Los extremos de las tuberías de acero inoxidable determinan cómo una tubería se conecta a accesorios, válvulas, equipos y secciones de tubería adyacentes. Las cuatro preparaciones de extremo comunes sonlisos, biselados, roscados y ranurados.
Cada uno sirve para un método de conexión diferente. Los extremos lisos proporcionan un punto de partida cortado a escuadra para juntas compatibles o fabricación adicional. Los extremos biselados preparan la tubería para una junta a tope soldada especificada. Los extremos roscados se acoplan a componentes roscados que coinciden. Los extremos ranurados se conectan a través de un sistema de acoplamiento mecánico compatible.
La selección del tipo de extremo correcto requiere más que identificar su apariencia. Las dimensiones de la tubería, el espesor de pared restante, el método de sellado, los requisitos de instalación y los criterios de inspección deben coincidir con la conexión prevista.
| Enfoque Típico de Inspección | Característica Física Principal | Métodos de Conexión Asociados | Requisito Clave de Compra |
|---|---|---|---|
| Extremo liso | Generalmente cortado a escuadra, sin roscas ni ranura | Soldadura a tope cuadrada aprobada, soldadura de encaje o juntas mecánicas compatibles | Escuadra del extremo, desbarbado, dimensiones y compatibilidad del componente receptor |
| Extremo biselado | Preparación en ángulo en el extremo de la tubería | Juntas soldadas a tope | Geometría del bisel, cara de raíz y requisitos de soldadura aplicables |
| Extremo roscado | Rosca externa o interna mecanizada, según el componente | Accesorios, válvulas o conexiones de equipos roscados que coinciden | Estándar de rosca exacto, tamaño, forma y requisitos de calibración |
| Extremo ranurado | Ranura circunferencial cerca del extremo de la tubería | Acoplamientos mecánicos con junta compatibles | Perfil de la ranura, dimensiones de la tubería, especificación del acoplamiento y idoneidad de la junta |
Estas descripciones identifican las preparaciones de conexión. No establecen una clasificación de presión universal ni hacen que los diferentes sistemas de conexión sean intercambiables.
En la terminología de compra de extremos de tubería,extremo liso, a menudo abreviado como PE, normalmente se refiere a un extremo sin roscar ni ranurar suministrado cortado a escuadra. Cualquier pequeño chaflán utilizado para desbarbar debe distinguirse de un bisel especificado para soldadura a tope.
Un extremo liso no es necesariamente una preparación de junta terminada para todas las aplicaciones.
Dependiendo del diseño de conexión aprobado, la tubería con extremo liso puede usarse para:
Conexiones soldadas de encaje.
Soldadura a tope cuadrada donde el diseño de la junta y el procedimiento lo permiten.
Accesorios mecánicos específicamente aprobados para las dimensiones de la tubería.
Roscado, biselado o ranurado posterior.
La compatibilidad debe confirmarse con el accesorio receptor. No se debe asumir que un accesorio mecánico diseñado para el diámetro exterior de la tubería aceptará tubería de tamaño nominal.
Por ejemplo, las designaciones NPS y los diámetros exteriores reales de los tubos utilizan diferentes convenciones de tamaño. El tamaño nominal impreso en dos componentes no es evidencia suficiente de que encajarán juntos.
Inspeccionar la escuadra del extremo, las rebabas, la ovalidad, la deformación local y la condición de cualquier superficie utilizada para sellar o acoplar.
El corte puede dejar un labio interno, bordes afilados o distorsión. Estas condiciones pueden interferir con la inserción del accesorio, la alineación de la soldadura o el mecanizado posterior.
Indicar la longitud terminada y su tolerancia. Si la tubería se someterá a una preparación de extremo adicional, aclare si la longitud solicitada se aplica antes o después de esa operación.
"Extremo liso" tampoco define la limpieza de la superficie, la rugosidad o la idoneidad higiénica. Esos requisitos pertenecen a la especificación del producto y de la fabricación.
inspección de tuberías de acero inoxidableextremo biselado, comúnmente abreviado como BE, tiene una preparación en ángulo destinada a formar parte de una junta soldada a tope.
El bisel proporciona acceso para el proceso de soldadura especificado y la geometría de la junta. No establece, por sí solo, la penetración de la soldadura, la calidad de la soldadura o la idoneidad a presión.
ASME B16.25 aborda la preparación de extremos para soldadura a tope, incluidos los biseles y el conformado interno y externo relevante. El detalle aplicable debe seleccionarse para el componente y la disposición de la junta.
