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JUNTAS INDUSTRIALES 1ª Edicion 1ª Edicion JOSÉ CARLOS VEIGA JOSÉ CARLOS VEIGA
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JUNTASINDUSTRIALES
1ª Edicion1ª Edicion
JOSÉ CARLOS VEIGAJOSÉ CARLOS VEIGA
1
JOSÉ CARLOS VEIGA
JUNTASINDUSTRIALES
1a Edición en Español
2
©José Carlos Veiga, 2003
Reservados los derechos de este libro a,José Carlos Carvalho Veiga
Av. Martin Luther King Jr., 893921530-010 Rio de Janeiro - RJ
Impreso en Brasil / Printed in Brazil
Obra Registrada bajo el número 173.856 Libro 293 hoja 3Fundación Biblioteca Nacional – Ministerio de Cultura
TapaAlexandre Sampaio
DiseñosAltevir Barbosa Vidal
RevisiónJosie Fernandez
TraducciónClibia Calvet
Ehrlich Segreto
BrasilformChesterman indústria GráficaTirada : 2000 ejemplares
Veiga, José CarlosJuntas Industriales / José Carlos Veiga – 1a Edición en Espanhol, Rio de Janeiro, RJ :Brasil, 2003.
Datos bibliográficos del autor.Bibliografía.Libro publicado con el apoyo de Teadit Industria e Comércio Ltda.
1. Juntas (Ingeniería). 2. Juntas Industriales (Mecánica). I Título
3
Para mi esposaMARIA ODETE
y mis hijosÉrico y Joyce
4
AGRADECIMIENTO
Agradezco alGrupo TEADIT
cuyo apoyo ha sidoimprescindible para larealización de esta obra
5
Prefacio
La idea de esta publicación surgió, por casualidad, al final de una conferenciade entrenamiento técnico que hicimos en un cliente, cuando uno de los participantesnos preguntó por qué no organizábamos todas las informaciones y los ejemplos quehabíamos presentado en un libro, ya que él no había logrado encontrar nada parecidoen el mercado.
Decidimos, entonces, agrupar y ordenar todo el conocimiento que nuestrosingenieros tenían en su poder, con las informaciones de aplicaciones de productosrecibidas de nuestros clientes y como resultado de la actuación de nuestra Ingenieríade Aplicaciones en el mercado para que pudiésemos establecer una relación correctaentre la teoría y la práctica.
Examinamos la evolución de la tecnología de sellado de fluidos en la condiciónprivilegiada de fabricante presente, hace más de 50 años, en ese mercado y de miembroefectivo de las principales organizaciones mundiales del sector (FSA- Fluid SealingAssociation, ESA- European Sealing Association, ASTM, entre otras): de esta formalogramos ubicar la experiencia del pasado con los datos y tendencias del presente.
Los temas contenidos en este libro están colocados de manera a facilitar laconsulta, creando un conjunto de informaciones que pueda ser útil a los técnicos quetrabajan en este sector, en las empresas de proyeto y en las universidades, entre otros,respondiendo a una gran mayoría de las situaciones que ocurren en el diario acontecerde las industrias.
