Procedimiento Ajuste Uniones Bridadas
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7/31/2019 Procedimiento Ajuste Uniones Bridadas
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CÓDIGO:
REVISIÓN: 0PROCEDIMIENTO DE
TRABAJOHOJA: 1 de 13
FECHAAPROBACION
FECHAVIGENCIA
TEMAAJUSTE DE ESPÁRRAGOS EN
UNIONES BRIDADAS 01/3/05 15/3/05
REALIZADO POR:
ALCANCE
Aplicable a todas las uniones
bridadas con presiones deoperación mayor a 4 bar M ycuyo ajuste sea realizado porempresas Contratistas.
A. SAGULA
APROBADO POR:
A. LORENZO
MODIFICACIONES
Nº de
REVISIÓN
FECHA
REVISION
MOTIVO DE LA MODIFICACIÓN
AREAS INVOLUCRADAS:
OBSERVACIONES:
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REVISIÓN 0PROCEDIMIENTODE TRABAJO
HOJA 2 de 13
INDICE
Página
1 OBJETO..........................................................................................................................3 2 ALCANCE.......................................................................................................................3 3 DOCUMENTACION COMPLEMENTARIA Y/O DE REFERENCIA ................................. 3 4 DEFINICIONES...............................................................................................................3 5 DESARROLLO................................................................................................................6 5.1 VERIFICACIONES PREVIAS:..................................................................................................................... 6 5.2 INSTALACIÓN:.............................................................................................................................................. 7 5.3 AJUSTE:........................................................................................................................................................... 8 5.4 PATRÓN DE APRIETE CRUZADO (FIGURA 1) .................................................................................... 10 5.5
PRUEBA DE ESTANQUEIDAD:................................................................................................................ 10
5.6 PAR DE APRIETE:.......................................................................................................................................10 5.7 PROCEDIMIENTO PARA DESMONTAR ...............................................................................................10 5.8 REEMPLAZO DE ESPÁRRAGO DE BRIDAS EN LINEAS EN OPERACION.............. ........... .......... 11 6 REGISTRO Y ARCHIVO...............................................................................................13 7 ANEXOS.......................................................................................................................13
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1 OBJETO
Indicar las tareas básicas a realizar para un correcto ajuste de las uniones bridadas delas instalaciones de la Distribuidora.
2 ALCANCE
Es aplicable a todas las uniones bridadas del sistema de distribución de gas natural yde gas licuado de petróleo (GLP) de CGP y CGS, con presiones de operación mayora 4 bar M y cuyo ajuste sea realizado por empresas Contratistas.
3 DOCUMENTACION COMPLEMENTARIA Y/O DE REFERENCIA
NAG 100 “Normas Argentinas Mínimas de Seguridad para transporte y distribución deGas Natural y otros Gases por Cañerías”
Publicaciones de ESA / FSA; Grupo TEADIT; KLINGER; PIKOTEK.
4 DEFINICIONES
5.1 Unión bridada: unión, mediante bridas abulonadas, de caños o tramos de cañospara conducción de gas natural o GLP.
5.2 Brida: accesorio utilizado en la conformación de las uniones bridadas de cañerías,cuyo diseño y construcción responde a la Norma ASME/ANSI B.16.5 la cualtambién incluye requerimientos y recomendaciones para bulones y juntas.
5.3 Tipos de bridas:
Brida roscada (THREADED): en la cual la cañería va directamente roscada a lamisma. Recomendada para alta presión y temperatura moderada. No esadecuada para servicios que implican fatiga térmicas.
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Brida con cubo para soldar (SLIP-ON): en la cual para su instalación sedesliza la brida en la tubería. Utilizadas para servicio moderado yparticularmente cuando un montaje fácil es una consideración de primer orden.
Brida con cuello para soldar (WELDING NECK): la brida termina en un cuello
cónico que coincide con la tubería. La disminución progresiva hace que seproduzca una buena distribución de fatigas, siendo la brida que mejor se adaptaa este tipo de esfuerzos. Empleada en condiciones de servicio severas, altapresión y temperatura y servicio criogénico.
Brida para junta con solapa (LAP JOINT) o de Reborde: en este tipo de bridasolamente la tubería esta en contacto con el fluido. La vida en condiciones defatiga es de 1/10 de las bridas con cuello. Estas en condiciones operativasrequieren frecuente inspección y desmontaje, y se debe evitar en condicionesque impliquen fatigas de flexión, etc. Se considera muy importante su aplicaciónpara grandes diámetros en los que la posibilidad de girar la brida es importante.
Brida con asiento para soldar (SOCKET WELDING): en estas la tubería ajustaen un rebaje en el interior de la brida. La unión interior entre cañería y bridapuede estar sujeta a gran corrosión bajo ciertas condiciones, aunque se puederealizar una soldadura de sellaje. Estas bridas son buenas para pequeñosdiámetros donde se prefieren a las roscadas por razones de estanqueidad.