Tres dimensiones se confunden con frecuencia:
| Término | Significado |
|---|---|
| Ángulo de bisel | Ángulo de la superficie preparada en relación con un plano perpendicular al eje de la tubería |
| Ángulo de ranura incluido | Ángulo combinado formado por las dos preparaciones opuestas en una junta simétrica |
| Cara de raíz, o land | Superficie sin biselar que queda en el borde de raíz de la preparación |
A modo de ilustración, dosbiseles de 37,5°opuestos producen unángulo incluido de 75°en una disposición en V simple simétrica.
Este ejemplo geométrico no es una especificación de soldadura universal. Las juntas de pared delgada, los componentes de pared gruesa y los procesos de soldadura particulares pueden requerir preparaciones diferentes.
Laseparación de raízes otra dimensión separada. Se establece durante el ensamblaje de la junta en lugar de ser una característica mecanizada en un extremo de tubería.
Una instrucción completa de biselado debe identificar el estándar o dibujo aplicable, la configuración del bisel, la tolerancia del ángulo, la cara de raíz y cualquier requisito de transición interna.
La preparación del extremo también debe estar de acuerdo con la especificación de procedimiento de soldadura aprobada, o WPS. No asuma que cada tubería de acero inoxidable requiere el mismo bisel en V simple.
Para componentes con diferentes espesores de pared, confirme la desalineación permitida del diámetro interior y la geometría de transición. La coincidencia de los diámetros exteriores por sí sola no establece una junta soldada aceptable.
Los extremos de tubería roscados se conectan a accesorios, válvulas y equipos roscados que coinciden. Los extremos de la tubería suelen ser roscados externamente, mientras que el componente que coincide proporciona la rosca interna correspondiente.
La descripción "extremo roscado" está incompleta a menos que se identifique el sistema de rosca.
| Sistema de Rosca | Referencia Principal | Disposición de la Rosca | Enfoque de Sellado Previsto |
|---|---|---|---|
| NPT | ASME B1.20.1 | Rosca de tubería cónica | Acoplamiento de la rosca con un compuesto o material de sellado apropiado |
| Familia ISO 7-1 | ISO 7-1 | R externa cónica; Rc interna cónica; Rp interna paralela | Sellado en las roscas de acoplamiento especificadas con material de unión adecuado |
| BSPP / G | ISO 228-1 | Roscas internas y externas paralelas | Una interfaz de sellado separada, según lo definido por el diseño de la conexión |
ASME B1.20.1 cubre las dimensiones y la calibración de NPT. ISO 7-1 aborda las roscas utilizadas para juntas que sellan en las roscas, mientras que ISO 228-1 describe las roscas paralelas donde el sello de presión se realiza en otro lugar de la conexión.
Para conexiones ISO 7-1, identifique la designación real R, Rc o Rp en lugar de depender solo de la etiqueta general "BSP".
NPT y BSPT pueden parecer similares, particularmente en algunos tamaños nominales pequeños. Sin embargo, sus perfiles de rosca difieren.
NPT utiliza unángulo de rosca de 60°, mientras que la forma de rosca de tubería británica/ISO relevante utiliza unángulo de 55°. El paso y los detalles dimensionales también pueden diferir.
El hecho de que un componente comience a enroscarse en otro no establece la compatibilidad. La guía de identificación de Swagelok señala específicamente que ciertos tamaños de NPT e ISO 7-1 son difíciles de distinguir visualmente.
No intente compensar una rosca desajustada aplicando más sellador o fuerza de apriete adicional.
El corte de una rosca externa elimina material. El espesor de pared restante en la raíz de la rosca y la holgura mecánica aplicable deben considerarse en el diseño.
Por lo tanto, un programa de tubería no debe aprobarse para roscado solo porque su diámetro exterior coincida con el tamaño nominal de la rosca.
El dibujo o la especificación de compra deben definir la rosca requerida, la longitud roscada utilizable y los criterios de aceptación.
Las roscas de acero inoxidable pueden agarrarse, causando daños en la superficie o agarrotamiento durante el ensamblaje.
Utilice el producto de sellado o lubricación especificado para la conexión y el servicio. Su compatibilidad con el fluido, la temperatura y los requisitos de limpieza es tan importante como su capacidad para facilitar el ensamblaje.
Para conexiones de rosca paralela, identifique la característica de sellado real, como una junta tórica, una junta o una arandela de sellado. El sellador de roscas no reemplaza una interfaz de sellado faltante o mal diseñada.