Grupo TEADIT
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SUMARIO
Capítulo 1 – Introducción ......................................................... 11
Capítulo 2 – Proyecto .......................................................................... 131. Pérdidas .......................................................................................... 132. Sellado............................................................................................ 143. Fuerza en una unión bridada .......................................................... 144. Código ASME................................................................................ 155. Simbología ..................................................................................... 206. Cálculo del Torque de Ajuste de los Tornillos .............................. 217. Acabado Superficial de las Bridas ................................................. 238. Paralelismo de la Superficie de Sellado ........................................ 259. Planitud de la Superficie de Sellado .............................................. 2710. Tipos de Bridas .............................................................................. 2711. Las Nuevas Constantes de Juntas .................................................. 3012. Aplastamiento Máximo ................................................................. 41
Capítulo 3 – Materiales para Juntas No-Metálicas ................ 451. Criterios de Selección .................................................................... 452. Factor P x T o Factor de Servicio .................................................. 463. Lamina Comprimida ...................................................................... 464. Politetrafluoretileno – PTFE.......................................................... 475. Grafito Flexible – Graflex . ......................................................... 476. Elastómeros .................................................................................... 497. Fibra Celulosa .................................................................................. 518. Corcho ............................................................................................ 519. Tejidos y Cintas ............................................................................. 5110. Cartón de Amianto ......................................................................... 52
8
11. Carton Isolit HT . ............................................................................ 5312. Fibra Cerámica ............................................................................... 5313. Beater Addition .............................................................................. 5314. Cartón Teaplac . ........................................................................... 53
Capítulo 4 – Juntas en Laminas Comprimidas ....................... 631. Laminas Comprimidas Teadit. ....................................................... 632. Composición y Características ...................................................... 633. Proyecto de Juntas con Laminas Comprimidas. ............................ 664. Juntas de Grandes Dimensiones .................................................... 695. Espesor ........................................................................................... 716. Fuerza de Apriete en los Bulones .................................................. 717. Acabado de las Juntas .................................................................... 718. Acabado de las Superficies de Sellado de las Bridas .................... 719. Almacenamiento ............................................................................ 7210. Laminas Comprimidas Teadit Sin Amianto .................................. 7211. Laminas Comprimidas Teadit Con Amianto ................................... 76
Capítulo 5 – Juntas en PTFE .................................................... 931. Politetrafluoretileno – PTFE.......................................................... 932. Tipos de Placas de PTFE ............................................................... 933. TEALON* - Placas de PTFE Aditivado . ....................................... 954. PTFE Expandido Quimflex® . ......................................................... 1015. Juntas Tipo 933 Envelope en PTFE ................................................ 105
Capítulo 6 – Materiales para Juntas Metálicas ...................... 1211 Consideraciones Iniciales ................................................................ 1212 Acero al Carbono ........................................................................... 1223 Acero Inoxidable AISI 304 ............................................................. 1224 Acero Inoxidable AISI 304L ........................................................... 1225 Acero Inoxidable AISI 316 ............................................................. 1226 Acero Inoxidable AISI 316L ........................................................... 1227 Acero Inoxidable AISI 321 ............................................................. 1228 Acero Inoxidable AISI 347 ............................................................. 1239 Monel .............................................................................................. 12310 Níquel 200 ...................................................................................... 12311 Cobre .............................................................................................. 12312 Aluminio .......................................................................................... 123
9
13 Inconel ............................................................................................ 12314 Titanio ............................................................................................. 123
Capítulo 7 –Juntas Metalflex . ............................................... 1331 Lo que es una Junta Metalflex . ...................................................... 1332 Materiales ........................................................................................ 1343 Densidad ......................................................................................... 1364 Dimensionamiento ........................................................................... 1365 Espesor ........................................................................................... 1376 Limitaciones Dimensionales y de Espesor ...................................... 1377 Tolerancias de Fabricación ............................................................. 1388 Acabado de las Superficies de Sellado ........................................... 1389 Presión de Aplastamiento ................................................................ 13910 Tipos ............................................................................................... 13911 Juntas Tipo 911 ............................................................................... 13912 Juntas de Acuerdo con la Norma ASME B16.20 ......................... 14213 Otras Normas.................................................................................. 14614 Dimensiones de Juntas Tipo 913 Especiales ................................... 14615 Juntas Tipo 912 ............................................................................... 14816 Juntas Tipo 914 ............................................................................... 148