Bridas ciegas (BLIND): utilizadas para el cierre de extremos de cañerías.
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5.4 Tipos de asientos de bridas
Existen distintos tipos de asientos de bridas (caras), pudiendo mencionar entre lascombinaciones mas usadas las siguientes:
Cara plana (FF): en donde la superficie de contacto de ambas bridas sontotalmente planas y la junta puede llegara hasta los espárragos o cubrirtotalmente la superficie de las bridas. Normalmente utilizadas para bridas demateriales frágiles.
Cara con Resalte (RF): en estas bridas las caras en contacto levantan unresalte de 1.6 mm para las series 150# / 300# y de 6.4 mm para seriessuperiores. La junta llega normalmente hasta los espárragos y su utilización esel mas difundido en la industria dado que permite la colocación y retiro de la
junta sin desarmar las bridas, facilitando eventuales trabajos de mantenimiento.
Ring Joint (RJ): donde ambas bridas poseen canales con paredes en ángulodonde se asentara la junta, la cual es de metal sólido con perfil oval ooctogonal, que es el mas eficiente.
Cara con Lengüeta y Ranura: en donde la junta queda totalmente confinada.
Macho y Hembra: con junta semi-confinada.
Cara Plana y Ranura: en donde la cara de una de las bridas es totalmenteplana y la otra posee una ranura donde la junta es insertada.
5.5 Tipos de acabados de las caras de las bridas:
Las superficies de las bridas pueden variar desde el acabado bruto de fundiciónhasta el lapidado. Sin embargo, el acabado mas encontrado comercialmente para
bridas de acero es el “ranurado concéntrico” o en “espiral fonográfico” .Como regla general se requiere que la superficie de las bridas sean ranuradas paralas juntas no metálicas. Las juntas metálicas exigen acabados lisos y las semi-metálicas requieren un acabado ligeramente áspero.
5.6 Junta: elemento de sellado colocado entre las caras de las bridas a los efectosproporcionar la estanqueidad del fluido que se esta conduciendo por las cañería.
Los tipos de juntas que mas comúnmente se utilizan en la industria, son:
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a. Planas no-metálicas
b. Metálicas corrugadas
c. Metalflex (espiro metálica)
d. Metalbest (doble camisa metálica)e. Plana metálica
f. Metálica ranurada
g. Metálica ranurado con cobertura
h. Ring-Joint metálica
Normas de aplicación de juntas para bridas:
ASME / ANSI B16.5 Bridas para cañerías (incluye requerimientos y recomendaciones
para juntas)ASME 16.20 Juntas Metálicas
ASME 16.21 Juntas No Metálicas
5.7 Espárrago: pasador o perno, totalmente roscado ó en ambos extremos.
Norma de aplicación ASME/ANSI B16.5
Material mas comúnmente utilizado: ASTM A193 Gr. B7, otros materiales admitidos
según NAG 100 son, ASTM A 320, A 354 ó A 449.
5.8 Tuerca: elemento de forma adecuada para su ajuste, con agujero roscado, que seatornilla con la rosca de otro elemento (espárrago).
Norma de aplicación ASME/ANSI B16.5
Material mas comúnmente utilizado: ASTM A 194 Gr. 2H
5 DESARROLLO
5.1 Verificaciones previas:
Dimensiones de las juntas: se constatara que sean las apropiadas para apoyarlascentradas en toda la superficie o resalte de las bridas, sin interferir en el paso del fluido.
Es fundamental controlar sus superficies asegurando que no presenten defectos odaño alguno de transporte o almacenamiento y que se encuentren limpias, secas y
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totalmente libres de contaminación con grasas, aceites o hidrocarburos hasta completarel apriete.
Se verificará que la junta sea la especificada para la aplicación.
No se usaran juntas marcadas ni usadas.
Bridas: deben estar limpias y secas. Sus superficies deben tener la rugosidadnecesaria y encontrarse relativamente sanas libres de marcas de herramientas,ralladuras, surcos o puntos de corrosión. Para el ensamble se deben poder arrimar yalinear libremente para comprobar su paralelismo.
Se deberá constatar visualmente el paralelismo entre bridas.
Espárragos y tuercas: se verificará que las tuercas sean las correspondientes a los
pernos y que estos sean todos de calidad según lo especificado. Se deberáninspeccionar y limpiar espárragos y tuercas.
Cada espárrago llevará grabado en una de sus caras el grado del material y en la otrael tipo de rosca. De la misma forma cada tuerca tendrá en sus caras, marcado el gradodel material y el tipo de rosca.
5.2 Instalación:
Se lubricarán las roscas de espárragos y tuercas antes del apriete.