La tubería ranurada tiene una ranura circunferencial cerca del extremo que se acopla a un acoplamiento compatible.
En una junta mecánica ranurada convencional, la carcasa del acoplamiento se acopla a las ranuras mientras una junta sella contra las superficies de tubería especificadas cerca de los extremos.
La tubería, la ranura, el acoplamiento y la junta forman un sistema. La ranura por sí sola no establece la clasificación de presión-temperatura de la junta.
| Método de Ranurado | Cómo se produce la ranura | Consideración Principal de Selección |
|---|---|---|
| Ranurado por rodillo | Da forma en frío a la pared de la tubería sin eliminar metal intencionalmente | Material, espesor de pared, herramientas y geometría de extremo resultante |
| Ranurado por corte | Mecaniza material del exterior de la tubería | Dimensiones permitidas y espesor de pared restante debajo de la ranura |
Por lo tanto, el ranurado por rodillo y el ranurado por corte afectan la tubería de manera diferente. Ningún método debe seleccionarse sin verificar los requisitos aprobados de la tubería y el acoplamiento.
Una ranura rodada aún cambia la geometría local. La ausencia de mecanizado no elimina la necesidad de inspeccionar la ranura terminada y el extremo de la tubería.
Dos tuberías descritas como "ranuradas" pueden tener perfiles diferentes.
La orden de compra debe identificar el fabricante del acoplamiento, la familia de productos y la especificación de ranura aplicable. El tamaño de la tubería, el diámetro exterior real, el espesor de pared y el material deben estar dentro del rango permitido.
El ranurado de acero inoxidable también puede requerir herramientas diferentes para diferentes espesores de pared o sistemas de ranurado. La guía del fabricante distingue explícitamente estas combinaciones.
Dependiendo del sistema, la inspección puede incluir:
Diámetro exterior y ovalidad de la tubería.
Longitud y condición de la superficie del asiento de la junta.
Ancho de la ranura.
Diámetro de la ranura.
Abocardado máximo del extremo de la tubería.
Límites de espesor de pared aplicables.
No confíe solo en la profundidad de la ranura. Por ejemplo, las especificaciones de ranura del fabricante pueden tratar la profundidad como una dimensión de referencia mientras controlan directamente el diámetro de la ranura.
El área de sellado también debe seguir siendo adecuada para la junta. El daño en esa área puede afectar el rendimiento de la junta incluso cuando las dimensiones de la ranura parecen correctas.
Elija la preparación del extremo después de identificar el accesorio receptor, la válvula o el diseño de la junta. Para una línea soldada a tope, siga el detalle de la junta soldada aprobada. Para una conexión roscada, identifique la rosca que coincide y la disposición de sellado. Para un sistema ranurado, utilice el acoplamiento y el perfil de ranura especificados.
La tubería con extremo liso puede proporcionar flexibilidad de fabricación, pero el procesamiento adicional puede agregar requisitos de tiempo, manipulación e inspección.
Verifique el tamaño de la tubería y el espesor de pared
espesor de pared de la tubería de acero inoxidablejunto con la preparación del extremo propuesta.El roscado y el ranurado por corte eliminan material. El ranurado por rodillo cambia la geometría local. El biselado debe preservar el perfil de junta y la cara de raíz requeridos.
Por lo tanto, cambiar el programa de la tubería puede requerir cambios en las herramientas, la preparación de la soldadura o la calificación de la conexión.
Confirme las condiciones de servicio
Para sistemas con juntas, el material de la junta y las limitaciones del acoplamiento son parte de la selección. Para juntas soldadas, se aplican el material, el procedimiento de soldadura y los requisitos de examen. Para conexiones roscadas, la forma de la rosca y el método de sellado deben ser adecuados.
Ningún tipo de extremo tiene una clasificación de presión o temperatura universal.
Considere el acceso y el mantenimiento
Donde el desmontaje es importante, especifique la disposición de mantenimiento prevista. Una conexión roscada no es automáticamente fácil de desmontar después de un servicio prolongado, y una conexión ranurada no es automáticamente flexible.
Los acoplamientos rígidos y flexibles tienen diferentes características de movimiento que deben coincidir con el diseño de la tubería.