Capítulo 8 –Juntas Metalbest . .......................................... 1651 Lo que es una Junta Metalbest . .................................................... 1652 Metales ............................................................................................ 1663 Relleno ............................................................................................ 1664 Dimensionamiento ........................................................................... 1665 Principales Tipos y Aplicaciones .................................................... 1666 Juntas para Intercambiadores de Calor ........................................... 1697 Juntas Tipo 927 para Intercambiadores de Calor ............................ 175
Capítulo 9 –Juntas Metálicas ............................................... 1791 Definición ........................................................................................ 1792 Juntas Metálicas Planas ................................................................... 1793 Materiales ........................................................................................ 1804 Acabado de la Superficie de Sellado .............................................. 1805 Tipos de Juntas Metálicas Planas .................................................... 1806 Ring Joints ...................................................................................... 184
10
Capítulo 10 –Juntas Camprofile .............................................. 1991 Introducción ..................................................................................... 1992 Materiales .......................................................................................... 2013 Limites de Operación ........................................................................ 2024 Cálculo de Torque ............................................................................ 2025 Ejemplo de Aplicación ...................................................................... 2036 Acabado Superficial .......................................................................... 2057 Dimensionamiento ............................................................................. 2058 Formatos........................................................................................... 2069 Juntas Camprofile Flanges ASME B16.5 .......................................... 206
Capítulo 11 –Juntas para Aislamiento Eléctrico .................... 2111 Corrosión Electroquímica ................................................................. 2112 Protección Catódica ......................................................................... 2133 Sistema de Aislamiento de las Bridas ................................................ 2134 Especificación de los Material de las Juntas ...................................... 217
Capítulo 12 –Instalación y Emisiones Fugitivas .................... 2191 Procedimiento de Instalación ............................................................. 2192 Aplicación del Ajuste ........................................................................ 2203 Tensiones Admisibles en los Bulones ............................................... 2204 Causas de Pérdidas ........................................................................... 2215 Bridas Muy Separadas, Inclinadas o Desalineadas ............................ 2216 Carga Constante ................................................................................ 2227 Emisiones Fugitivas........................................................................... 225
Capítulo 13 –Factores de Conversión ..................................... 231
Bibliografía ............................................................................................... 233
11
CAPITULO
1
INTRODUCCION
Este libro fue preparado para permitir un mejor proyecto y aplicación dejuntas industriales. El exito en diversos países, especialmente en Brasil, lo tornó unareferencia para quien trabaja, utiliza y especifica Juntas Industriales. Esta 1ª Ediciónen Español, revisada y ampliada de los originales en lengua portuguesa, incorporatodos los avances conseguidos en la tecnología de juntas, ocurridos desde lapublicación de las ediciones anteriores.
Al analizar pérdidas, que, a primera vista, son causadas por la deficiencia delas juntas, se verifica, después de un análisis más cuidadoso, que poca atención fuedado a detalles como:
• Proyecto de las bridas y de las juntas.• Selección correcta de los materiales de la junta.• Procedimientos de instalación.
Los grandes problemas enfrentados en las industrias, como explosiones,incendios y polución, causados por fugas, pueden ser evitados con proyectos yaplicación correcta de las juntas. En los últimos años los límites tolerables deemisiones fugitivas están siendo reducidos obligando a las industrias a adoptarprocedimientos de control cada vez más rigurosos.
El objetivo de este libro es ayudar a prevenir estos accidentes, propiciandoun mayor conocimiento sobre juntas industriales, especialmente las de láminascomprimidas y las espiraladas Metalflex®, sin duda las más usadas en aplicacionesindustriales.
Las condiciones existentes en las industrias brasileras fueron cuidadosamenteconsideradas. Materiales y tipos de juntas no disponibles o difíciles de encontrarfueron obviados, enfocándose, principalmente, aquellas más comunes y de largaaplicación.
Este libro está dividido en capítulos que cubren los siguientes temas:
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• Proyecto y Nuevas Constantes de Juntas.• Materiales para Juntas No-Metálicas.• Juntas de Láminas Comprimidas.• Juntas en PTFE.• Materiales para Juntas Metálicas.• Juntas Metalflex®.• Juntas Metalbest®.• Juntas Metálicas.• Juntas Camprofile.• Juntas para Aislamiento Eléctrico.• Instalación y Emisiones Fugitivas.• Factores de conversión.
El autor desea recibir comentarios y sugerencias que podrán ser enviados a la Av.Martin Luther King Jr., 8939, 21530-010, Rio de Janeiro - RJ - Brasil
13
CAPITULO
2
PROYECTO
1. PERDIDAS
Partiendo del principio de la inexistencia de “fuga cero”, si una junta está o noperdiendo depende del método de medición o criterio usado. En ciertas aplicaciones,el índice de pérdida máximo puede ser, por ejemplo, hasta una gota de agua porsegundo. En otras puede ser presencia, o no, de burbujas de jabón cuando elequipamiento estuviera sometido a una determinada presión. Condiciones másrigurosas pueden hasta exigir test con espectrómetros de masa.
En el establecimiento de criterios para medir las fugas máximas admisibles sedebe considerar:
• Fluido a ser sellado.• Impacto para el medio ambiente, si el fluido escapa a la atmósfera.• Peligro de incendio o explosión.• Limites de Emisiones Fugitivas.• Otros factores relevantes en cada situación.En aplicaciones industriales, es común definir como “fuga cero” una perdida
de helio entre 10-4 y 10-8 cm3/seg. El Centro Espacial Johnson (NASA), en Houston,Texas, establece un valor de 1.4 X 10-3 cm3/seg de N
2 a 300 psig y temperatura
ambiente. Como referencia, podemos establecer que una gota de fluido tiene unvolumen medio de 0.05cm3. Serian necesarias, por lo tanto, 20 gotas para hacer 1cm3.Este es un valor de referencia muy útil para establecer la perdida máxima tolerada enaplicaciones industriales.
