¿Qué son los flanges?

Los flanges o bridas son elementos mecánicos para la unión o sujeción de otros elementos. Son ampliamente utilizados a nivel industrial y en desarrollo de proyectos, pues poseen una gran versatilidad, variedad y están amparadas por numerosas normas y estándares internacionales.

Característica principal de los flanges

Los flanges se caracterizan principalmente porque representan una unión de fácil montaje y desmontaje, esto mediante la utilización de tuercas y espárragos, lo que lo hace ideal para conectar elementos como válvulas, filtros o instrumentos de medición y/o control a líneas de proceso, ya que estos, eventualmente, deben desmontarse de dichas líneas de procesos para realizar tareas de mantenimiento, limpieza y/o calibración.

Recordemos que, a nivel industrial, existen tres tipos de uniones entre elementos mecánicos: soldada, roscada o bridada (flangeada). Los flanges aportan mayor resistencia mecánica y estructural al ensamble, comparado si el ensamblaje si hiciese roscado.

Normas y estándares

Existen muchas normas y estándares que regulan el diseño, dimensionamiento, número de agujeros y rating de presión de las bridas. La más comúnmente utilizada es la norma ANSI/ASME B16.5. Existen otras normas como las DIN, la MSS SP-44-1996 y las AWWA. También la norma ANSI/ASME tiene el estándar B16.47 serie A o B, para flanges de grandes diámetros.

Clasificación de los flanges

Todos los flanges tienen dos lados o extremos. Uno de ellos es la cara propia del flange, donde se realiza la unión flangeada o bridada. El otro extremo del flange siempre es soldado o roscado, a excepción de los flanges ciegos. Los flanges se clasifican básicamente por su forma, o dicho de otro modo, por la forma o característica del extremo que es soldado o roscado. En función a esto se tienen:

Flanges welding neck

Tiene un extremo soldable que consta de un cono o cuello (neck) con un bisel, el cual debe soldarse a otro elemento, siempre que también posean bisel. Este tipo de flange destaca en versatilidad, puesto que puede soldarse tanto a una cañería como a cualquier fitting con bisel para soldar.

Flanges socketweld

El extremo soldable de este flange consta de una caja o enchufe (hembra) donde se acopla el diámetro exterior de la cañería para luego realizar la soldadura de filete. Este tipo de flange solo puede soldarse a cañerías, son sencillos de instalar y muy comunes.

Flanges slip-on

Este flange tiene un diámetro interior que coincide con el diámetro exterior de la cañería. Este flange se suelda en el cuello y en la cercanía de la cara de la brida. Este tipo de flange solo puede soldarse en cañerías y son menos largos que los flanges welding neck y los socketweld. Es frecuentemente instalado en arreglos de piping donde se tiene poco espacio.

Flanges lap-join

Este flange es muy similar al slip-on en su forma y en su colocación en la cañería, solo que este flange no es soldado. Para la instalación de este flange es necesario otro elemento llamado stub-end. Este tipo de flange se caracteriza por ser muy versátil a la hora de montaje y desmontaje y porque cuyo elemento de acople (válvula, equipo, manguera, etc.) requiere instalarse en posiciones distintas.

Flanges roscados (threaded)

Son flanges muy similares a los slip-on, pero no tienen un agujero liso pasante, sino que uno roscado, normalmente bajo la norma NPT.

Flanges ciegos (blind)

Son discos macizos que son utilizados como tapas. A diferencia de los demás tipos de flanges, estos no tienen ningún extremo soldado.

Tipos de caras de los flanges

• Flat face (FF): la cara del flange es totalmente plana, sin poseer ningún tipo de resalte.
• Raised Faced (RF): la cara del flange posee un resalte de aproximadamente 2 milímetros.
• Ring Joint (RTJ): Es un surco que tiene el resalte, donde se acoplan o-rings con la intención de aumentar la hermeticidad. Aplica en flanges sometidos a alta presión.

Rating de presión de los flanges

Extracto de la norma ASME B16.5 para la selección de una presión de trabajo según clase

En función de la temperatura y la clase se define la presión de trabajo adecuado. La temperatura es inversamente proporcional a la presión; es decir, si aumenta la temperatura del fluido de trabajo disminuye la presión seleccionada para un material de acero al carbono.

Accesorios bridados

Las válvulas, ventosas, fittings y redes de cañerías bridados forman parte de las uniones más usadas para realizar conexiones en proyectos industriales.