Requisitos de inspección para cada tipo de extremo
inspección de tuberías de acero inoxidabledebe conectar cada medida a un dibujo, estándar o requisito del fabricante.Tipo de Extremo
| Enfoque Típico de Inspección | Liso |
|---|---|
| Escuadra, longitud terminada, eliminación de rebabas, ovalidad y deformación local | Biselado |
| Ángulo de bisel, cara de raíz, condición de la superficie, alineación del diámetro interior y transición especificada | Roscado |
| Estándar de rosca correcto, tamaño, conicidad donde sea aplicable, resultados de calibración y daño de la rosca | Ranurado |
| Perfil correcto, diámetro y ancho de la ranura, asiento de la junta, abocardado y dimensiones permitidas de la tubería | Una inspección visual sola puede no establecer la conformidad. |
Para las roscas, un calibre de identificación no es necesariamente un calibre de aceptación. Utilice el método de calibración apropiado para el estándar de rosca especificado.
Para las ranuras, utilice los métodos de medición requeridos por el sistema de acoplamiento. Para los biseles, inspeccione la geometría preparada en lugar de asumir que la configuración de una máquina garantiza cada extremo terminado.
La fabricación de acero inoxidable también debe controlar la contaminación de las herramientas y la manipulación. Los extremos de la tubería deben limpiarse y protegerse para preservar la condición especificada antes del ensamblaje.
Qué incluir en una RFQ de extremo de tubería
Artículo de RFQ
| Información a Proporcionar | Especificación de la tubería |
|---|---|
| Grado, estándar del producto y ruta de fabricación | Dimensiones |
| NPS o diámetro exterior real, programa o espesor de pared | Disposición del extremo |
| Preparación requerida en el Extremo 1 y Extremo 2 | Detalles del extremo liso |
| Escuadra, desbarbado y cualquier chaflán permitido | Detalles del bisel |
| Estándar o dibujo, configuración, ángulo y cara de raíz | Detalles de la rosca |
| Estándar, designación, tamaño, forma externa o interna y requisitos de inspección | Detalles de la ranura |
| Fabricante, sistema, especificación del perfil y método de preparación permitido | Longitud |
| Longitud terminada, base de medición y tolerancia | Registros de calidad |
| Informes dimensionales requeridos, trazabilidad del material e inspecciones adicionales | Protección |
| Tapones, protectores de rosca y requisitos de embalaje | No asuma que ambos extremos requieren la misma preparación. |
Por ejemplo, un tramo fabricado puede tener un extremo biselado y un extremo liso para procesamiento posterior. Indique cada extremo por separado e identifique qué dimensiones se aplican después del mecanizado final.
"Roscado y acoplado" también debe distinguirse de "roscado en ambos extremos". Confirme si se incluye un acoplamiento, su especificación y si se suministra instalado o suelto.
Errores comunes en la especificaciones de extremos de tubería
Pedir "extremos biselados" sin definir la geometría requerida.
Confundir el ángulo de bisel con el ángulo de junta incluido.
Especificar "rosca BSP" sin identificar la forma de rosca real.
Asumir que NPT y BSPT son intercambiables.
Pedir tubería ranurada sin nombrar el sistema de ranurado.
Verificar la profundidad de la ranura mientras se pasa por alto el diámetro de la ranura o el abocardado del extremo.
Ignorar el efecto del mecanizado en la pared restante.
Tratar el diámetro exterior de la tubería como el único requisito para la compatibilidad del accesorio.
Medir la longitud terminada antes de una operación que cambia la posición del extremo.
Un dibujo claro y criterios de aceptación medibles ayudan a prevenir estos problemas.
Preguntas Frecuentes
¿Un extremo biselado aumenta la clasificación de presión de la tubería?
¿Es todo bisel de tubería de acero inoxidable de 37,5°?
¿Se pueden conectar roscas NPT y BSPT juntas?
¿Se puede ranurar tubería de acero inoxidable SCH 10S?
¿Son siempre flexibles las conexiones ranuradas?
Especifique el extremo de la tubería como parte de la conexión completa
Seleccione primero la conexión, luego defina la geometría del extremo requerida, las dimensiones de la tubería, la disposición de sellado y los criterios de inspección.
Para una cotización, proporcione el grado de la tubería, el estándar, el tamaño, el espesor de pared, la longitud terminada y la preparación requerida en cada extremo. Incluya la rosca que coincide, el detalle de soldadura o la especificación del acoplamiento donde sea aplicable.
Una especificación completa del extremo de la tubería ayuda a que el material suministrado pase a la fabricación e instalación con menos problemas de compatibilidad y menos retrabajo.