Con el advenimiento del control de Emisiones Fugitivas se estableceinicialmente el limite de 500 ppm (partes por millón) como el valor máximo admisiblede pérdidas para bridas. Este valor está siendo cuestionado como muyelevado e algunas organizaciones de control del medio ambiente lo están limitando a100 ppm.
La taza de pérdidas es un concepto relativo y, en situaciones críticas, debe sercuidadosamente establecido.
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2. SELLADO
Si fuese económica y técnicamente viable la fabricación de bridas consuperficies planas y perfectamente lapidadas y si aún consiguiésemos mantener estassuperficies en contacto permanente, no necesitaríamos de juntas. Esta imposibilidadeconómica y técnica es causada por:
• Tamaño del vaso y/o de las bridas.• Dificultad en mantener estas superficies extremadamente lisas durante el
manoseo y/o montaje del vaso o cañería.• Corrosión o erosión, con el tiempo, de las superficies de sellado.
Para contornear esta dificultad, las juntas son utilizadas como elemento desellado. Una junta, al ser apretada contra las superficies de las bridas rellena lasimperfecciones entre ellas, proporcionando el sellado. Por lo tanto, para conseguir unsellado satisfactorio, cuatro factores deben ser considerados:
• Fuerza de aplastamiento inicial: debemos proveer una formaadecuada de aplastar la junta, de modo que ella rellene lasimperfecciones de las bridas. La presión mínima de aplastamientoesta normalizada por la Norma ASME (American Society ofMechanical Engineers) y será mostrada más adelante. Esta fuerza deaplastamiento debe ser limitada para no destruir la junta poraplastamiento excesivo.
• Fuerza de sellado: debe haber una presión residual sobre la junta,de modo a mantenerla en contacto con las superficies de las bridas,evitando pérdidas.
• Selección de los materiales: los materiales de la junta deben resistirlas presiones a las cuales la junta será sometida y al fluido desellado. La correcta selección de materiales será mostrada al largode este libro.
• Acabado superficial: para cada tipo de junta y/o material existe unacabado recomendado para las superficies de sellado.El desconocimiento de estos valores es una de las principales causas depérdidas.
3. FUERZAS EN UNA UNION BRIDADA
La figura 2.1 muestra las principales fuerzas actuantes en una unión bridada.
• Fuerza radial: es originada por la presión interna y tiende a expulsar a la junta.• Fuerza de separación: es también originada por la presión interna
y tiende a separar las bridas.• Fuerza de los bulones: es la fuerza total ejercida por el apriete de
los bulones.
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• Carga de las bridas: es la fuerza que comprime las bridas contra lajunta. Inicialmente es igual a la fuerza de los bulones, después de lapresurización del sistema es igual a la fuerza de los bulones menosla fuerza de separación.
Figura 2.1
La fuerza de los bulones, aplicada inicialmente sobre la junta, además deaplastarla debe:
• compensar la fuerza de separación causada por la presión interna.• ser suficiente para mantener una presión residual sobre la junta,
evitando la perdida del fluido.
Del punto de vista práctico, la presión residual debe ser “x” veces la presióninterna, de modo de mantener el sellado. Este valor de “x” es conocido como factor“m” en el Código ASME y varia en función del tipo de junta. El valor de “m” es larazón entre la presión residual (fuerza de los bulones menos la fuerza de separación)sobre la junta y la presión interna del sistema. Cuanto mayor es el valor de “m”,mayor será la seguridad del sistema contra pérdidas.
4. CODIGO ASME
El Capítulo 8 del Código ASME (American Society of Mechanical Engineers)establece los criterios para el proyecto de juntas y los valores de “m” (factor de lajunta) y de “y” (presión mínima de aplastamiento). Estos valores no son obligatorios,más se basan en resultados de aplicaciones practicas ya sucedidas. Los proyectistastienen la libertad de usar valores diferentes, siempre que los datos disponibles indiquenesta necesidad.
