Diferencia entre Soldadura a Tope BW y Soldadura por Encastre SW en Válvulas de Aguja

Las válvulas de aguja suelen ser elementos muy importantes en los sistemas de tubería, por lo que se hace esencial entender la diferencia entre la soldadura a tope y la soldadura por encastre en válvulas de aguja para su correcta instalación. Como sucede con cualquier otro tipo de válvula, una válvula de aguja que no se instala adecuadamente no va a servir su propósito, controlar el flujo.

¿Te interesa aprender sobre la soldadura a tope y la soldadura por encastre y cómo afectan la instalación de las válvulas de aguja? Sigue leyendo mientras te lo explicamos. Vamos allá.

Video sobre la diferencia entre Butt Weld y Socket Weld

Antes de que tengas que leerlo, te dejo un video explicativo. Es un resumen de lo que vas a ir leyendo en este artículo. Está hecho con muchas ganas jeje

Y si te interesa este tipo de contenido le puedes dar a suscribir y la campanita de debajo del video.

¿Qué es la Soldadura a Tope?

La soldadura a tope, conocida como BW por sus siglas en inglés, es un método de soldadura que consiste en tomar las caras de los extremos de dos tuberías o de una tubería y un accesorio, colocarlas una frente a la otra (cara a cara) y realizar la soldadura alrededor de sus diámetros mientras se mantiene la presión entre las caras para evitar el desplazamiento de las caras.

Aunque suele ser una gran alternativa, la soldadura a tope también tiene desventajas que puede obligarte a descartarla en ciertas situaciones. Para que te quede más claro, te invitamos a que descubras ahora las ventajas y desventajas de la soldadura a tope.

Ventajas de la Soldadura a Tope (Soldadura BW)

Alta resistencia al estrés y a la fatiga que la hace adecuada para la operación a altas presiones.

Adecuada para diámetros grandes y pequeños con cierto espesor.

Adecuada para diferentes materiales.

Desventajas de la Soldadura a Tope (Soldadura BW)

Requiere mayor nivel de habilidad por parte del soldador.

Require biselado de los extremos de la tubería para una penetración adecuada de la soldadura.

¿Qué es una Soldadura por Encastre SW?

Una soldadura por encastre o soldadura SW por sus siglas en ingles es otro de los métodos utilizados para la unión de tuberías y accesorios. Este método requiere que una de las dos piezas tenga un diámetro menor que la otra para que pueda ser encajada o encastrada dentro de la de diámetro mayor, por eso su nombre. Luego de que se logra el encaje adecuado, la soldadura se realiza alrededor de la circunferencia de mayor diámetro.

Veamos ahora las ventajas y desventajas de este tipo de soldadura.

Ventajas soldadura Socket Weld (SW)

Requiere que se realice una soldadura de filete o en ángulo, la cual suele ser fácil de lograr.

Adecuada especialmente para diámetros pequeños con presiones relativamente altas.

No requiere mayor preparación, solo limpiar las superficies sobre las que se va a soldar.

Adecuada para distintos materiales.

Desventajas de la Soldadura por Encastre (Soldadura SW)

Fuerza y resistencia al estrés reducida debido a una penetración limitada de la soldadura de filete.

No adecuada para sistemas con fluidos sensibles a la contaminación o a la reacción con el material de soldadura.

Estándares de la Soldadura a Tope Butt Weld (BW) y la Soldadura por Encastre Socket Weld (SW)

Ambos métodos de soldadura están regulados por los estándares ANSI/ASME. Para la soldadura a tope se aplica el estándar ANSI B16.25 y para la soldadura por encastre el ANSI B16.11.

De acuerdo con la descripción de ASME, el estándar B16.25 “cubre la preparación de los componentes de tubería que se unirán por soldadura a tope al sistema de tuberías. Incluye los requerimientos para biselados, el conformado externo e interno de componentes de pared pesada, y la preparación de los extremos internos, incluyendo dimensiones y tolerancias. La cobertura incluye la preparación de las uniones: sin aros de soporte; con aros de soporte divididos o no continuos; con aros de soporte sólidos o continuos; con aros de inserto consumible; soldadura en arco de gas de tungsteno o soldadura GTAW del paso de raíz.

