Conexiones de equipos soldadas a tuberías (Butt-Weld)
Hay ocasiones en las que se hace necesario por diversas razones (elevada criticidad, toxicidad, razones de proceso o medioambientales, seguridad, etc.) que no se produzcan fugas y, dado que las uniones bridadas son puntos de los equipos a presión susceptibles de presentar este problema, se requiere una solución que palie esta circunstancia. Para ello se requiere que la conexión del equipo y la tubería a la que va ligada sean unidas por medio de una soldadura. En relación al campo de aplicación cabe señalar que este tipo de conexiones no es tan habitual en plantas de Oil&Gas como en otras como, por ejemplo, las plantas termosolares de generación de electricidad.
Si se tiene en cuenta la configuración de estas conexiones conviene destacar que la unión entre ambos elementos, conexión del equipo y tubería, se realiza mediante una soldadura a tope (de ahí que comúnmente se las denomine por su nomenclatura en inglés, esto es, Butt-Weld). Debido a que este tipo de solución es adoptada por su alta importancia, una soldadura a penetración parcial no es aconsejable, por lo que se realiza una a penetración completa. Para la realización de la unión soldada, en ambos lados suele hacérsele un bisel para el cual puede recurrirse a códigos de aplicación internacional como, por ejemplo, el ASME B16.25.
En un lado de esta unión está el equipo a presión y el otro, la tubería, cada uno con su código de cálculo determinado. Por ello no es inusual que el espesor de ambos elementos, a pesar de tener que soportar las mismas condiciones de presión y temperatura, no sea el mismo.
Este tipo de conexiones presenta, sin embargo, unos inconvenientes que no se hallan en las conexiones bridadas. En un primer lugar, a la hora de hacer la prueba hidráulica, o neumática, del equipo a presión será necesario cerrar estas conexiones que no disponen de una brida para ello. Los sistemas más comúnmente empleados son, o bien instalar la conexión en el equipo con unas creces en cuanto a su longitud a fin de soldar al extremo una chapa de cierre para luego cortar el exceso de tubo y la chapa de cierre, o bien, en el caso de que la conexión deba presentar un bisel en su extremo, soldar una corona de forma externa al cuello de la conexión para soldar ahí un cabezal (cap) provocando así el cierre de la conexión. Por otro lado, cuando una conexión Butt-Weld quiere ser desmontada por razones de mantenimiento, esta deberá ser cortada de la línea y soldada de nuevo posteriormente, lo que complica las operaciones de montaje y desmontaje en planta con las consecuencias que de ello puedan derivarse.
El equivalente a una conexión soldada a la tubería para un paso de hombre o cualquier otra conexión que en servicio esté unida a una brida ciega son las juntas diafragma, las cuales consisten en una chapa que será soldada a la conexión del equipo (o paso de hombre) a fin de garantizar la estanqueidad en ese punto. Una vez soldada la junta diafragma se instalará igualmente la brida ciega.
Como es lógico pensar, la tubería será soldada al equipo una vez instalados ambos en la planta. Si el equipo a presión ha sido tratado térmicamente y se quiere evitar que la soldadura de la tubería a la conexión del equipo implique un nuevo tratamiento térmico, o van a soldarse dos materiales que no son metalúrgicamente compatibles, puede recurrirse a la aplicación en la interfaz soldada de un recargue o buttering. El recargue, una vez suministrado, será mecanizado para la formación del bisel. Este buttering también puede realizarse en los pasos de hombre para la posterior instalación de la junta diafragma por los motivos anteriormente expuestos.
Para la realización de la soldadura a tope, esta puede verificarse con o sin chapa de respaldo. Cuando esta sea utilizada, es útil que los componentes a unir sean contorneados con una superficie cónica o cilíndrica en el extremo.
Para más información:
ASME VIII | Diseño de Recipientes a Presión
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