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El Apéndice II, del mismo capítulo, requiere que el cálculo de una uniónbridada con apriete por bulones sea hecho para las dos condiciones independientes, deoperación y de aplastamiento.
Nota: el siguiente procedimiento de cálculo debe ser usado siempre en unidadesinglesas de medida.
4.1 CONDICIONES OPERACIONALES
Esta condición determina una fuerza mínima, por la ecuación:
Wm1
= ( (π G2 P / 4 ) + (2 b π G m P) (ec. 2.1) (ver simbología en 5., de este capítulo)
Esta ecuación establece que la fuerza mínima de los tornillos necesaria para lascondiciones operacionales es igual a la suma de las fuerzas de presión más una cargaresidual sobre la junta multiplicada por un factor y por la presión interna. O,interpretando de otra manera, esta ecuación establece que la fuerza de los tornillosdebe ser tal que siempre exista una presión residual sobre la junta, mayor que la presióninterna del fluido. El Código ASME sugiere los valores mínimos del factor “m” paralos diversos tipos de juntas, como se muestra en la Tabla 2.1.
4.2. APLASTAMIENTO
La segunda condición determina una fuerza mínima de aplastamiento de lajunta, sin tener en cuenta la presión de trabajo. Esta fuerza se calcula según la siguientefórmula:
Wm2
= π b G y (ec. 2.2)
donde “b” es definido como el ancho efectivo de la junta e “y” es el valor de presiónmínima de aplastamiento, obtenida en la Tabla 2.1. El valor de “b” es calculado por:
b = b0, cuando b
0 es igual o menor que 6.4 mm (1/4")
o
b = 0.5 ( b0 ) 0.5 cuando b
0 es mayor que 6.4 mm (1/4")
El Código ASME también define como se debe calcular b0 en función de la
cara de la brida, como se muestra en las Tablas 2.1 y 2.2.
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4.3. AREA DE LOS TORNILLOS
Enseguida, se debe calcular el área mínima de los tornillos Am:
Am1
= (Wm1
) / Sb (ec. 2.3)
Am2
= (Wm2
) / Sa (ec. 2.4)
donde Sb es la tensión máxima admisible, en los tornillos a la temperatura de
operación y Sa es la tensión máxima admisible en los tornillos a la temperatura
ambiente. El valor de Am debe ser el mayor de los valores obtenidos en las ecuaciones
2.3 y 2.4.
4.4. CALCULO DE LOS TORNILLOS
Los tornillos deben ser dimensionados de modo que la suma de sus áreas sea igual omayor que A
m:
Ab = (número de tornillos) x (área mínima del tornillo, pul2)
El área resistiva de los tornillos Ab debe ser mayor o igual a A
m.
4.5. PRESION MAXIMA SOBRE LA JUNTA
La presión máxima sobre la junta es calculada por la fórmula:
Sg(max)
= (Wm) / ((π/4) (de2 - di2) )) (ec. 2.5)
ou
Sg(max)
= (Wm) / ((π/4) ( (de - 0,125)2 - di2)) ) (ec. 2.6)
Donde Wm
es el mayor valor de Wm1
o Wm2.
La ecuación 2.6 debe ser usadapara juntas Metalflex y la ecuación 2.5 para los demás tipos de juntas.