Para el estándar B16.11, la asociación describe que “cubre las clasificaciones, dimensiones, tolerancias, marcas y materiales requeridos para la soldadura por encastre y accesorios forjados roscados. Estos accesorios se designan como Clase 2000, 3000 y 6000 para accesorios con extremos roscados y Clase 3000, 6000 y 9000 para accesorios con soldadura por encastre.” </p> <p>Estos estándares son recomendados ya que sus usuarios estarán cumpliendo con las regulaciones a la vez que logran beneficios operacionales, de reducción de costos y de seguridad de las mejores prácticas descritas en detalle por dichos estándares.

¿Cuáles son las diferencias de usar soldadura BW y soldadura SW en válvulas de aguja?

Hasta ahora hemos descrito tanto la soldadura a tope como la soldadura por encastre en términos generales. Pero seguro te estarás preguntando como aplican dichas características, ventajas y desventajas al hablar de las válvulas de aguja. Vayamos al lío.

Probablemente, la diferencia principal que verás entre usar soldadura a tope y soldadura por encastre en válvulas de aguja será el rango de diámetros con la que cada una trabaja. La soldadura a tope trabaja tanto con diámetros pequeños como con diámetros grandes, usualmente del DN50 en adelante, mientras que la soldadura por encastre trabaja adecuadamente en un rango más pequeño, de DN100 hacia abajo.

Por ejemplo, nuestras válvulas de aguja Serie 3.000 con conexión por soldadura a tope se ofrece para 11 diámetros distintos, mientras que la misma serie con conexión por soldadura por encastre solo para 4 diámetros más pequeños.

Otro aspecto importante a considerar es la fortaleza de la soldadura. Aunque que la soldadura por encastre puede ser suficientemente fuerte para algunas aplicaciones, la soldadura a tope ofrece el doble de fortaleza, la cual suele ser igual pero nunca menor a la fortaleza del material soldado.

Además, otra diferencia se encuentra en la facilidad de instalar con soldadura por encastre. Sin embargo, debido a la expansión térmica que se presenta durante la soldadura y la operación es necesario que exista una separación de aproximadamente 1/16 de pulgada en la parte inferior de la tubería en la que se va a encajar la válvula. El problema de esto es que existe la posibilidad de que se genere un estrés excesivo que puede resultar en grietas o fisuras de la soldadura. Es por esto que la soldadura a tope es generalmente mas duradera para conexiones de válvulas de aguja, aunque sea más difícil de lograr ya que requiere más tiempo y un soldador altamente entrenado y experimentado.

Otro problema se podría presentar al usar soldadura por encastre con fluidos corrosivos. Debido a la discontinuidad entre el interior de la tubería y el accesorio, se pueden generar hendiduras por corrosión y la soldadura podría fallar.

Por último, pero no menos importante, está el precio. Aunque las conexiones por encastre suelen tener un precio inicial más elevado que las conexiones a tope para las válvulas de aguja, la instalación por soldadura a tope puede generar costos mucho más altos debido a que la mano de obra es cara y suele llevar más tiempo completar la conexión.

Por supuesto, algunos de los problemas pueden ser mitigados. Por ejemplo, usando acero 321 que es similar al SS 304 pero con una adición de titanio de al menos cinco veces el contenido de carbono, hemos sido capaces de reducir la precipitación de carburo durante la soldadura para nuestras válvulas de alta temperatura. Esto hace que la conexión sea más fuerte y más duradera.

¿Cómo seleccionar la conexión correcta para tu aplicación?

En este punto ya debes tener claro cual es la diferencia entre la soldadura a tope y la soldadura por encastre en válvulas de aguja. Sin embargo, puede que te estés preguntando como utilizas esta información para seleccionar de manera correcta el tipo de conexión para tu válvula de aguja. Venga, que te ayudamos.

• Diámetros de las tuberías en tu sistema.
• Tipo de fluido presente en el sistema.
• Espesor de pared de la tubería para determinar si se puede realizar el biselado o no.
• Presiones de operación.
• Temperaturas de operación.

Por supuesto, habrá situaciones en las que será posible identificar la mejor opción. Si este es tu caso, la recomendación es consultar con los expertos en el área.

Afortunadamente, ofrecemos una gran variedad de válvulas de aguja para diferentes presiones de operación que van desde los 255 bar hasta 700 bar. Algunas incluso pueden trabajar a altas temperaturas de hasta 800°C y otras a nivel criogénico. Alguna de seguro te servirá.

Si tienes dificultades decidiendo cual es la mejor válvula para tu aplicación, o te gustaría saber más sobre las diferentes válvulas que tenemos disponibles, no dudes en contactarnos, será un placer poder ayudarte.