,Los estranguladores, orificios o reductores, no son otra cosa que un estrechamiento en las tuberías de flujo pararestringir el flujo y aplicar una contrapresión al pozo.Los estranguladores sirven para controlar la presión de los pozos, regulando la producción de aceite y gas o paracontrolar la invasión de agua o arena. En ocasiones sirve para regular la parafina, ya que reduce los cambios detemperatura; así mismo ayuda a conservar la energía del yacimiento, asegurando una declinación más lenta de lospozos, aumentando la recuperación total y la vida fluyente.El estrangulador se instala en el cabezal del pozo, en un múltiple de distribución, o en el fondo de la tubería deproducción.De acuerdo con el diseño de cada fabricante, los estranguladores presentan ciertas características, cuya descripciónla proporcionan en diversos manuales, sin embargo se pueden clasificar como se indica a continuación:Estranguladores Superficiales.a) Estrangulador Positivo. Están diseñados de tal forma que los orificios van alojados en un receptáculo fijo (porta-estrangulador), del que deben ser extraídos para cambiar su diámetro. Fig. 11.3Las marcas más conocidas son: EPN, FIP, Cameron, y los hechizos que se fabrican en los talleres de máquinas yherramientas.El uso en la industria es amplio por su bajo costo y fácil aplicación.b) Estrangulador ajustable. En este tipo, se puede modificar eldiámetro del orificio, sin retirarlo del porta-estrangulador que locontiene, mediante un dispositivo mecánico tipo revólver. Fig. 11.2Una variante de este tipo de estranguladores, es la llamada válvula deorificio múltiple. Tiene un principio de operación bastante sencillo,puesto que el simple desplazamiento de los orificios del elementoprincipal equivale a un nuevo diámetro de orificio, y estedesplazamiento se logra con el giro de un mecanismo operado manualo automáticamente y de fácil ajuste.Dependiendo del tipo de estrangulador, se disponen con extremosroscados o con bridas y con presiones de trabajo entre 1500 y 15000 2lb/pg .Estranguladores de fondo.a) Estranguladores que se alojan en un dispositivo denominado “niple de asiento”, que va conectado en el fondo dela TP. Estos estranguladores pueden ser introducidos o recuperados junto con la tubería, o bien manejados conlínea de acero operada desde la superficie.b) Estranguladores que se aseguran en la TP por medio de un mecanismo de anclaje que actúa en un cople de latubería, y que es accionado con línea de acero.Flujo Sónico a través de EstranguladoresEl diámetro requerido del estrangulador para controlar la producción del pozo, de acuerdo a las condiciones deoperación del sistema, se puede calcular con diferentes correlaciones (Gilbert, Ros, Ashford, Omaña, etc.)Cualquier correlación que se utilice únicamente es válida cuando se tienen condiciones de flujo sónico a través delestrangulador. De otra manera la producción del pozo no será regulada y se caerá en una situación de flujo
  10. 10. inestable, en la que las variaciones de presión corriente abajo del estrangulador se reflejarán en la formaciónproductora, provocando fluctuaciones en la producción. Para flujo sónico el gasto es independiente de la presióncorriente abajo del estrangulador.
  11. 11. CONSIDERACIONES GENERALESLas siguientes consideraciones deben tenerse en cuenta cuando se está seleccionando un equipo de control depozo: Los equipos serán seleccionados para resistir la máxima presión de superficie anticipada; Las preventoras de reventón consistirán en un equipo controlado remotamente capaz de cerrar el pozo con o sin la tubería en el hueco; Soldado, rebordado, en las conexiones del eje son obligatorias en todos los sistemas de presiones superiores a 13,800 kPa (2000 psi) como adaptador para las conexiones enroscadas; En algunas áreas puede requerirse el equipo de control de pozo adecuado para el servicio pesado; en tales casos en que la alta presión se presenta, los sistemas de BOP deben consistir en materiales metálicos resistentes al agrietamiento por falla sulfito. Las líneas dedicadas a matar no deben ser más pequeñas que 2” nominales y se ajustarán con dos válvulas y un NRV. Las líneas de choque no deben ser más pequeñas que 3” a través del taladro y será conectado con dos válvulas al BOP donde la válvula exterior será operada hidráulicamente. Cuando las líneas de matar y las de choke son empleadas, dichas líneas no deben ser más pequeñas que 3” a lo largo del taladro y las válvulas exteriores de cada línea deben ser operadas hidráulicamente. Durante las operaciones de perforación y workover, los ramsblind/shear deben ser proporcionados en la BOP. La ramblind/shear debe siempre ser capaz de cortar la tubería de perforación/tubería de producción en uso bajo las condiciones de sin-carga y seguidamente proporciona un sello apropiado: Los sistemas de cierre de superficie de BOP deben ser capaces de cerrar cada preventoraram dentro de 30 segundos; El tiempo de cierre no debe exceder los 30 segundos para los preventores anulares más pequeños que 508 mm (20”) y 45 segundos para los preventores anulares de 508 mm (20”) y más; Los sistemas BOPs de cierre de superficie deben ser capaces de cerrar cada preventoraram dentro de 45 segundos. El tiempo de cerrado no debe exceder 60 segundos para las preventoras anulares; Todas las operaciones centrales y remotas deben manejarse desde el tablero de control, todo el tiempo, estando en posición abierta o cerrada, y es libre de moverse en cualquier posición. La palanca de operación de la shearram no debe ser cerrada con llave; Todas las líneas de operación y conexiones extras que no son usadas en el sistema deben ser bloqueadas apropiadamente con tapones ciegos como una unidad de operación hidráulica;Todas las cuatro válvulas o deben estar en una de las dos posiciones, completamente abierta o completamentecerrada, como es requerido; ellas no deben estar bloqueadas a la izquierda o en la posición del centro.

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