El valor de Sg, calculado por las ecuaciones 2.5 o 2.6, debe ser menor que lapresión de aplastamiento máxima que la junta es capaz de resistir. Si el valor de Sgfuera mayor, escoger otro tipo o, cuando esto no fuera posible, aumentar el área de lajunta o proveer al conjunto brida/junta de medios para que la fuerza de aplastamientono sobrepase el máximo admisible. Los anillos internos y las guías centradoras en lasjuntas Metalflex son ejemplos de medios para evitar el aplastamiento excesivo
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0.501.001.252.002.753.50
1.75
3.00
2.502.753.003.253.502.753.003.253.503.75
3.253.503.753.503.753.253.503.753.754.254.004.755.506.006.505.506.006.50
0200400
160037006500
1100
10000
2900370045005500650037004500550065007600
550065007600800090005500650076009000
101008800
13000180002180026000180002180026000
plana
plana
plana
911, 913914
926
900
923
941, 942
940
950, 951
II
II
II
II
II
II
II
II
I
I
(la) (lb) (1c)(1d) (4) (5)
(la) (lb) (1c)(1d) (4) (5)
(la) (lb) (1c)(1d) (4) (5)(la) (1b)
(la) (1b)
(la) (1b)(1c) (1d)
(la) (1b)(1c) (1d) (2)
(6)
(la) (1b)(1c) (1d) (2)
(3)
(la) (1b)(1c) (1d) (2)(3) (4) (5)
Goma – abajo de 75 Shore A- arriba de 75 Shore A- c/refuerzo de tela de algodón
Lamina Comprimida 3.2 mm espesor1.6 mm espesor0.8 mm espesor
Fibra vegetal
Metalflex acero inoxidable o Monely relleno de Amianto
Doble camisa metálica corrugadaAluminioCobre o LatónAcero CarbonoMonelAceros inoxidables
Corrugada metálica AluminioCobre o LatónAcero CarbonoMonelAceros inoxidables
Doble camisa metálica corrugadaAluminioCobre o LatónAcero CarbonoMonelAceros inoxidables
Metálica ranurada AluminioCobre o LatónAcero CarbonoMonelAceros inoxidables
Metálica sólida AluminioCobre o LatónAcero CarbonoMonelAceros inoxidables
Ring Joint Acero CarbonoMonelAceros inoxidables
Material de la junta my
(psi)Perfil o
tipoSuperficiede sellado
Columnab0
Tabla 2.1Factor de la junta (m) y presión mínima de aplastamiento (y)
19
20
Tabla 2.2 (Continuación)Localización de la Fuerza de Reacción de la Junta
5. SIMBOLOGIA
Ab = área real del tornillo en la raíz de la rosca o en la sección de menor área bajo
tensión. (pul2)
Am = área total mínima necesaria para los tornillos, tomada como el mayor valor
entre Am1
y Am2
(pul2).
Am1
= área total mínima de los tornillos calculada para las condiciones operacionales(pul2)
Am2
= área total mínima de los tornillos para aplastar la junta (pul2)
b = ancho efectivo de la junta o ancho de contacto de la junta con la superficie delas bridas (pul)
b0 = ancho básico de aplastamiento de la junta (pul)
de = diámetro externo de la junta (pul)
di = diámetro interno de la junta (pul)
G = diámetro de los puntos de aplicación de la resultante de las fuerzas de reacciónde la junta, Tabla 2.2 (pul)
m = factor de la junta, Tabla 2.1
N = ancho radial usado para determinar el ancho básico de la junta, Tabla 2.2 (pul).
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P = presión de proyecto (1bs/pul2)
Sa = tensión máxima admisible en los tornillos a temperatura ambiente (1b/pul2)
Sb = tensión máxima admisible en los tornillos a temperatura de operación (1b/pul2)
Sg = presión sobre la superficie de la junta (1b/pul2)
Wm = fuerza mínima de instalación de la junta (1b)
Wm1
= fuerza mínima necesaria en los tornillos en las condiciones de operación (1b)
Wm2
= fuerza mínima necesaria en los tornillos para aplastar la junta (1b)
y = presión mínima de aplastamiento, Tabla 2.1 (1b/pul2)
6. CALCULO DE TORQUE DE APRIETE DE LOS TORNILLOS
6.1. FACTOR DE FRICCION
La fuerza de fricción es la principal responsable por el mantenimiento de lafuerza de apriete de un tornillo. Imaginando un filete de rosca “desenrollado”, podemosrepresentarlo por un plano inclinado. Al aplicar un torque de apriete, el efectoproducido es semejante al de empujar un cuerpo sobre un plano inclinado sujeto a lasfuerzas mostradas en la Figura 2.2.
Figura 2.2
22
Donde:a = ángulos de inclinación de la rosca.d = diámetros de los tornillos.F
p = fuerza de apriete del tornillo.
Fa = fuerza de fricción.
Fn = fuerza normal a la rosca.
k = factor de ajuste.N
p = número de tornillos.
r = radio del tornillo.T = torque aplicado al tornillo.u = coeficiente de fricción.
