La norma
ASTM A105 para bridas de acero al carbono para aplicaciones de tuberías es una especificación ampliamente utilizada para bridas destinadas a su uso en tuberías.
La norma
ASTM A105 especifica las dimensiones, tolerancias y requisitos de marcado para bridas de acero al carbono diseñadas para usarse en aplicaciones de alta presión y alta temperatura.
Estas bridas de material
a105 se utilizan ampliamente en las industrias de petróleo, gas y petroquímica y se utilizan para conectar tuberías, válvulas y otros equipos.
La norma
ASTM A105 incluye varios tipos de bridas de material ASTM A105, incluidas las de cuello soldado, deslizantes, de encaje, roscadas y ciegas. Cada tipo de bridas de acero a105 tiene sus propias características únicas y se debe elegir el tipo correcto de brida según la aplicación específica.
La brida con cuello soldado de material sa 105 es uno de los tipos de
bridas astm a105 más utilizados en la industria del petróleo y el gas. Este tipo de brida a105 está diseñada para soldarse al extremo de una tubería o accesorio y proporciona una conexión fuerte y a prueba de fugas. La brida deslizable asme sa 105 es otro tipo popular de brida que se utiliza para sujetar tuberías y accesorios. Es fácil de instalar y se puede utilizar en aplicaciones de baja presión.
La brida soldada por encaje de acero al carbono a105 es similar a la brida deslizante para tubería a105, pero está diseñada para soldarse a una tubería insertando la tubería en el encaje. Este tipo de brida de material astm a105n se usa ampliamente para sistemas de tuberías de pequeño diámetro. La brida roscada de grados astm a105 se utiliza en tuberías donde es necesario un desmontaje frecuente y se atornilla al extremo de una tubería o accesorio.
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Finalmente, la brida ciega astm a105 se utiliza para cerrar el extremo de una tubería o accesorio. Está disponible en una variedad de materiales y puede soportar altas temperaturas y presiones.
La norma
ASTM A105 para bridas de acero forjado ASTM A105 para aplicaciones de tuberías proporciona las especificaciones necesarias para el diseño, fabricación y prueba de bridas utilizadas en tuberías. Elegir el tipo correcto de brida es esencial para garantizar una conexión segura y confiable entre tuberías, válvulas y otros equipos. Con sus numerosos grados y tipos de bridas, la norma ASTM A105 ofrece una amplia gama de opciones para satisfacer las necesidades de diversas aplicaciones de tuberías.
Fórmula química de bridas de tubería ASTM A105
| ELEMENTO |
COMPOSICIÓN, % |
| Carbón |
0,35 máx. |
| Manganeso |
0,60-1,05 |
| Fósforo |
0,035 máx. |
| Azufre |
0,040 máx. |
| Silicio |
0,10-0,35 |
| Cobre |
0,40 máx. (1) |
| Níquel |
0,40 máx. (1) |
| Cromo |
0,30 máx. (1-2) |
| Molibdeno |
0,12 máx. (1-2) |
| Vanadio |
0,08 máx. |
El límite de 0,35 % de carbono es lo que separa A105 de aceros estructurales corrientes como A36. A36 tiene menos carbono (0,26 %) pero nadie lo usa para bridas porque no está pensado para servicio a presión.
Propiedades físicas de las bridas para soldar ASME SA105
| Densidad (lb/pulgada cúbica) |
0,284 |
| Gravedad específica |
7,9 |
| Calor específico (Btu/lb/Deg F – [32-212 Deg F]) |
0,107 |
| Punto de fusión (grados F) |
2740 |
| Conductividad térmica |
360 |
| Coeficiente medio de expansión térmica |
6,7 |
| Módulo de tensión de elasticidad |
30 |
| Módulo de elasticidad de torsión |
11 |
Un detalle que muchos compradores pasan por alto: la dureza se mide antes y después del normalizado, cuando aplica. Si recibes un certificado con dureza superior a 187 HB después del tratamiento, algo salió mal.
