Introducción

Los procesos industriales requieren precisión, seguridad y eficiencia para garantizar un rendimiento óptimo. Las bridas, aunque a menudo pasan desapercibidas, son accesorios fundamentales para la interconexión de tuberías, equipos y sistemas, garantizando la hermeticidad y el funcionamiento de sistemas complejos. Pero, ¿Qué es una brida? ¿Cómo puede un elemento tan simple ser fundamental para el flujo de fluidos en plantas industriales y gasoductos?

Este artículo analiza el papel crítico de las bridas en la ingeniería de sistemas de tuberías, abordando sus clasificaciones, criterios de selección y aplicaciones industriales. Se examinan las normativas técnicas que regulan su uso y la importancia de una gestión adecuada para mitigar riesgos de falla, garantizando la integridad estructural y el rendimiento operativo de las instalaciones.

¿Qué es una brida?

Es un componente de conexión, generalmente metálico, utilizado para unir dos elementos dentro de un sistema de tuberías, equipos o maquinaria. Establece una unión hermética entre componentes de una instalación, como tuberías, válvulas, bombas o intercambiadores de calor. Presenta una geometría discoidal con perforaciones para fijación mediante pernos y el uso de empaques.

Tipos de cara de las bridas

Cara elevada (RF): Es el tipo más común en la industria, caracterizada por una pequeña sección elevada por encima del círculo de pernos, que permite el uso de diversas empacaduras y concentra la presión con el fin de mejorar la contención. La altura de la cara varía según la clase de presión, siendo de 1/16” para las clases 150 y 300, y de ¼” para las clases superiores, el acabado superficial típico es de 125 a 250 µ en Ra.
Cara plana (FF): La superficie de la junta está al mismo plano que el círculo de pernos, son utilizadas frecuentemente en bridas de fundición y no son compatibles con RF. La norma ASME B31.1 establece directrices para su uso, especialmente con bridas de hierro fundido.
Las bridas con junta de anillo (RTJ): Están diseñadas para procesos de alta presión y temperatura, poseen ranuras mecanizadas donde asienta una junta o anillo de metal para mantener el sello por compresión metal con metal. Estas bridas utilizan juntas de anillo, como de tipo R (ovaladas y octogonales), RX y BX.

Qué es una Brida de junta tipo anillo — Brida de junta tipo anillo RTJ¹.

Principales normas para el uso de bridas industriales

La estandarización en la fabricación y el uso de bridas es necesaria para garantizar la compatibilidad y la seguridad. En América, las normas ASME/ANSI son las más aplicadas, mientras que, en Europa, las normas alemanas DIN EN 1092-1 son las más utilizadas.

Normas Americanas (ANSI/ASME/MSS)

ANSI/ASME B16.5: Es la norma más aplicada a nivel mundial. Especifica dimensiones, materiales, tolerancias y pruebas para bridas fundidas, forjadas o de chapa. Cubre diámetros nominales desde 1/2″ hasta 24″ en clases de presión desde 150# hasta 1500#, y de 1/2″ a 12″ en 2500#.
ANSI/ASME B16.47 Serie A: Esta norma abarca bridas de acero de gran diámetro, desde NPS 26 hasta NPS 60, en clases de presión de 150# a 900#. La Serie A, específicamente, se basa en las dimensiones de las bridas API 605, y son generalmente más pesadas y robustas que las bridas de la Serie B.
ANSI/MSS SP-44: Especifica requisitos para bridas utilizadas en tuberías de pared delgada y alta resistencia. Cubre rangos de 12″ a 60″ en clases de presión de 150# a 600#, y hasta 48″ en 900#. Se aplica únicamente a bridas con cuello para soldar y ciegas. El diámetro exterior y la plantilla de perforación coinciden con ASME hasta 36″, lo que permite su uso con válvulas y bombas construidas según esas normas.
ANSI/ASME B16.4: Incluye la norma previa, complementándola con los rangos de presión, temperatura y materiales, de ASME B16.5. La clase tipo A es similar a la MSS SP44, la clase B coincide con la API 605.
ANSI/ASME B16.20: Especifica materiales, dimensiones y marcado de anillos para juntas de acero de 1/2″ a 24″ en clases de presión de 150 psia a 1500 psia, y hasta 36″ en 900 psia.

