Selección de juntas: hoja, espiralada y anillo (RTJ) es el proceso de ajustar un elemento de sellado a la clase de presión de una brida, su acabado, temperatura y medio de proceso para que la unión retenga la presión sin fugas, fluencia o expulsión. Una junta rellena las irregularidades microscópicas entre dos caras de brida y mantiene el sellado frente a la carga de los pernos, los ciclos térmicos y la presión. Escoger el tipo equivocado es una de las causas más comunes de fugas repetidas en bridas y emisiones fugitivas.
Casi todas las juntas industriales pertenecen a una de tres familias, según la cantidad de metal que contiene el sello.
La selección comienza con el acabado de la brida ya instalado: una junta RTJ no puede colocarse en una brida de cara elevada, y una junta plana de hoja es incorrecta para una brida RTJ ranurada.
ASME BPVC Sección VIII, División 1, Apéndice 2 asigna a cada material de junta dos factores de diseño para dimensionar la carga de los pernos. ASME B16.20 es una norma separada para las dimensiones de las juntas, no para m y y.
Estos factores alimentan el cálculo de la carga de los pernos, por lo que la selección de la junta y el par de apriete de los pernos de la brida deben hacerse conjuntamente. Una junta con un valor de y alto que se pretorquee como si fuera una junta de hoja blanda nunca se asentará.
| Tipo de junta | Clase ASME | Temperatura máx. | Factor m aprox. | Servicio típico |
|---|---|---|---|---|
| Hoja de fibra comprimida | 150 a 300 | ~260 °C | 2,0 a 2,75 | Agua, condensado de vapor, aire de servicios |
| PTFE expandido / relleno | 150 a 300 | ~260 °C | 2,0 a 2,5 | Químicos agresivos, líneas alimentarias |
| Espiralada, relleno PTFE | 150 a 900 | ~260 °C | 3,0 | Hidrocarburos, tuberías de proceso |
| Espiralada, relleno grafito | 150 a 1500 | ~450 a 500 °C | 3,0 | Vapor, hidrocarburos calientes |
| Kammprofile | 300 a 2500 | ~450 °C | 3,0 a 3,75 | Intercambiadores de calor, bridas críticas |
| RTJ, hierro blando / acero al carbono | 600 en adelante | ~400 °C | 5,5 | Cabezales de pozo, separadores de alta presión |
| RTJ, inoxidable / aleación | 900 en adelante | por encima de 400 °C | 5,5 o más | Alta presión, servicio sour |
Trate esto como un punto de partida, no como sustituto de la hoja de datos del fabricante y la clasificación de la brida según ASME B16.5 o B16.47. El servicio sour y el servicio con hidrógeno añaden restricciones de materiales, como NACE MR0175 / ISO 15156.
Expulsión (blowout) ocurre cuando la presión y una carga residual insuficiente de los pernos empujan la junta lateralmente o la extruyen fuera de la unión; es más común con hojas blandas en servicios de alta presión, juntas sobredimensionadas o pernos aflojados por vibración.
Relajación por fluencia es la pérdida gradual de espesor y esfuerzo de la junta con el tiempo, acelerada por el calor. Cuando el esfuerzo cae por debajo del requisito del factor m, la unión gotea, a menudo detectado primero como manchas. La fibra comprimida y las hojas elastoméricas son las más susceptibles; las juntas metálicas y semi-metálicas fluyen mucho menos.
Una junta es un elemento de desgaste con un intervalo definido de retorquado e inspección, no algo para instalar y olvidar. En un flujo de trabajo CMMS basado en Fabrico, cada unión de brida lleva su propia especificación de junta e intervalo de inspección, de modo que los técnicos consultan los datos correctos en el lugar de trabajo.
La selección de la junta está incompleta sin un cálculo coincidente de la carga de los pernos: tamaño, grado, cantidad y par deben alcanzar los esfuerzos m y y de la unión de forma uniforme alrededor de la brida. Un apriete insuficiente de una junta correctamente seleccionada produce fugas igual que elegir la junta equivocada. En uniones críticas, el tensado hidráulico a menudo reemplaza el apriete con llave dinamométrica para obtener una carga más uniforme.
Vea par de apriete de los pernos de la brida para el aspecto de tensado. Para rastrear las especificaciones de juntas y par respecto a su inventario de bridas, reserve una demo de Fabrico.
Sí. Las juntas espiraladas abarcan desde Clase 150 hasta 2500 en bridas de cara elevada y a menudo se eligen en clases bajas cuando la carga cíclica o el calor hacen inapropiada una hoja.
Se sella mediante la deformación plástica del anillo metálico en la ranura mecanizada, necesitando un esfuerzo de asiento mucho mayor que una junta que sella conformándose a las irregularidades de la superficie.
No hay un intervalo fijo; depende del material, la temperatura y los ciclos de presión. Como regla, reemplace la junta siempre que se abra la unión, ya que ya ha sufrido un asentamiento por compresión.
Generalmente no. La hoja de PTFE está limitada aproximadamente a 260 °C, y su resistencia a la fluencia cae bruscamente cerca de ese límite. El vapor a alta temperatura se atiende mejor con una junta espiralada rellena de grafito.