Resumen de conexiones a proceso y superficies de sellado
En la selección de instrumentos E+H, la conexión a proceso es un vínculo clave para garantizar un acoplamiento confiable entre el instrumento y la tubería o el equipo. Los métodos de conexión comunes se dividen principalmente en dos categorías: conexión por brida y conexión por rosca. La conexión por brida es adecuada para escenarios de presión media-alta y gran diámetro; la conexión por rosca es adecuada para escenarios de baja presión y pequeño diámetro. La correcta selección del estándar y las especificaciones de conexión está directamente relacionada con el rendimiento de sellado, la eficiencia de instalación y la seguridad del sistema.
Análisis de estándares de brida principales
ASME B16.5 Brida estándar americano
ASME B16.5 es el estándar de bridas de tubería establecido por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos, ampliamente utilizado en el mercado norteamericano y en el sistema imperial global. Sus especificaciones generalmente incluyen diámetro nominal, nivel de presión, tipo de superficie de sellado y material.
- Nivel de presión (Class): representa la presión máxima de trabajo a temperatura de referencia, como Class 150, 300, 2500, etc.
- Diámetro nominal (NPS): diámetro nominal del sistema de tubería imperial, no es el diámetro exterior real, determina directamente las dimensiones de conexión.
- Tipo de superficie de sellado: RF (cara elevada) es la más común; FF (cara plana) es adecuada para baja presión e inflamables y explosivos; RTJ (cara de junta anular) es adecuada para alta presión y alta temperatura.
Por ejemplo: ASME B16.5, NPS 2, Class 300, RF, 316L SS indica diámetro nominal de 2 pulgadas, nivel de presión 300, sellado de cara elevada, material de acero inoxidable 316L.
EN 1092-1 Brida estándar europeo
EN 1092-1 es el estándar de bridas establecido por la Unión Europea, aplicable a Europa y escenarios que adoptan el sistema europeo. Sus tipos de brida son abundantes, entre los comunes se encuentran:
- Tipo A: brida plana soldada a tope, superficie de sellado FF, adecuada para condiciones de baja presión y temperatura normal.
- Tipo B1/B2: brida con cuello soldada a tope/soldada a tope, superficie de sellado RF, el cuello B2 es más grueso, resiste presiones ligeramente mayores.
- Tipos C/D/E/F: corresponden respectivamente a conexiones especiales como soldadura de enchufe, rosca, gran diámetro, etc.
HG/T Brida estándar nacional chino
HG/T 20592 es equivalente al estándar EN, aplicable a proyectos de diseño con estándar europeo en China; HG/T 20615 es equivalente a ASME B16.5, aplicable a proyectos de diseño con estándar americano en China. Ambas superficies de sellado son RF de cara elevada, y pueden combinarse respectivamente con juntas de estándar europeo y americano.
Otros estándares regionales
- JIS B2220: brida estándar japonés, niveles de presión 10K/20K/30K, adecuada para conexión de equipos japoneses.
- AS4087 / AS2129 Table E: brida estándar australiano.
Análisis de estándares de rosca principales
ASME B1.20.1 Rosca estándar americano
Este estándar abarca roscas cónicas para tubería NPT y roscas rectas para tubería NPSM, y es el estándar de rosca más utilizado en Norteamérica y el sistema imperial.
- Rosca NPT: rosca cónica para tubería de 60°, conicidad 1:16, logra el sellado mediante compresión metal-metal, adecuada para tuberías de pequeño diámetro y baja presión.
- Rosca NPSM: rosca recta mecánica para tubería de 60°, no tiene capacidad de sellado por sí misma, requiere el uso de juntas.
ISO 228 Rosca estándar británico
La rosca G especificada en ISO 228 es una rosca cilíndrica para tubería no sellante, con ángulo de perfil de 55°, que depende de juntas o sellador para el sellado, adecuada para escenarios de baja presión en Europa y partes de Asia.
DIN 13 Rosca estándar alemán
DIN 13 es el estándar de rosca métrica ordinaria establecido por el Instituto Alemán de Normalización, con ángulo de perfil de 60°, tipo cilíndrico, designado por diámetro nominal × paso (como M12×1.5). Se divide en paso grueso y paso fino, el paso fino tiene mejor sellado.
Componentes de función especial y conexiones
Aisladores y separadores
- Aislador: se utiliza para aislar medios corrosivos y viscosos del sensor del instrumento, como el aislador de sellado de diafragma.
- Separador: se utiliza para filtrar impurezas en el fluido o separar fases gas-líquido, como separador gas-líquido, separador aceite-agua.
Adaptadores y bridas de extensión
- Adaptador: se utiliza para convertir tipos de interfaz, como NPT1/4 a UNF7/16.
- Brida de extensión: el cuerpo de la brida se alarga, se utiliza en escenarios donde existe diferencia de distancia entre la interfaz del equipo y la tubería, se divide en tipo B1 estándar europeo y tipo RF estándar americano.