Norma Europea (DIN)

DIN EN 1092-1: Es la norma más utilizada en Europa, especificando dimensiones y requisitos para bridas de acero. Esta norma abarca diferentes tipos de bridas y presiones, adaptándose a aplicaciones industriales en el continente europeo.

¿Cómo se identifica una brida?

Todas las bridas, incluyendo las forjadas y fundidas, están demarcadas de manera específica con las características de diseño, donde se indica presiones de servicio, materiales, dimensiones, tolerancias, marcado, y pruebas para bridas, las cuales se aprecian en la siguiente imagen.

1 IMG 2 ESP Bridas industriales Que son tipos y para que se utilizan resultado copia 3 — Características de diseño en bridas³.

Tipos de bridas industriales

A continuación, se detallan los tipos de bridas más comunes:

Brida con cuello para soldar (Welding neck flange)

La brida con cuello para soldar destaca por su cuello cónico, que se une a la tubería mediante una soldadura a tope de penetración completa. El largo cuello cónico optimiza la distribución de tensiones, garantiza una transición uniforme del flujo y reduce la turbulencia, lo que mejora la integridad estructural de la conexión.

Se utilizan cuando los esfuerzos sobre la unión son máximos, como en sistemas de alta presión y temperatura, en tuberías que transportan fluidos corrosivos o peligrosos, y en condiciones de carga cíclica severa. Además, son esenciales en aplicaciones donde se requieren ensayos no destructivos (NDT) como radiografías o ultrasonidos para verificar la calidad de la soldadura. Los servicios más comunes incluyen vapor, petróleo, gas y productos químicos.

Características técnicas

Normas de diseño: ASME B16.5 y ASME B31.3.
Tipo de unión: Cuello cónico para soldadura a tope.
Materiales de fabricación: Disponibles en diversos materiales según la aplicación.
Tipos de cara: Elevada (RF), plana (FF) y de junta de anillo (RTJ).
Clases de presión: 150, 300, 400, 600, 900, 1500 y 2500#.(Capacidad de la brida para soportar presión a una temperatura determinada).
Diámetros nominales (NPS): ½ a 24” y superiores.

Qué es una Brida con cuello para soldar — Brida con cuello para soldar (Welding neck flange)³.

Brida deslizante (Slip-on flange)

La brida deslizante se caracteriza por deslizarse sobre el extremo de la tubería y fijarse mediante soldaduras de filete en ambos lados, interior y exterior. Este diseño facilita la alineación y el montaje, por ello su costo de instalación es menor, requiriendo menos precisión en el corte del tubo.

Se utilizan en sistemas de baja a media presión y temperatura, como líneas de agua de enfriamiento, plantas de tratamiento de agua, plantas de procesamiento químico, sistemas de aire comprimido y redes de incendio. Son adecuadas para aplicaciones donde las condiciones operativas no son severas, debido a que su resistencia mecánica de aproximadamente dos tercios de la de una brida con cuello para soldar. No se recomienda en aplicaciones de altas presiones o temperaturas extremas.

Características técnicas

Normas de diseño: ASME B16.5 y ASME B31.3.
Tipo de unión: Deslizante sobre la tubería con soldaduras de filete en interior y exterior.
Materiales de fabricación: Disponibles en diversos materiales según la aplicación.
Tipos de cara: Elevada (RF), plana (FF) y de junta de anillo (RTJ).
Clases de presión: 150, 300, 600, 900, 1500 y 2500#.
Diámetros nominales (NPS): ½ a 24” y superiores.

Brida de unión traslapada (Lap joint flange)

La brida de unión traslapada consta de dos componentes: un extremo corto (stub end) soldado a la tubería y una brida suelta que se desliza sobre él, lo cual permite la rotación para facilitar la alineación durante el montaje. Su diseño permite el uso de materiales más costosos en el stub end, mientras que la brida suelta puede fabricarse en un material más económico.