Tipos de bridas que se fabrican en A105
Welding Neck (cuello soldado)
De todos los tipos de brida, esta es la que más confianza da al inspector. El cuello cónico pasa las tensiones de la tubería al cuerpo de la brida de forma progresiva, así que no tienes concentración de esfuerzos en la soldadura. La soldadura a tope de penetración completa es obligatoria; no hay conexión más sólida que esa.
Se usa donde no puedes permitirte un fallo: alta presión, alta temperatura, ciclos térmicos, vibración. Cuesta más que una deslizante y requiere más mano de obra de soldeo, pero en líneas críticas no hay debate.
Slip-On (deslizante)
Funciona así: la brida se desliza por fuera de la tubería y se suelda con filete por dentro y por fuera. Es más barata y más fácil de alinear que la de cuello soldado. El precio es su ventaja principal.
Lo que hay que tener claro es que aguanta menos presión que una Welding Neck del mismo tamaño y clase. En la práctica, se calcula que soporta entre un 75 y un 80 % de la capacidad de la WN. Viene en dos versiones de cara: RF (Raised Face) y FF (Flat Face).
Socket Weld (de encaje)
Aquí la tubería entra dentro de un receptáculo en la brida, y se suelda con filete exterior. Es un tipo de unión que se usa casi siempre en diámetros pequeños, normalmente NPS 2" o menos. No es penetración completa, pero el encaje aporta un refuerzo que la deslizante no tiene. En instrumentación y líneas auxiliares de poco diámetro se ve muchísimo.
Threaded (roscada)
No necesitas soldadora. La brida se atornilla al tubo o al accesorio roscado y listo. Esto tiene sentido en instalaciones donde no hay acceso a equipos de soldeo, o en líneas que se desmontan con cierta frecuencia para mantenimiento.
Pero tiene sus limitaciones: NPS 4" máximo y presiones más bajas que cualquier tipo soldado. En sistemas de vapor o presión alta, olvídate.
Blind (ciega)
Es un disco macizo sin agujero que tapa el extremo de una línea. Paradojalmente, aguanta más presión que una Welding Neck de la misma clase, porque no tiene el debilitamiento del orificio central. Sirve tanto para cierres definitivos como para tapar temporalmente un ramal que podría volver a usarse.
Orifice (de orificio)
No es un tipo de brida diferente en cuanto a material o resistencia a presión. Es una Welding Neck a la que se le han taladrado unas tomas de presión para instalar una placa de orificio y medir caudal. Se manda a fabricar cuando el instrumentista la pide, con las dimensiones específicas de la placa.
Clases de presión según ASME B16.5
Las
bridas A105 se dimensionan con
ASME B16.5. Cada "clase" (150, 300, 600, 900...) define cuánta presión aguanta a una temperatura dada. La regla es simple: a más temperatura, menos presión admisible. La tabla siguiente recoge los valores para A105:
| Temperatura (°C) |
150# |
300# |
400# |
600# |
900# |
1500# |
2500# |
| -29 a 38 |
19.6 |
51.0 |
68.2 |
102.1 |
153.2 |
255.4 |
425.5 |
| 50 |
19.2 |
50.1 |
66.8 |
100.2 |
150.3 |
250.5 |
417.6 |
| 100 |
17.7 |
46.6 |
62.1 |
93.1 |
139.7 |
232.9 |
388.1 |
| 150 |
15.8 |
45.1 |
60.1 |
90.2 |
135.2 |
225.4 |
375.7 |
| 200 |
13.8 |
43.4 |
57.9 |
86.8 |
130.2 |
217.1 |
361.8 |
| 250 |
12.1 |
41.5 |
55.3 |
83.0 |
124.4 |
207.4 |
345.7 |
| 300 |
10.2 |
39.8 |
53.1 |
79.6 |
119.4 |
199.1 |
331.8 |
| 350 |
8.4 |
38.0 |
50.6 |
75.9 |
113.9 |
189.8 |
316.3 |
| 400 |
6.5 |
36.4 |
48.5 |
72.8 |
109.2 |
182.0 |
303.3 |
Ojo: estos son valores de presión de trabajo máxima. Si estás diseñando según ASME B31.3, tienes que aplicar un factor de seguridad por encima de eso y considerar la combinación simultánea de presión y temperatura.
