Las juntas de expansión

¿Qué son las juntas de expansión?

Las juntas de expansión son estructuras que presentan forma de acordeón. Su función es absorber las expansiones y contracciones de ductos metálicos sometidos a fuertes diferencias de temperatura.

Disminuyen los esfuerzos debido a las expansiones y compresiones que suceden en distintos tipos de tuberías, disminuyendo así las vibraciones y ruido. El peligro del "pandeo" en las tuberías que es originado por las contracciones y expansiones, es disminuido por el aislamiento de vibraciones que estos conectores suministran.

Funciones principales de una junta de expansión

Las funciones principales de las juntas de expansión son las siguientes:

Características constructivas de las juntas de expansión

Se construyen a partir de un fuelle de acero inoxidable pre-estirado o pre-comprimido (refrigeración), mediante varillas distanciadoras solidarias a los extremos bridados (series 150 o 300) o cuellos para soldar, posee un caño guía interior de acero inoxidable, que absorbe cargas laterales, evita turbulencias y acumulación de suciedad debido al corrugado del fuelle.

Aplicación de las juntas de expansión

La aplicación de estos elementos en el mercado es muy amplia, aunque puede afirmarse que tienden a concentrarse en mayoritariamente en fundiciones de metal, plantas de secado de alimentos y todas aquellas instalaciones industriales que en sus procesos presenten grandes diferencias de temperatura y, que empleen ductos. Aplicable además en sistemas de aire acondicionado, plantas eléctricas y de tratamiento de agua, etc.

Las juntas de expansión fabricadas en acero inoxidable representan hoy día la respuesta más económica y eficiente para enfrentar movimientos y variaciones en la extensión de los ductos en la industria, dadas la alta resistencia del inoxidable a toda condición corrosiva y a su propiedad de elasticidad.

Proveedores de juntas de expansión

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A continuación le presentamos a Euro Combustión, proveedor de juntas de expansión:

Euro Combustión es una empresa dedicada a la importación, distribución, venta e instalación de equipo y maquinaria para sistemas de combustión para prácticamente todo tipo de procesos que requieran generación de calor. Nuestra gama de productos incluyen las juntas de expansión anti-vibraciones.

Juntas de Expansión anti-vibraciones

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Tipos de bridas y juntas de uso común

Existen muchas disposiciones de bridas y juntas de uso común, por lo que a continuación se explican algunos de los principales tipos de bridas y juntas que se pueden encontrar en instalaciones industriales.

Aunque la mayoría de los materiales de bridas son metálicos, algunas aplicaciones requieren bridas no metálicas, tales como plásticos reforzados, vidrio o acero revestido de vidrio.

Las bridas no metálicas tienden a utilizarse en aplicaciones que requieren una mayor inercia química. Generalmente, estas bridas son menos robustas e imponen la necesidad de un material de junta mas suave, capaz de asentarse bajo una presión de junta menor. Las temperaturas y presiones de servicio son normalmente menos severas.

Las disposiciones de bridas son generalmente de tipo “flotante” o de “contacto”:

Las Bridas con resalte se utilizan normalmente en sistemas de tuberías. Las superficies de contacto de la brida están elevadas, aunque la junta es no alojada. Generalmente, el diámetro exterior de la junta es igual al diámetro del círculo de los tornillos, menos el diámetro de los tornillos. Esto representa la junta de círculo interior de tornillos (IBC) (también denominada junta “anillo” en los Estados Unidos). En este caso, los tornillos actúan centrando la junta, permitiendo una fácil instalación y retirada de la junta, sin necesidad de separar todo el sistema de brida.

Similar a la brida con resalte es la disposición de junta solapada . Esta conexión se utiliza cuando el proceso requiere un sistema de conducción de fluidos que reaccione menos con el medio (posiblemente aleaciones, plástico o vidrio), pero en el que la brida en sí puede estar hecha de un material mas habitual:

Las Bridas planas se utilizan normalmente cuando el material de la brida se compone de materiales relativamente frágiles. En este caso, la junta es no alojada y resulta relativamente fácil de instalar y retirar:

Brida de doble acoplamiento (Tongue and Groove) , con junta totalmente alojada. La profundidad del macho es igual o mayor que la altura de la hembra. Normalmente, la junta tiene el mismo ancho que el macho. En esta disposición, es necesario separar las bridas completamente para cambiar la junta. Este sistema de brida ejerce gran presión de asentamiento sobre la junta y no se recomienda, normalmente, para tipos de junta no metálicas.

Brida Macho y Hembra que contiene una junta semialojada y puede tener formas variadas. La profundidad de la brida hembra es igual o menor que la altura del macho, a fin de evitar la posibilidad de un contacto directo entre las bridas cuando la junta se comprime. Debe separarse el sistema de bridas para cambiar la junta.

Disposición de Brida plana y hembra , con junta totalmente alojada. La cara externa de una de las bridas es lisa y la otra tiene una hembra en la que se monta la junta. Estos diseños se utilizan en aplicaciones en que la distancia entre las bridas debe ser precisa. Cuando la junta está asentada, las bridas están, normalmente, en contacto una con otra. Sólo deben usarse en este sistema juntas deformables.

Brida de junta de anillo (también llamada Anillo API ), en la que ambas bridas tienen canales para aceptar la junta de anillo, que normalmente está hecha de metal sólido. Las juntas utilizadas en este tipo de diseño se denominan frecuentemente juntas RTJ .

Garlock Sealing Technologies le ofrece una amplia variedad de bridas y juntas para todas sus aplicaciones.

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Criterios para seleccionar juntas para equipo de proceso

En primer lugar, la selección debe basarse en:

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:

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:

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:

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.

Garlock Sealing Technologies es una empresa líder en bridas y juntas para uso en equipo de proceso.

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