En el caso de bridas con resalte o planas instaladas verticalmente, se colocaraninicialmente los espárragos de la parte inferior; a continuación se colocará y centrará la
junta, instalando enseguida el resto de los espárragos.
En bridas tipo macho y hembra, o con canales, la junta debe ser instalada centrada enel alojamiento. Si la instalación fuera en la vertical, puede ser necesario el uso deadhesivo o un poco de grasa para mantenerla en posición correcta hasta el apriete. Esnecesario asegurarse que el adhesivo o grasa no va a atacar el material de la junta.
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5.3 Ajuste:
Una vez verificado visualmente el paralelismo entre bridas se ajustan los espárragos ensecuencia cruzada y en al menos cinco (5) etapas de torque incremental, hasta eltorque completo.
El empleo de una herramienta de control de torque es necesario para regular la cargacompresiva al nivel requerido y así evitar el reajuste.
Es de vital importancia controlar con precisión la cantidad de fuerza aplicada acualquier disposición de brida, por lo tanto se debe:
Emplear una llave dinamométrica o cualquier otro dispositivo de tensionamiento controlado.
La llave dinamométrica o torquimetro debe ser calibrado previamente a la ejecución de los trabajo de ajuste.
La calibración de la llave dinamométrica o torquimetro se realizará cada 12 meses.
La calibración será realizada por el fabricante o por un Organismo o Institución reconocida, oficial o privada, quienes emitirán el correspondiente certificado de calibración, el cual será exigido por el Inspector de la Obra.
El torquimetro deberá tener una adecuada capacidad de ajuste y el rango de trabajo para los aprietes a realizar deberá encontrarse dentro de los dos cuartos medios de la escala.
La secuencia en que se aprietan los espárragos tiene una influencia sustancial sobre ladistribución de la presión de montaje sobre la junta. Un ajuste inadecuado puede hacerque la brida pierda su paralelismo. Una junta será normalmente capaz de compensaruna pequeña cantidad de distorsión de este tipo, pero pueden surgir dificultades gravessi las bridas pierden substancialmente su paralelismo. En consecuencia:
Las tuercas se apretaran según un patrón de apriete cruzado.
Apretar primero las tuercas manualmente. Esto constituye una indicación de que lasroscas están en buen estado. Si las tuercas no se pueden apretar manualmente, esprobable que exista algún defecto en la rosca; se comprobara nuevamente y, si esnecesario, se reemplazaran las partes defectuosas.
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A continuación, apretar la unión utilizando un mínimo de 5 pasos, empleando unasecuencia de apriete cruzado para cada vuelta, tal y como se muestra en la figura 1.
Verificar que los extremos libres del espárrago quede con igual longitud a ambos ladosde la unión bridada.
El procedimiento de ajuste será el siguiente:
1. Apretar primero las tuercas manualmente, según el patrón de apriete cruzado.
2. Utilizando la llave dinamométrica o torquimetro, previamente calibrado,
girar hasta un máximo del 30 % del total del par de apriete todos los espárragos, según el patrón de apriete cruzado. Comprobar que la brida se soporta uniformemente sobre la junta.
3. Girar hasta un máximo del 60 % del total del par de apriete, según el patrón de apriete cruzado.
4. Girar hasta el total del par de apriete, según el patrón de apriete cruzado.
5. Vuelta final hasta el par de apriete, en dirección de las agujas del reloj hasta que todos los espárragos estén con el mismo torque, ya que normalmente son necesarias varias pasadas, pues al apretar un espárrago,los adyacentes se aflojan, obligando a un nuevo apriete.
Todos los tipos de juntas presentan relajamiento por fluencia de la misma, después desu instalación. Esta relajación comienza tras un periodo de tiempo bastante breve. Esrecomendable el reapriete, especialmente en aplicaciones de temperatura o presionescon ciclaje térmico, altas temperaturas o presiones elevadas.
Consecuentemente, se recomienda reajustar el par de apriete de los espárragos a las24 horas después del montaje inicial.
El reapriete se realizara a temperatura ambiente.
Se pondrá mucho cuidado al repetirse los ajustes del par de apriete con el fin de evitardañar la junta. Esto es especialmente importante en el caso de juntas con áreas deestanquidad relativamente estrechas, ya que el esfuerzo sobre la junta tiende a ser altoy, por lo tanto, mas cercano al limite que la junta puede soportar.
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5.4 Patrón de apriete cruzado (figura 1)
5.5 Prueba de estanqueidad:
Concluido la instalación y el ajuste de las bridas se procederá a verificar la inexistenciade fugas en las mismas.
La detección de posibles fugas en la unión bridada se verificará mediante la utilizaciónde una solución de agua jabonosa, observando todo el perímetro de la brida omediante detectores de mezcla explosiva, calibrados.
