Menu
Selección de juntas: de lámina, espiraladas y anulares

Selección de juntas: de lámina, espiraladas y anulares

Selección de juntas de lámina, espiraladas y anulares según la temperatura, la presión, el medio y la clase de brida, con los factores 'm' y 'y' correctos según ASME y los modos de fallo.
Selección de juntas: de lámina, espiraladas y anulares

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.

Las tres familias de juntas

Casi todas las juntas industriales pertenecen a una de tres familias, según la cantidad de metal que contiene el sello.

  • Hoja no metálica: fibra comprimida, PTFE y materiales ligados con caucho, cortados planos sin refuerzo metálico. Usadas en bridas Clase 150 y 300.
  • Semi-metálicas: espiraladas y kammprofile, donde un arrollamiento metálico o un núcleo ranurado soporta la carga mientras un relleno blando (PTFE, grafito, mica) sella. Soportan mayores presiones y temperaturas.
  • Junta metálica tipo anillo (RTJ): anillos metálicos macizos (hierro dulce, acero al carbono, inoxidable o aleación) que asientan en ranuras mecanizadas, típicamente Clase 600 en adelante.

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.

Factores de la junta: m y y

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.

  • m, el factor de mantenimiento: el multiplicador de presión necesario para mantener la junta sellada una vez presurizada. Las hojas blandas tienen valores bajos (aprox. 2 a 3,5); las espiraladas por defecto rondan 3,0; las RTJ sólidas necesitan los valores más altos (5,5 o más), ya que el anillo debe deformarse en la ranura.
  • y, la tensión mínima de asiento: el esfuerzo necesario para asentar la junta antes de aplicar presión. Las hojas blandas necesitan solo unos pocos MPa; las espiraladas requieren sustancialmente más; las RTJ necesitan la mayor tensión, a menudo un orden de magnitud por encima de las hojas.

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.

Selección típica de juntas según el servicio

Tipo de juntaClase ASMETemperatura máx.Factor m aprox.Servicio típico
Hoja de fibra comprimida150 a 300~260 °C2,0 a 2,75Agua, condensado de vapor, aire de servicios
PTFE expandido / relleno150 a 300~260 °C2,0 a 2,5Químicos agresivos, líneas alimentarias
Espiralada, relleno PTFE150 a 900~260 °C3,0Hidrocarburos, tuberías de proceso
Espiralada, relleno grafito150 a 1500~450 a 500 °C3,0Vapor, hidrocarburos calientes
Kammprofile300 a 2500~450 °C3,0 a 3,75Intercambiadores de calor, bridas críticas
RTJ, hierro blando / acero al carbono600 en adelante~400 °C5,5Cabezales de pozo, separadores de alta presión
RTJ, inoxidable / aleación900 en adelantepor encima de 400 °C5,5 o másAlta 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.

Emparejamiento de la junta con el medio y el acabado de la brida

  • Compatibilidad química: los oxidantes, ácidos fuertes y algunos disolventes atacan los ligantes elastoméricos en la fibra comprimida. Las espirales con relleno de PTFE o grafito resisten más, pero el grafito no es adecuado en servicios oxidantes a alta temperatura.
  • Acabado de la brida: las bridas de cara elevada aceptan hojas o espirales. Las bridas de cara plana, comunes en hierro fundido, necesitan una junta de cara completa; las caras RTJ ranuradas requieren un anillo a juego.
  • Servicio cíclico: las espirales y el kammprofile mantienen mejor el esfuerzo bajo movimiento que las hojas, clave en el mantenimiento de compresores alternativos, donde las juntas de la tapa de válvulas ven pulsaciones continuas.
  • Acabado mecanizado: la hoja blanda tolera una cara de brida más rugosa; RTJ y kammprofile requieren que la ranura esté mecanizada según especificación.

Modos de falla: expulsión y relajación por fluencia

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 elección de la junta y la carga de los pernos funcionan conjuntamente

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.

Preguntas frecuentes

¿Se puede usar una junta espiralada en una brida de cara elevada Clase 150?

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.

¿Por qué una junta RTJ necesita una carga de pernos mucho mayor que una junta de 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.

¿Con qué frecuencia debe reemplazarse una junta de brida atornillada?

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.

¿Es adecuada la hoja de PTFE para vapor a alta temperatura?

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.

Lo último de nuestro blog

Plant Winterization: Freeze Protection as a Scheduled Campaign
Leer ahora
Dead Leg Management: The Pipework Nobody Flows Through
Leer ahora
Defina su hoja de ruta de confiabilidad
Valida tu retorno de inversión potencial: Reserva una demostración en vivo.
Defina su hoja de ruta de confiabilidad
Al hacer clic en el botón Aceptar, usted da su consentimiento para el uso de cookies al acceder a este sitio web y utilizar nuestros servicios. Para obtener más información sobre cómo se utilizan y gestionan las cookies, consulte nuestra Política de privacidad y Declaración de cookies