Haciendo el equilibrio de fuerzas actuantes en el sentido paralelo al planoinclinado, tenemos:
(T/r) cos a = uFn + F
p sen a. (ec. 2.7)
en sentido perpendicular al plano inclinado, tenemos:
Fn = F
p cos a + (T/r) sen a (ec. 2.8)
Siendo el ángulo de la rosca muy pequeño, para facilitar el calculodespreciaremos el termino (T/r) sen a en la ecuación 2.8. Sustituyendo el valor de F
n
en la ecuación 2.7, tenemos:
(T/r) cos a = uFp cos a + F
p sen a (ec. 2.9)
calculando el valor de T, tenemos:
T = Fp r (u + tg a) (ec. 2.10)
Como el coeficiente de fricción es constante para una determinada condiciónde lubricación, y tg a también es constante para cada rosca, sustituyendo r por d,tenemos:
T = kFpd (ec. 2.11)
donde k es un factor determinado experimentalmente. Los valores de k para tornillosde acero lubricados con aceite y grafito se muestran en la Tabla 2.3. Los valore sebasan en tests prácticos. Tornillos no lubricados presentan aproximadamente el 50%de diferencia. Diferentes lubricantes pueden dar valores distintos de los mostrados enla Tabla 2.3, que deben ser determinados en tests prácticos.
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l/45/163/8
7/16l/2
9/165/83/47/81
1 1/81 1/41 3/81 1/21 5/81 3/41 7/8
2
2018161413121110987766
5 1/255
4 1/2
0.230.220.180.190.200.210.190.170.170.180.200.190.200.180.190.200.210.19
1729446081
105130195270355447574680834977
112513221484
Diámetro Nominalpul
Filetes por pulgada Factor de Fricciónk
Área de la raíz de larosca mm2
6.2. TORQUE DE APRIETE
Para calcular el torque de apriete debemos verificar cual es el mayor valor dela fuerza de ajuste necesaria, W
m1 o W
m2, conforme calculado en las ecuaciones 2.1 y
2.2. Sustituyendo en las ecuaciones 2.11, tenemos:
T1 = (k W
m1 d) / N
p (ec. 2.12)
T2 = (k W
m2 d) / N
p (ec. 2.13)
El valor de T debe ser el mayor de los valores obtenidos en las ecuaciones 2.12y 2.13.
Tabla 2.3TORNILLOS O ESPARRAGOS EN ACERO O ACERO CON ALEACIONES
7. ACABADO SUPERFICIAL DE LAS BRIDAS
Para cada tipo de junta existe un acabado recomendado para la superficie de labrida. Este acabado no es obligatorio, mas se basan en resultados de aplicacionespracticas exitosas.
Como regla general es necesario que la superficie sea ranurada para las juntasno metálicas. Juntas metálicas exigen acabados lisos y las semi-metálicas ligeramenteáspero. La razón de esta diferencia es que las juntas no metálicas precisan ser“mordidas” por la superficie de sellado, evitando, de este modo, una extrusión oexpulsión de la junta por la fuerza radial.
24
En el caso de las juntas metálicas sólidas, es necesaria una fuerza muy elevadapara que se “escurra” el material en las imperfecciones de la brida. Así que cuantomás lisa sea la superficie, menores serán las posibilidades de pérdidas.
Las juntas espiraladas Metalflex requieren un poco de rugosidad para evitar el“deslizamiento” bajo presión.
El tipo de la junta, por lo tanto, determinará el acabado de la superficie desellado, no existiendo un acabado único para atender a los diversos tipos de juntas.El material de la junta debe tener una dureza siempre menor a la de la brida, de modoque el aplastamiento sea siempre en la junta, manteniendo el acabado superficial dela brida inalterado.
7.1. ACABADOS COMERCIALES EN LAS CARAS DE LAS BRIDAS
Las superficies de las bridas pueden variar desde el acabado bruto de fundiciónhasta el lapidado. Sin embargo, el acabado más encontrado comercialmente parabridas en acero es el ranurado concéntrico o en espiral fonográfica, según se muestraen la figura 2.3. Ambas son maquinadas con herramientas como mínimo de 1.6 mm(1/16") de radio y 45 a 55 ranuras por pulgada. Este acabado debe tener de 3.2 µm(125 µpul) R
a a 6.3 µm (250 µpul) R
a.
Figura 2.3
7.2. ACABADOS RECOMENDADOS
La Tabla 2.4 indica el tipo de acabado para los tipos de juntas industriales másusados.
De acuerdo con la MSS SP-6 “Standard Finishes for Contact of Pipe Flangesand Connecting-End Flanges of Valves and Fittings”, el valor R
a (Roughness
Average) está expresado en micrómetros (µm) y en micro pulgadas (µpul). Debeser avalado por comparación visual con los padrones R
a de la Norma ASME B46.1 y
no por instrumentos como estilete y amplificación electrónica.