Normalmente, la brida de unión traslapada es utilizada donde es necesario desarmar con frecuencia para limpieza, mantenimiento o reparaciones como válvulas, bombas y filtros. El costo de desmontaje disminuye por la facilidad de girar las bridas y alinear los agujeros. Son comunes en industrias alimentaria y farmacéutica, donde la alineación flexible y la compatibilidad con materiales resistentes a la corrosión son necesarias.

Características técnicas

Normas de diseño: ASME B16.5 y ASME B31.3.
Tipo de unión: Unión traslapada con extremo corto y brida suelta.
Materiales de fabricación: Disponibles en diversos materiales según la aplicación.
Tipos de cara: Elevada (RF) y plana (FF).
Clases de presión: 150, 300, 600, 900, 1500 y 2500#.
Diámetros nominales (NPS): ½ a 24” y superiores.

Brida roscada (Threaded flange)

La brida roscada utiliza una rosca interna, normalmente NPT (National Pipe Thread), para una conexión directa a tuberías previamente roscadas, eliminando la necesidad de soldadura. Son ideales para lugares donde la soldadura no es viable, como áreas con clasificación Ex (atmósferas explosivas), incluyendo gasolineras y sistemas con fluidos inflamables.

No se recomienda su uso en instalaciones con grandes variaciones de presión y temperatura, es utilizada en diámetros pequeños. Son comunes en instalaciones temporales, sistemas de agua para uso doméstico e industrial y transporte de productos petroquímicos. Debido a las limitaciones mecánicas de la rosca, su clase de presión suele ser 300# o menor, aunque en algunos casos puede llegar a 600#.

Qué es una brida roscada — Brida roscada⁴.

Características técnicas

Normas de diseño: ASME B16.5, B1.20.1, B31.3
Tipo de unión: Rosca interna para conexión con tuberías roscadas externamente.
Materiales de fabricación: Disponibles en diversos materiales según la aplicación.
Tipos de cara: Elevada (RF) y plana (FF).
Clases de presión: 150, 300 y en casos limitados hasta 600#.
Diámetros nominales (NPS): ½” a 2” máximo 4”.

Brida de soldadura por encastre (Socket weld flange)

La brida de soldadura por encastre, es diseñada especialmente para pequeños diámetros y altas presiones, cuentan con un zócalo interno donde se inserta la tubería, asegurando una alineación precisa antes de realizar una soldadura de filete contra el cubo, proporcionando una conexión segura y resistente a fugas.

No es utilizada en servicios críticos, debido a la dificultad para inspeccionar completamente la integridad de la soldadura mediante ensayos no destructivos. Además, se debe dejar un espacio de 1/16” entre la tubería y el fondo del zócalo para permitir la expansión térmica. Es común en sistemas hidráulicos, líneas de vapor y procesos químicos.

Características técnicas

Normas de diseño: ASME B16.5 y ASME B31.3.
Tipo de unión: Zócalo interno para inserción de la tubería y soldadura de filete externa.
Materiales de fabricación: Disponibles en diversos materiales según la aplicación.
Tipos de cara: Elevada (RF) y plana (FF).
Clases de presión: 150, 300 y 600#.
Diámetros nominales (NPS): ½ a 2” máximo 4”.

Brida ciega (Blind flange)

La brida ciega es un accesorio sólido sin abertura central, empleada para sellar extremos de tuberías, válvulas o boquillas en recipientes presurizados, se utilizan para aislar secciones de tuberías durante mantenimiento, pruebas de presión o futuras expansiones, también se emplean para bloqueo de equipos y sistemas por seguridad operativa.

Características técnicas

Normas de diseño: ASME B16.5 y ASME B31.3.
Tipo de unión: Se fija mediante pernos a la brida correspondiente en el extremo de la tubería o equipo.
Materiales de fabricación: Disponibles en diversos materiales según la aplicación.
Tipos de cara: Elevada (RF), plana (FF) y de junta de anillo (RTJ).
Clases de presión: 150, 300, 600, 900, 1500 y 2500#.
Diámetros nominales (NPS): ½ a 24” y superiores.