Cápsula de membrana de sujeción y conexión tipo diafragma
La cápsula de membrana de sujeción se fija mediante pernos entre el equipo y la tubería, adecuada para escenarios que requieren reemplazo frecuente de la cápsula. La conexión tipo diafragma integra una estructura de sellado de diafragma en la interfaz, puede prevenir fugas o contaminación del medio, adecuada para medios corrosivos, de alta viscosidad o de grado sanitario.
Clave de selección: Coincidencia de estándares
Los componentes de conexión de diferentes estándares no son directamente intercambiables, al seleccionar se deben confirmar los siguientes tres puntos:
- Estándar regional: Norteamérica elige ASME/NPT, Europa/China elige EN/ISO228(G)/DIN13.
- Especificaciones dimensionales: para bridas ver "diámetro nominal + nivel de presión", para roscas ver "especificación".
- Requisitos de sellado: alta presión elige rosca cónica (NPT), baja presión elige rosca cilíndrica (G) + junta, brida elige superficie convexa RF + junta adecuada.
Explicación detallada de parámetros de conexión a proceso
Especificaciones de brida imperial
Formato de especificación: código + NPS + Cl. + material + longitud de extensión (opcional). Por ejemplo: NPS 1-1/2, Cl.300, 316/316L, longitud de extensión 2". Donde NPS es el diámetro nominal imperial, Cl. es el nivel de presión, 316/316L es material resistente a la corrosión, la longitud de extensión se utiliza en escenarios con diferencia de distancia.
Especificaciones de brida métrica
Formato de especificación: código + DN + PN + material + longitud de extensión (opcional). Por ejemplo: DN25, PN10-40, 316L, longitud de extensión 50mm. DN es el diámetro nominal métrico, PN es el nivel de presión, 316L es acero inoxidable de bajo carbono, la longitud de extensión se adapta al sistema estándar europeo.
Especificaciones de interfaz roscada
Formato de especificación: código + tipo de rosca + método de instalación + material + diámetro de orificio (opcional). Por ejemplo: G1/2, instalación al ras, 316L, diámetro de orificio 11.4mm. G1/2 es rosca cilíndrica para tubería no sellante ISO228, depende del sellado con junta en la cara extrema.
Componentes de sellado especiales
Formato de especificación: código + tipo de estructura + tamaño/presión + material + método de sellado. Por ejemplo: cápsula de membrana de sujeción, tipo diafragma, hole 11.4mm, separator, conexión RC1/4. La cápsula de membrana de sujeción se fija mediante pernos, el tipo diafragma incorpora un diafragma de acero inoxidable 316L que bloquea el contacto con el medio.
Tabla de consulta rápida de parámetros clave
| Tipo de parámetro | Ejemplo | Descripción |
|---|---|---|
| Especificación de rosca | NPT1/4-18 | Rosca cónica para tubería estándar americano, nominal 1/4 pulgada, 18 hilos por pulgada |
| Especificación de rosca | UNF7/16-20 | Rosca unificada fina estándar americano, diámetro exterior 7/16 pulgada, 20 hilos por pulgada |
| Especificación de rosca | RC1/4" | Rosca cónica para tubería estándar británico, nominal 1/4 pulgada |
| Estándar de presión | IEC61518 | Dimensiones de acoplamiento entre instrumentos de medición de presión diferencial y dispositivos de cierre de brida |
| Nivel de presión | PN160 = M10 | Presión nominal 16MPa, pernos de acoplamiento M10 |
| Nivel de presión | PN420 = M12 | Presión nominal 42MPa, pernos de acoplamiento M12 |
| Control de fluidos | 2x válvula de purga/drenaje | 2 válvulas pequeñas para purga o drenaje |
| Control de fluidos | sv = descarga lateral | La dirección de apertura de la válvula de purga/drenaje está en el lado del equipo |
| Conexión fija | 4x tornillos de fijación | 4 tornillos para fijar el equipo |
| Conexión fija | Brida ciega LP | Brida que cierra la interfaz de tubería/equipo, baja presión |
| Adaptación especial | Adecuado para instalación de sellado de diafragma | Compatible con sellos de diafragma, aísla medios corrosivos/de alta viscosidad |
| Adaptación especial | Sin tornillos de fijación/válvula de purga | El equipo no incluye estos componentes por defecto |
Resumen
La selección de conexiones a proceso de instrumentos E+H debe seguir estrictamente el principio de coincidencia de estándares: confirmar el estándar regional, las especificaciones dimensionales y los requisitos de sellado. La conexión por brida se enfoca en el diámetro nominal, el nivel de presión y el tipo de superficie de sellado; la conexión por rosca se enfoca en el estándar de rosca y el método de sellado. En condiciones especiales se pueden seleccionar componentes como bridas de extensión, adaptadores, aisladores o sellos de diafragma. Una selección correcta puede garantizar el funcionamiento estable a largo plazo del instrumento y reducir el riesgo de fugas.