Estándares de los flanches.

Para tubería de procesos los dos estándares de flanche mas comúnmente usados son ANSI B16.5 (American National Standards Institute) y BS 1560 (British Standards). Un tercer estándar es API 6A (American Petroleum Institute) especifica flanches para equipo de la cabeza del pozo, Bop´s y de árboles de Navidad.

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8.1.1 Caras de los flanches: Existen tres tipos de caras de flanche comúnmente encontrados. Los cuales son:

a) Flanche de Unión De Tipo Anillo o Ring Gasket (RTJ): Típicamente usado en las labores más severas, por ejemplo en tubería de gas a alta presión. Una empaquetadura metálica de tipo anillo(ring gasket) debe ser usada en estos flanches.

 RTJs o sellos para API 6A Tipo 6B, BS 1560 y ANSI B16.5: El sello está hecho por deformación plástica de la empaquetadura RTJ o ring gasket en la ranura en el flanche resultando en un contacto intimo metal-metal entre la empaquetadura y la ranura del flanche. Las caras de los dos flanches opuestos no hace contacto pues la presencia de la empaquetadura mantiene un vacío. Tales flanches RTJ normalmente tienen caras levantadas, pero las caras planas también se pueden usar.

 RTJs o sellos para API Tipo 6BX: Los flanches API Tipo 6BX se sellan por un efecto combinado de compresión de la empaquetadura y contacto cara-a-cara de los flanches y, por eso, siempre tienen caras levantadas. Estos flanches también incorporan uniones especiales de anillo metálico. Las uniones de flanche Tipo 6BX que no logran contacto cara-a-cara no sellan y no se deben poner en servicio.

b) Flanches de Cara levantada (CL): El sellado en un flanche de CL se logra cuando una empaquetadura plana no-metálica es acoplada entre los pernos de un flanche. El refrentado de un flanche CL tiene una ranura concéntrica o fonográfica con un acabado de superficie controlado. Si las ranuras están demasiado profundas o tienen un acabado rústico, se requiere alta compresión para empujar el material de empaquetadura relativamente suave hacia las ranuras. Si las ranuras son demasiado someras o tienen un acabado de superficie excepcionalmente suave, se requiere de nuevo alta compresión pues se hace más posible un drenaje. En este caso, también hay un riesgo incrementado que la empaquetadura estalle debido a un agarre insuficiente a la superficie del flanche.

Demasiada compresión puede llevar a que los flanches excedan su tolerancia, así que es importante asegurar un acabado de superficie correcto para la empaquetadura que sé este usando. Siempre es importante chequear que el acabado de la superficie del flanche no tenga imperfecciones que puedan dificultar el sellado. Un defecto de ranura radial (por ejemplo) es virtualmente imposible de sellar.

Nótese que el acabado de la superficie de la cara del flanche puede variar significantemente de acuerdo con el tipo de empaquetadura que sé este usando. Se

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deben seguir en todo momento las recomendaciones del estándar de la empaquetadura o del flanche, o de las distribuidoras.

c) Cara Plana (CP): El sellado se logra por compresión de una empaquetadura plana no-metálica, (inusualmente una empaquetadura plana metálica), entre las superficies ranuradas de los flanches CP que se acoplan. La empaquetadura encaja sobre la cara entera del flanche. Los flanches CP normalmente se usan en las labores menos arduas tales como drenajes de agua a baja presión y en particular cuando se usa hierro fundido o aleación de bronce. Aquí, la amplia área de contacto de la empaquetadura esparce el la carga del flanche y reduce el estrés del flanche.

