Este es un escenario que ocurre más a menudo de lo que a cualquiera en la industria de ductos le gusta admitir: una junta bridada en perfecto estado se corroe de adentro hacia afuera, no porque el material fuera incorrecto ni porque fallara el empaque, sino porque se soldaron y/o atornillaron dos metales distintos y nadie pensó en el aislamiento eléctrico. La corrosión galvánica es real, es costosa y es totalmente prevenible con la tornillería adecuada.
Ahí es donde entran los kits de aislamiento para bridas. Aíslan eléctricamente una sección bridada de tubería de otra, rompiendo el circuito galvánico que provoca la corrosión. Si trabaja con sistemas de protección catódica, ductos de larga distancia o sistemas de tubería de metales mixtos, estos kits ya deberían ser algo que haya considerado para su aplicación.
Qué es realmente un kit de aislamiento para bridas
Un kit de aislamiento para bridas (a veces llamado kit de aislamiento de bridas) es un conjunto de componentes que se instala entre dos bridas acopladas para crear una ruptura eléctrica completa a través de la junta. El kit aísla eléctricamente los pernos, la superficie de sellado del empaque y los barrenos, de modo que no exista ninguna trayectoria metálica entre las dos bridas.
Un kit estándar incluye cuatro componentes:
Empaque aislante: La pieza central del kit. Sella las caras de las bridas igual que un empaque estándar, pero está hecho de material no conductor. Los tipos comunes incluyen laminado G-10/G-11 (epóxico reforzado con fibra de vidrio), fenólico y Tipo E (un compuesto de fibras de aramida y aglutinante de nitrilo). El empaque se asienta entre las caras realzadas y proporciona tanto el sello como la ruptura eléctrica principal.
Mangas aislantes: Mangas de longitud completa que se deslizan sobre cada espárrago o tornillo de cabeza, evitando el contacto metal con metal entre el perno y los barrenos de la brida. Normalmente se fabrican de Mylar (película de poliéster), fibra de vidrio G-10 o Nomex, según la temperatura nominal requerida.
Rondanas aislantes: Se colocan debajo de cada tuerca (y debajo de la cabeza del tornillo en el caso de tornillos de cabeza) para evitar el contacto eléctrico entre la tornillería y la cara de la brida. Hechas de G-10 u otro material no conductor adecuado para la temperatura de servicio y la carga del perno.
Rondanas de respaldo de acero (recubiertas): Rondanas de acero con recubrimiento de cadmio o zinc que se colocan entre la rondana aislante y la tuerca para distribuir la carga del perno de manera uniforme y proteger la rondana aislante contra daños durante el apriete. No todos los kits las incluyen, pero son estándar en ensambles de mayor calidad.
Por qué importa el aislamiento de bridas
La razón principal para instalar un kit de aislamiento para bridas es prevenir la corrosión galvánica provocada por sistemas de protección catódica (‘CP’) o por el contacto entre metales distintos.
Aislamiento para protección catódica: La mayoría de los ductos de acero enterrados o sumergidos utilizan protección catódica para evitar la corrosión. La CP funciona imponiendo una pequeña corriente eléctrica que convierte al acero protegido en un cátodo dentro de una celda electroquímica. Para que la CP funcione de manera eficiente, la sección protegida del ducto debe estar aislada eléctricamente de los puntos de aterrizaje, la tubería de las estaciones y otras estructuras metálicas. Los kits de aislamiento para bridas crean ese aislamiento en las conexiones bridadas, que son puntos de ruptura naturales del sistema.
Separación de metales distintos: Cuando bridas de acero al carbono se acoplan con acero inoxidable, aleación de cobre u otros metales distintos, la diferencia de potencial electroquímico provoca corrosión galvánica en el metal menos noble (normalmente el acero al carbono). Un kit aislante rompe el circuito eléctrico. Para saber más sobre cómo interactúan los metales distintos en los sistemas de tubería, consulte nuestra publicación sobre manejo del acero inoxidable, el gripado y la prevención de la corrosión.
Protección contra corrientes parásitas: En plantas industriales y cerca de subestaciones eléctricas, las corrientes parásitas pueden viajar por los sistemas de tubería y acelerar la corrosión en las juntas bridadas. Los kits de aislamiento interrumpen esa trayectoria.
Cómo elegir el kit correcto: comparación de tipos de empaque
No todos los empaques aislantes son iguales. La elección correcta depende de su clase de presión, su rango de temperatura y el fluido de la línea.
