¿Qué es un espárrago y en qué se diferencia de un perno?
- Espárrago (stud bolt)
- Varilla roscada en ambos extremos o en toda su longitud, que se usa con una tuerca en cada extremo para sujetar una unión bridada.
Las uniones bridadas en tuberías de proceso normalmente usan espárragos con dos tuercas hexagonales pesadas, en lugar de pernos de cabeza hexagonal. Los espárragos reparten mejor la carga y permiten armar y desarmar la unión desde cualquier lado.
La pernería de bridas usa roscas unificadas ASME B1.1: UNC hasta 1 pulg de diámetro y la serie de 8 hilos por encima de 1 pulg. Indique diámetro, serie de rosca, longitud y cantidad por juego de espárragos.
¿Qué significan ASTM A193 B7, B7M, B8 y A320 L7?
| Grado del espárrago | Material | Uso principal | Tuerca correspondiente |
|---|---|---|---|
| A193 B7 | Acero aleado cromo-molibdeno, templado y revenido (AISI 4140 o 4142) | Servicio general a alta temperatura y alta presión | A194 2H |
| A193 B7M | Como B7, con menor resistencia y dureza controlada (235 HBW máximo) | Servicio ácido, junto con una tuerca de dureza controlada | A194 2HM |
| A193 B8 Clase 1 | Acero inoxidable 304, tratado en solución | Servicio corrosivo, resistencia moderada | A194 Grado 8 |
| A193 B8M Clase 1 | Acero inoxidable 316, tratado en solución | Servicio más corrosivo, incluida la exposición a cloruros | A194 Grado 8M |
| A320 L7 | Acero aleado como B7, con ensayo de impacto a −150 °F (−101 °C) | Servicio a baja temperatura | A194 Grado 4 o 7 |
El grado, el tamaño y la clase afectan la resistencia. Para B7, la resistencia mínima a la tracción es 125 ksi y el límite elástico mínimo es 105 ksi hasta 2-1/2 pulg de diámetro. Consulte la especificación para diámetros mayores y para los grados B8 Clase 2 (con endurecimiento por deformación).
B7 es la opción por defecto para bridas de acero al carbono a temperatura moderada y alta. Por debajo de aproximadamente −20 °F (−29 °C), especifique L7, que se ensaya al impacto.
B7M es para servicio ácido. Su menor dureza ayuda a cumplir los límites de dureza de normas como NACE MR0175 / ISO 15156. Úselo con tuercas 2HM y no lo sustituya por B7.
B8 y B8M resisten la corrosión, pero tienen menos resistencia que B7. Verifique que la unión alcance la carga de pernos requerida con la menor resistencia antes de elegirlos.
¿Y las tuercas, los recubrimientos y el marcado?
- Tuercas. ASTM A194 especifica tuercas hexagonales pesadas. La 2H es de acero al carbono templado y revenido; la 2HM tiene dureza controlada para servicio ácido. No combine una tuerca de grado inferior con un espárrago de grado superior.
- Recubrimientos. Las opciones incluyen sin recubrimiento (aceitado o negro), cincado, galvanizado en caliente y recubrimiento de fluoropolímero. Los recubrimientos protegen contra la corrosión y afectan la fricción al armar, así que indique el recubrimiento y su límite de temperatura en la RFQ.
- Marcado. Espárragos y tuercas llevan su grado y la identificación del fabricante. El marcado permite que los inspectores verifiquen la pernería en sitio contra la OC.
- Certificados. Pida certificados EN 10204 3.1 trazables a números de colada. Vea Certificados de materiales.
El armado de la unión es tan importante como el grado del perno. ASME PCC-1 da lineamientos para armar uniones bridadas de límite de presión, incluidos los patrones de apriete y las cargas objetivo de los pernos.