Dicho procedimiento de verificación de no existencia de fugas, será repetidonuevamente luego de los trabajos de reajuste de espárragos a las 24 horas luego delmontaje inicial.
En caso de no cumplirse con la estanqueidad absoluta de la unión, se desmontará lamisma y se reemplazara la junta por un nueva.
5.6 PAR DE APRIETE:
El par de apriete de los espárragos será el indicado por el Contratista en su ingeniería,en función de los valores de momento torsor recomendados por el fabricante de las
juntas.
En los planos de ingeniería de detalle de la instalación a montar, deberán figurar losvalores del par torsor para cada tipo de brida.
5.7 PROCEDIMIENTO PARA DESMONTAR
Este apartado describe los pasos a seguir en el desmontaje de uniones bridadas, asaber:
1. Antes de comenzar a desmontar los espárragos, comprobar que lalínea se ha despresurizado totalmente.
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2. Verificar y asegurarse que la presión en la línea no se formenuevamente por motivo de fugas a través de válvulas.
3. De existir y en la medida de lo posible, se dejara un venteo abierto.
En una brida apretada existe una gran cantidad de energía elástica almacenada, dadoque la unión es semejante a un resorte que ha sido sostenido y comprimido por losespárragos. Al retirar los espárragos uno a uno, la energía almacenada de la uniónpuede comenzar a cargar los espárragos restantes. Esto puede causar unadeformación de la brida y podría dañar sus superficies.
Por esta razón es que para el desmontaje de uniones bridas, se respetará unprocedimiento inverso al que se empleo para apretarlas, siguiendo estos pasos que seindican a continuación:
1. Emplear un procedimiento de desapriete cruzado.
2. Dar varias vueltas, aflojando parcialmente cada espárrago antes de aflojarmas cualquiera de ellos.
3. Aflojar gradualmente las tuercas (corriéndolas hacia atrás a lo largo delespárrago), pero sin retirarlas.
4. Solo deben retirarse las tuercas cuando los tornillos estén losuficientemente flojos como para verificar que el cierre ha quedadodesecho.
5. Manipular los componentes de la brida y los espárragos con cuidado parano dañarlos.
6. En caso de necesitarse retirar restos de la junta que se han quedadopegados a las superficies de las bridas, raspar dichas superficiesutilizando un cepillo o mandril de latón, que sea mas blando que el materialde la brida.
5.8 REEMPLAZO DE ESPÁRRAGO DE BRIDAS EN LINEAS EN OPERACION
Siempre cuando sea posible, si la operación del sistema y la ubicación de la brida lopermiten, el trabajo debe realizarse sin presión de gas.
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En el caso particular de tener que reemplazar los espárragos de una brida, en unacañería que se encuentra bajo presión, se seguirán las indicaciones que se detallan acontinuación:
1. El reemplazo de espárragos se realizara de a uno, retirando el existente ycolocando uno nuevo. No se iniciara el retiro de un espárrago hasta que noquede totalmente finalizada la colocación del espárrago anterior.
2. Para el ajuste se deberá utilizar llave dinamométrica (torquimetro) calibrada yseguir la secuencia de apriete indicada en el apartado 7.3.
3. Se deberá lubricar la rosca de los espárragos antes de su colocación.
4. Retirar los espárragos existentes y colocar los nuevos según la secuencia deapriete cruzada indicada en los esquemas de la figura 1. Cada espárragoexistente debe ser reemplazado de a uno, colocando el que lo reemplazainmediatamente luego del retiro y según el orden indicado.
5. El par de apriete deberá ser controlado por torquimetro calibrado.
6. Antes de desmontar cada uno de los espárragos existentes, se deberá verificarcon dicho torquimetro el par de apriete del mismo.
7. El par de apriete de los nuevos espárragos deberá estar lo mas cerca posible delvalor recomendado y nunca podrá superar el valor máximo indicado. En el casoque se requieran reajustes, los mismos serán realizados según el patrón deapriete indicado y aumentando el par de apriete en valores sucesivos de hasta el20 % del par de apriete recomendado y teniendo en cuenta el valor de ajuste delespárrago existente antes de su retiro.
8. En ningún caso se podrá superar el valor de apriete máximo indicado por elfabricante del espárrago.
9. Luego de ajustar cada brida en su totalidad, se deberá verificar si existenperdidas. En el caso de existir perdidas, se realizará un reajuste de la bridacomo se indica en el punto 7.
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6 REGISTRO Y ARCHIVO
Se conformara un archivo de los trabajo ejecutados sobre cada una de las uniones
bridadas de cañerías de la obra, conformando de esta forma un registro segúnformulario de mantenimiento adjunto, formando el mismo parte de la documentaciónconforme a obra a entregar por la Contratista a la Inspección de CGP/CGS..
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7 ANEXOS
No corresponde.