Criterios para seleccionar juntas para equipo de proceso
En primer lugar, la selección debe basarse en:
- La compatibilidad con el medio operativo
- La temperatura y presión de servicio
- Las variaciones de las condiciones de servicio (por ejemplo, durante los ciclos)
- El tipo de unión utilizada
A pesar de la similitud existente entre muchos materiales, las propiedades del cierre y el rendimiento obtenido variarán de un fabricante a otro. Es preciso consultar siempre al fabricante para una orientación detallada sobre productos específicos.
Selección de material de la junta
Existe una amplia variedad de materiales que pueden utilizarse en la fabricación de juntas. En términos generales se tienen cinco tipos de materiales:
- Materiales elastoméricos
- Materiales de fibras
- Otros materiales
- Equivalentes europeos de los materiales de acero inoxidable
- Materiales metálicos
La selección del material dependerá de los cuatro criterios mencionados inicialmente (compatibilidad con el medio operativo, temperatura y presión de servicio, las variaciones de las condiciones del servicio y el tipo de unión utilizada).
Tipos de juntas
Las juntas se pueden clasificar en 3 categorías principales:
- Blandas (no metálicas)
- Semimetálicas
- Metálicas
Las características mecánicas y las prestaciones de estas categorías variarán ampliamente dependiendo del tipo de junta seleccionada y de los materiales con los que se fabrica. Evidentemente, las propiedades mecánicas son un factor importante a la hora de considerar el diseño de la junta, pero en la selección de una junta normalmente influye fundamentalmente:
- La temperatura del medio que se va a contener
- La naturaleza del medio
- La carga mecánica ejercida sobre la junta
Juntas blandas (no metálicas): Frecuentemente materiales compuestos en láminas, adecuados para una amplia gama de aplicaciones generales y químicamente corrosivas. Generalmente limitadas a aplicaciones de presión media a baja. Entre ellas se incluyen los siguientes tipos: materiales comprimidos de fibra de amianto y fibras sin amianto, grafito, PTFE
Juntas semimetálicas: Juntas compuestas que constan de materiales tanto metálicos como no metálicos. El metal proporciona generalmente la resistencia y flexibilidad de la junta. Apropiadas para aplicaciones tanto de baja como de alta temperatura y presión. Entre ellas se incluyen los siguientes tipos: Kammprofile, inserción interior metálica, revestimiento metálico, juntas blandas con refuerzo metálico (incluyendo el grafito con plancha perforada y materiales it con refuerzo metálico), juntas metálicas corrugadas y juntas espirometálicas.
Juntas metálicas: Pueden estar fabricadas con un sólo metal o con una combinación de materiales metálicos, con formas y tamaños diversos. Apropiadas para aplicaciones de alta temperatura y presión. Se requieren cargas altas para asentar las juntas. Entre ellas se incluyen los siguientes tipos: anillos lenticulares, juntas tipo anillo, y juntas soldadas.
La junta debe ser resistente al deterioro causado por los fluidos sellados, y debe ser químicamente compatible con ellos. Al utilizar juntas metálicas, debe prestarse atención a la corrosión electroquímica (o “galvánica”), que puede minimizarse mediante la elección de metales de junta y brida que estén próximos en la serie electroquímica (o alternativamente, la junta debe ser sacrificial para minimizar el daño a la brida). Este tipo de corrosión es un proceso electroquímico que se produce en presencia de un medio conductor de iones, que puede ser una solución acuosa convertida en conductora por iones disueltos. El elemento base se disuelve en un proceso redox, en el que los electrones emitidos por el elemento base (ánodo) se toman en solución y se depositan sobre el elemento noble (cátodo).
Selección del espesor de la junta
Para juntas cortadas de planchas, utilizar siempre el material mas fino que permita la disposición de la brida, pero que tenga el suficiente espesor para compensar la irregularidad de las superficies de la brida, su paralelismo, acabado superficial, rigidez, etc. Cuanto más fina sea la junta, mayor será la carga de tornillos que dicha junta pueda soportar, y menor será la pérdida de esfuerzo de los tornillos debida a la relajación. También será menor el área de junta que quedará expuesta al ataque de la presión interna y de los medios agresivos.
Corte de juntas blandas
El rendimiento de las juntas blandas puede verse afectado significativamente por cómo se corta su forma.
Almacenamiento de juntas y materiales de juntas
Aunque algunos materiales de juntas se pueden utilizar con seguridad tras muchos años de almacenaje, el envejecimiento tendrá un efecto inequívoco en el rendimiento de determinado tipo de materiales de juntas, como resultado de la degradación química que se produce a lo largo del tiempo. Este aspecto es preocupante, ante todo, en materiales que están ligados con elastómeros, los cuales, en general, no deben utilizarse después de transcurridos unos 4 años desde la fecha de fabricación. Los materiales que tengan ligantes elastoméricos se deteriorarán inevitablemente a lo largo del tiempo, e incluso más rápidamente a temperaturas ambiente más elevadas.
La degradación también se cataliza mediante la luz solar intensa. Aunque este aspecto es poco preocupante en juntas metálicas, puede tener efectos sobre las juntas semimetálicas (específicamente aquellas que se combinan con materiales ligados con elastómeros). Como los materiales de PTFE y de grafito no contienen ligantes, las planchas y juntas de estos materiales tienen una vida en condiciones de almacenamiento prácticamente indefinida.
Manipulación de juntas y de materiales de juntas
El estado de la junta desempeña un papel importante en su rendimiento. Algunos materiales de junta son relativamente robustos (como las juntas metálicas), otros son razonablemente tolerantes (como el CAF y el PTFE), sin embargo otros pueden ser muy quebradizos o tendentes a cascarse. Consecuentemente, es mejor manipular todas las juntas y materiales de juntas con idéntico cuidado y atención. Las juntas dobladas, con muescas, mellas, rayadas o martilladas rara vez sellarán de forma efectiva. Al trabajar sobre el terreno, es necesario transportar las juntas cortadas con cuidado, lo ideal es hacerlo dentro de alguna funda protectora. Aunque llevar juntas pequeñas en el bolsillo es una práctica habitual, es mejor evitarlo. Si se dobla la junta quedará dañada.
Reutilización de juntas
No reutilice nunca una junta, ya que puede haber sido modificada de forma espectacular bajo condiciones de servicio. Incluso si la junta parece estar bien, no merece la pena. El coste de una nueva junta es minúsculo comparado con el coste de tiempo de inactividad provocado por una fuga o blow-out y las consideraciones de seguridad y protección medioambiental.
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