A105 contra A105N: ¿qué cambia con la N?
La "N" quiere decir "normalizado". El proceso es calentar la forja entre 900 y 925 °C y dejarla enfriar al aire. ASTM A105 permite entregar tanto en condición forjada como normalizada, así que en la práctica el comprador es quien decide.
Muchos ingenieros y empresas de oil & gas especifican A105N por costumbre, y tiene sus motivos: el normalizado refina el grano del acero, homogeniza la microestructura y sube la tenacidad, sobre todo a bajas temperaturas. Además, si tu diseño exige ensayo de impacto Charpy, el normalizado suele ser obligatorio.
Si el pedido dice A105N, el fabricante tiene que entregar con certificado de tratamiento térmico. Sin certificado, no hay forma de demostrar que la N es real.
Cada brida tiene que llevar un marcado legible que no se borre con el manipuleo normal. Esto es lo que ASTM A105 exige:
- Marca del fabricante
- Material: A105 o A105N
- Tamaño nominal (NPS)
- Clase de presión (150, 300, 600...)
- Tipo de cara (RF, RTJ, FF) si aplica
En las bridas de cuello soldado se suele grabar también el schedule del tubo al que se conecta.
Dónde se usa y dónde no
A105 cubre una parte enorme de la industria. En petróleo y gas se ve prácticamente en todas partes: colectores, separadores, líneas de proceso, manifold de pozo. En petroquímica va en intercambiadores de calor, reactores y torres de destilación. Las plantas de energía lo usan en vapor de baja presión y agua de alimentación de calderas. Y en construcción civil aparece en sistemas HVAC, redes contra incendios y agua industrial.
También se usa en plantas de tratamiento de agua y desalinización, siempre que el medio no sea corrosivo.
Lo que A105 no aguanta: ácidos concentrados, ambientes marinos sin protección catódica, cloruros en alta concentración y cualquier servicio donde el material de contacto necesite ser inoxidable o aleación especial. En esos casos se va a A182 (inoxidable forjado) o a aleaciones de níquel.
Preguntas frecuentes
¿Puedo soldar una brida A105 con electrodo E7018?
Sin problema. E7018 es el electrodo que más se usa para A105 y deja un cordón de 70 ksi, por encima de los 60 ksi del material base. Para espesores menores de 19 mm y ambiente normal, no hace falta precalentar.
¿Cuál es la diferencia entre ASTM A105 y A350 LF2?
La diferencia clave es la temperatura. A350 LF2 está hecho para servicio criogénico hasta -46 °C y exige ensayo de impacto Charpy. A105 no tiene requisitos de impacto y no se recomienda usarlo por debajo de -29 °C salvo que hagas ensayos de impacto específicos.
¿A105 y A105N son intercambiables?
En un sentido: sí. A105N cumple todo lo que pide A105 porque el normalizado es un tratamiento extra. Al revés no funciona: si el plano dice A105N, no puedes entregar A105 sin normalizar, ya que no cumpliría la tenacidad que el comprador necesita.
¿Qué clase de brida necesito para 25 bar a 200 °C?
Clase 150 llega a 13,8 bar a 200 °C, así que se queda corta. Clase 300 da 43,4 bar a esa temperatura y te deja margen. Clase 300 es la opción correcta.
HT PIPE — Fabricante de bridas de acero al carbono ASTM A105/A105N.
Cuello soldado, deslizante, ciega, socket weld y roscada. Todas las clases de presión, NPS 1/2" a 60". 