Comparación de tipos de empaque aislante
| Tipo de empaque | Temp. máx. | Clasificación de presión | Ideal para |
| Tipo E (aramida/nitrilo) | 400F | Hasta 2500# | Servicio general, petróleo y gas, agua |
| G-10/G-11 (epóxico con fibra de vidrio) | 285F | Hasta 2500# | Alta rigidez dieléctrica, aislamiento para CP |
| Fenólico | 250F | Hasta 600# | Aplicaciones de bajo costo, servicio moderado |
| Tipo F (a base de PTFE) | 500F | Hasta 2500# | Servicio químico, alta pureza, aplicaciones FDA |
| Kammprofile con núcleo G-10 | 750F+ | Hasta 2500# | Servicio crítico de alta temperatura y alta presión |
El Tipo E es el empaque aislante que más se especifica en aplicaciones de petróleo y gas. Maneja todo el rango de clases de presión de ASME B16.5, proporciona un buen sello en bridas de cara realzada conforme a ASME B16.20 y tiene propiedades dieléctricas sólidas para trabajos de aislamiento de CP.
Para temperaturas más altas o ambientes químicos más agresivos, los empaques kammprofile con núcleos aislantes están ganando terreno. Combinan el desempeño de sellado de un empaque con núcleo metálico con el aislamiento eléctrico de una capa no conductora.
Instalación y pruebas
Instalar un kit de aislamiento para bridas es sencillo, pero hay que cuidar algunos detalles:
La condición de la cara de la brida importa. El acabado de la cara realzada debe estar limpio y dentro del rango estándar de acabado superficial (de 125 a 250 AARH conforme a ASME B16.5). Rayones, picaduras o corrosión en la cara de la brida comprometerán tanto el sello como la integridad del aislamiento.
El ajuste de las mangas es crítico. Las mangas aislantes deben abarcar toda la longitud del barreno a través de ambas bridas. Si la manga es demasiado corta, el perno puede tocar la brida y anular por completo el aislamiento. Verifique que la longitud de la manga coincida con el espesor combinado de las bridas más el empaque.
Pruebe después de la instalación. Use un óhmetro o un megóhmetro para verificar el aislamiento eléctrico a través de la junta después de atornillar. Un kit correctamente instalado debe mostrar una resistencia del orden de megaohms entre las dos bridas. La mayoría de los ingenieros de CP exigen un mínimo de 1 megaohm a través de la junta conforme a NACE SP0286 (ahora AMPP SP21486).
No pinte sobre la junta. Los recubrimientos o pinturas conductoras que puentean el empaque aislante pueden provocar un cortocircuito en el aislamiento. Mantenga el espacio entre las caras de las bridas libre de material conductor.
Especificaciones y estándares comunes
Los kits de aislamiento para bridas no tienen un único estándar ASME dedicado, pero hacen referencia a varios y cumplen con ellos:
ASME B16.5 rige las dimensiones de las bridas a las que debe ajustarse el kit. ASME B16.20 cubre las dimensiones de empaques espirometálicos y otros empaques metálicos (algunos empaques aislantes siguen estas dimensiones). NACE SP0286 / AMPP SP21486 proporciona lineamientos para el aislamiento eléctrico de ductos con protección catódica. ASTM D-149 cubre las pruebas de rigidez dieléctrica de materiales aislantes. ASTM F-1564 cubre las pruebas de desempeño de empaques relevantes para empaques aislantes.
El dimensionamiento del kit sigue los patrones de pernos y las dimensiones de bridas estándar de ASME B16.5, por lo que se pide por tamaño de tubo y clase de presión, igual que cualquier empaque para bridas.
Cuándo necesita un kit (y cuándo no)
Los kits de aislamiento para bridas son obligatorios en ciertos puntos y opcionales en otros. Las ubicaciones requeridas normalmente incluyen: estaciones de medición y puntos de transferencia de custodia en ductos con protección catódica, puntos de transición entre metales distintos en cualquier sistema de tubería, puntos de transición de superficie a subterráneo donde los sistemas de CP están activos, y límites de batería de planta donde los sistemas de tubería cambian de propietario o de zona de protección.
Probablemente no necesite uno en cada junta bridada de un sistema. El ingeniero de diseño de CP especifica los puntos de aislamiento con base en el diseño de protección catódica, los estudios de resistividad del suelo y el trazado del ducto. Aislar de más puede segmentar el ducto en secciones demasiado pequeñas para una cobertura eficaz de CP, por lo que la ubicación es estratégica.
Consiga el kit correcto para su aplicación
Los kits de aislamiento para bridas son una inversión pequeña que previene un problema muy costoso. Ya sea que esté construyendo un ducto nuevo, reacondicionando la CP de un sistema existente o separando metales distintos en una planta, el kit correcto debe ajustarse al tamaño de su brida, clase de presión, temperatura y ambiente de servicio.
Comuníquese con Texas Flange para que podamos conseguirle empaques y kits aislantes en cualquier tamaño y clase ASME B16.5.
Texas Flange & Fitting Supply | 281-484-8325 | texasflange.com