NOTA: tanto el BS 1560 como el ANSI B16.5 especifican los flanches de cara plana y los de cara levantada, así como el UTA. API 6A es especifico para los JTA solamente. 8.1.2 Tipos de flanche: El tipo de flanche esta definido por la manera en que se une al tubo:

a) Flanche de cuello soldado (CS): El flanche CS esta soldado a tope al tubo. Los flanches CS se usan típicamente en labores arduas involucradas con altas presiones y/o fluidos peligrosos. La soldadura a tope siempre se debe inspeccionar con radiografía o ultrasónica así como por MPI o DPI durante la fabricación. Existe, por eso, un alto nivel de confidencia en la integridad de la soldadura. Una soldadura a tope también tiene un buen desempeño de fatiga y su presencia no induce esfuerzos altos locales en la tubería.

b) Flanche de enchufe soldado (socket weld): Los flanches de enchufe soldado son usados a menudo en labores peligrosas que involucran alta presión, pero están limitados a un tamaño de tubo nominal de 1 ½ pulgadas.

El tubo esta soldado con filete a la campana del flanche de enchufe soldado. La radiografía no es practica en la soldadura de filete, y por ello es crucial un ajuste y una soldadura correctos. La soldadura de filete normalmente se inspecciona por MPI o DPI.

c) Flanche de deslizamiento (slip-on, SO) : Usado típicamente a baja presión, en servicios de bajo riesgo tales como calentar o enfriar agua, etc. El tubo es “doblemente soldado” tanto a la campana como al diámetro del hueco del flanche pero de nuevo la radiografía es impractica. Se usan MPI o DPI para chequear la integridad de la

soldadura. Cuando se especifique, el flanche de deslizamiento se usa en tubos de

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tamaño mayor a 1 ½ pulgadas con una preferencia por el flanche de enchufe soldado para tamaños hasta de 1 ½ pulgadas, incluyéndolo.

d) Flanche de unión compuesta de solapa (composite lap joint) : Comprende de una campana soldada al tubo y un flanche de respaldo, o flanche solapado, es cual se usa para atornillar la unión. Este tipo de unión de flanche se encuentra típicamente en tubería de cunifer y otras altas aleaciones. Una campana de aleación con respaldo de acero galvanizado es más barata que un flanche de aleación completo. El flanche tiene una cara levantada y el sellado se logra con una empaquetadura plana tal como una empaquetadora comprimida de fibra de asbesto.

e) Flanche de anillo de eslabón giratorio (swivel ring): Como con el flanche de unión compuesta de solapa, hay una campana soldada al tubo. Un anillo de eslabón giratorio reposa sobre la campana y permite que la unión sea atornillada. Estos flanches son normalmente encontrados en servicios submarinos donde el anillo de eslabón giratorio facilita la alineación del flanche. El flanche luego se sella usando una empaquetadura de metal.

8.1.3 Especificación e identificación del flanche: Un flanche es especificado por la siguiente información:

a) Tipo y caras: Por ejemplo, si el flanche es de cuello soldado o de enchufe soldado.

b) Tamaño nominal de tubo: requerido para todos los flanches, usualmente en pulgadas.

c) Clase de presión del flanche: requerido para todos los flanches, por ejemplo, clase 150, 300, 900, 1500, etc.

d) estándar: por ejemplo ANSI B16.5, BS 1560 o API 6A

e) material: una especificación de material debe ser mencionada y será tal como se cita en la especificación de la tubería.

f) Agenda del tubo: solo para flanches de cuello soldado, enchufe soldado, de unión compuesta solapada y de anillo de eslabón giratorio donde el diámetro del flanche debe emparejar con el del tubo, por ejemplo, 40, 80, 120, 160, etc.

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8.1.4 Identificación: Normalmente, la especificación del flanche será estampada en el flanche, pero en el caso de una planta existente, la información podría no ser legible. Es entonces necesario identificar el flanche por referencia al Pie and Instrumental Darwin (P & ID). La observación visual y medición física debe ser hechas como ultima opción.

a) Observación visual: se requiere para identificar el tipo de flanche y el tipo de empaquetadura usada.

b) Medición física: se requiere para identificar el diámetro nominal y la clase del flanche. Chequear él numero de pernos, diámetro de los pernos, PCD de los pernos y grosor del flanche. Estos valores no se deben comparar con los datos estándar de flanches encontrados en la sección 6.

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