¿Qué tipos de empaque se usan entre bridas?
| Tipo | Norma | Descripción | Uso típico |
|---|---|---|---|
| No metálico plano (lámina) | ASME B16.21 | Empaques planos cortados de lámina comprimida, caucho o PTFE | Servicio de menor presión y temperatura; bridas de cara plana y realzada |
| Espirometálico | ASME B16.20 | Cinta metálica enrollada en forma de V con relleno blando entre vueltas, con anillo de centrado y opcionalmente anillo interior | Tuberías de proceso en bridas de cara realzada, amplio rango de presión y temperatura |
| Junta de anillo (RTJ) | ASME B16.20 | Anillo metálico sólido, ovalado u octagonal | Servicio de alta presión y alta temperatura en bridas RTJ |
| Metal encamisado | ASME B16.20 | Relleno blando envuelto en una camisa metálica | Intercambiadores de calor y otras uniones especiales |
El empaque debe corresponder a la cara de la brida. Los empaques de lámina van en bridas de cara realzada, o de cara completa en bridas de cara plana. Los espirometálicos van en bridas de cara realzada. Los anillos van en las ranuras de bridas RTJ. Vea Clases de presión de bridas para las caras.
¿Cómo se construye y se especifica un empaque espirometálico?
Un empaque espirometálico (junta espirometálica) tiene un devanado de cinta metálica en V alternada con un relleno blando, normalmente grafito flexible o PTFE. Un anillo exterior de acero al carbono (anillo de centrado) ubica el empaque dentro del círculo de pernos. Un anillo interior sostiene el devanado del lado del orificio.
- Metal del devanado. Normalmente 304, 316L o una aleación superior, según el fluido y la temperatura.
- Relleno. Grafito flexible para alta temperatura, PTFE para resistencia química.
- Anillo interior. ASME B16.20 lo exige con relleno de PTFE y en ciertas combinaciones de tamaño y clase. También evita que el devanado se pandee hacia el orificio de la tubería.
- Dimensiones. Por NPS, clase y cara, según ASME B16.20.
Una designación típica dice: Empaque espirometálico, NPS 4, Clase 300, RF, devanado 316L, relleno de grafito flexible, anillo exterior de acero al carbono, anillo interior 316L, ASME B16.20.
| Elemento | Color |
|---|---|
| Devanado de acero inoxidable 304 | Amarillo |
| Devanado de acero inoxidable 316L | Verde |
| Relleno de grafito flexible | Franja gris |
| Relleno de PTFE | Franja blanca |
Los colores siguen la práctica habitual de la industria descrita en ASME B16.20. Confirme el código completo y el marcado de su proveedor con la norma, porque cada fabricante aplica el código en el anillo exterior y la franja.
¿Qué errores conviene evitar?
- Usar un empaque espirometálico sin anillo interior donde la norma o el servicio lo exigen
- Reutilizar un empaque después de abrir una unión
- Colocar un empaque espirometálico en una brida de cara plana
- Combinar espárragos B7M con tuercas 2H en servicio ácido
- Elegir espárragos B8 sin verificar la carga de pernos disponible
- Pedir la pernería solo por longitud, sin considerar el espesor de brida, empaque y tuerca
Indique la pernería y los empaques renglón por renglón en la RFQ. La guía Cómo redactar una RFQ muestra el formato.
¿Cómo puede ayudar JJ Projects?
JJ Projects suministra espárragos, tuercas y empaques como parte de paquetes de bridas y tuberías, abastecidos según especificaciones como ASTM A193, ASTM A194 y ASME B16.20. Envíe una lista por Solicitar una cotización o vea los productos de acero y estructurales.
Fuentes
- ASTM A193/A193M, Alloy-Steel and Stainless Steel Bolting for High Temperature or High Pressure Service and Other Special Purpose Applications
- ASTM A194/A194M, Carbon Steel, Alloy Steel, and Stainless Steel Nuts for Bolts for High Pressure or High Temperature Service, or Both
- ASTM A320/A320M, Alloy-Steel and Stainless Steel Bolting for Low-Temperature Service
- Portland Bolt, ASTM A193 and ASTM A320 technical specifications
- Wermac, A193 B7 and A320 L7 studs
- ASME B16.20, Metallic Gaskets for Pipe Flanges: Ring-Joint, Spiral-Wound, and Jacketed
- ASME B16.21, Nonmetallic Flat Gaskets for Pipe Flanges
- ASME PCC-1, Pressure Boundary Bolted Flange Joint Assembly
- HexTechnology, Spiral wound gaskets explained