Selección de bridas industriales

La correcta elección de una brida depende de varios factores fundamentales:

Variables operacionales: La presión y temperatura del sistema son críticas, requiriendo que la brida soporte condiciones máximas sin fallar; el tipo de fluido, corrosivo o abrasivo, demanda materiales resistentes, y el servicio del sistema, continuo o cíclico, influye en la selección del tipo de brida y material.
Tipo de brida y material: La elección del tipo de brida, como con cuello para soldar o roscada, se basa en necesidades específicas, y el material, compatible con el fluido y el ambiente, varía desde acero al carbono hasta aleaciones especiales.
Dimensiones y clase de presión: El diámetro nominal (NPS) de la brida debe coincidir con el de la tubería, y la clase de presión debe igualar o superar la presión máxima de operación del sistema.
Condiciones de operación: Factores ambientales como la corrosividad, abrasión y temperatura ambiente afectan la vida útil de la brida, exigiendo materiales resistentes a condiciones específicas, como la corrosión por agua salada en entornos marinos.
Métodos de fabricación: Los métodos comunes, forjado, mecanizado y fundición, se eligen según las propiedades mecánicas requeridas y el costo.
Análisis del ciclo de vida y viabilidad económica: Se evalúa el costo total de la brida, desde la adquisición hasta el reemplazo, buscando un equilibrio entre calidad y costo, utilizando materiales económicos en aplicaciones no críticas y aleaciones costosas en servicios exigentes.
Normativas y estándares: El cumplimiento de normativas como ASME y DIN es esencial para garantizar la calidad y seguridad de la instalación.

¿Por qué es importante el mantenimiento de las bridas industriales?

El mantenimiento preventivo de las bridas industriales es requerido para evitar fugas, garantizar la seguridad y optimizar el rendimiento del sistema. Este mantenimiento se puede clasificar en:

Inspección visual y END: Inspecciones periódica para detectar corrosión o daños externos.
Mantenimiento basado en condición: Análisis de vibraciones para detectar aflojamiento de pernos o termografía infrarroja para identificar fugas o puntos calientes.
Mantenimiento basado en tiempo: Reemplazo de empaquetaduras cada cierto período y reapriete de pernos según un cronograma establecido.
Mantenimiento predictivo: Análisis de tendencias de vibraciones, para predecir cuándo un perno se aflojará y análisis de tendencias de temperatura, para predecir cuándo ocurrirá una fuga.

Realizar con frecuencia estas actividades depende de factores como el tipo de brida, el fluido, la presión, la temperatura y el entorno. Es recomendable seguir las normativas aplicables y las recomendaciones del fabricante. Aunque las bridas son elementos robustos, el mantenimiento preventivo minimiza las intervenciones continuas y reduce los costos por paradas no planificadas.

Conclusiones

Las bridas industriales, en sus diversas tipologías, son accesorios estratégicos en la interconexión de sistemas, garantizando un flujo seguro y eficiente en diversas aplicaciones. Desde las sólidas bridas soldadas hasta las versátiles bridas roscadas, cada tipo cumple una función específica en la operación y mantenimiento de diferentes sistemas industriales.

La selección, instalación y mantenimiento adecuados de las bridas, en cumplimiento con las normativas técnicas, reducen el riesgo de fugas y fallos, garantizando la integridad mecánica del sistema. Normas como ASME B16.5 establecen especificaciones precisas sobre dimensiones, materiales y tolerancias, asegurando un desempeño confiable. Al optimizar el rendimiento y la protección de los activos industriales, las bridas se consolidan como elementos fundamentales para la seguridad y eficiencia operativa en la industria.

Referencias

MARCEL; “Ring Type Joint Flanges Manufacturer” Consultado 10-03-2025; https://marcelforged.com/flange-types/ring-type-joint-flange-rtj-flange/
¿Cómo se lee la identificación de una brida?, Publicado en fecha 31-01-2018; https://valcoindustrial.com.mx/2018/01/31/como-se-lee-la-identificacion-de-una-brida/
https://firstmold.com/es/tips/types-of-flanges/
https://www.wermac.org/flanges/flanges_welding-neck_socket-weld_lap-joint_screwed_blind.html