25
7.3. ACABADO SUPERFICIAL Y SELLABILIDAD
A continuación, algunas reglas que se deben tener en cuenta al compatibilizarel acabado superficial con el tipo de junta:
• El acabado superficial tiene gran influencia en la sellabilidad.• Una fuerza mínima de aplastamiento debe ser alcanzada para hacer escurrir la
junta en las irregularidades de la superficie de la brida. Una junta blanda (corcho)requiere una fuerza de aplastamiento menor que una mas densa (laminacomprimida).
• La fuerza de aplastamiento es proporcional al área de contacto de la junta con labrida. Ella puede ser reducida disminuyendo el ancho de la junta o su área decontacto con la brida.
• Cualquiera sea el tipo de junta o de acabado es importante que no haya surcos omarcas radiales de herramientas en la superficie de sellado. Estos surcos radialesson muy difíciles de sellar y cuando la junta usada es metálica, eso se torna casiimposible.
• Las ranuras fonográficas son más difíciles de sellar que las concéntricas. La juntaal ser aplastada, debe escurrir hasta el fondo de la ranura, para no permitir un“canal” de fuga de una extremidad a otra del espiral.
• Como los materiales poseen durezas y limites de escurrimiento diferentes, laselección del tipo de acabado de la superficie de la brida dependeráfundamentalmente del material de la junta.
8. PARALELISMO DE LAS SUPERFICIES DE SELLADO
La tolerancia para el paralelismo se muestra en la Figura 2.4. La ilustración dela derecha presenta una situación menos crítica, pues el ajuste de los tornillos tiendea corregir el problema.
Figura 2.4
Total fuera de paralelismo = 1+ 2 < = 0.4mm
26
Metálica corrugada conrevestimiento de amianto
Metalflex (espiro metálica)
TipoTeadit
810820900
905
911913914920
923
926
927
929
940
941
942
950
951
RX
BX
1.6
3.2 a 6.3
1.6
3.2
2.0 a 6.3
1.6 a 2.0
1.6
1.6
1.6 a 2.0
125 a 250
63
125
63
80 a 250
63 a 80
63
63
63 a 80
Acabado SuperficialR
a
Seccióntransversal de la
junta µm µ pol
Tabla 2.4Acabado de la Superficie de Sellado de las Bridas
Descripción de la junta
Plana no-metálica
Metálica corrugada
Metalbest (doble camisametálica)
Plana metálica
Metálica ranurada
Metálica ranurada con cobertura
Ring-Joint metálico
27
9. PLANITUD DE LAS SUPERFICIES DE SELLADO
La variación en la planitud de las superficies de sellado (Figura 2.5) dependedel tipo de junta:
• Juntas en lámina comprimida o goma: 0.8 mm.• Juntas Metalflex: 0.4 mm.• Juntas metálicas sólidas: 0.1 mm.
Figura 2.5
10. TIPOS DE BRIDAS
Aunque el proyecto de las bridas esta más allá del objetivo de este libro, en lasfiguras a continuación están mostradas las combinaciones más usadas de las posiblescaras de las bridas.
10.1. CARA PLANA
Junta no confinada (Figura 2.6). Las superficies de contacto de ambas bridasson planas. La junta puede ser tipo RF, hasta los tornillos, o FF, cubriendo toda lasuperficie de contacto. Normalmente usados en bridas de materiales frágiles.
Figura 2.6
28
10.2. CARA CON RESALTE
Junta no confinada (Figura 2.7). Las superficies de contacto levan un resalte de1.6 mm o 6.4 mm. La junta llega normalmente hasta los tornillos. Permite lacolocación y retiro de la junta sin separar las bridas facilitando eventuales trabajosde mantenimiento. Es el tipo más usado en tuberías.
Figura 2.7
10.3. LENGÜETA Y RANURA
Junta totalmente confinada (Figura 2.8). La profundidad de la ranura es igual oun poco mayor que la altura de la lengüeta. La ranura es cerca de 1.6 mm más largaque la lengüeta. La junta tiene, normalmente, el mismo ancho de la lengüeta. Esnecesario separar las bridas para la colocación de la junta. Este tipo de brida produceelevadas presiones sobre la junta, no siendo recomendado para juntas no metálicas.
Figura 2.8
29
10.4. MACHO Y HEMBRA
Junta semi-confinada (Figura 2.9). El tipo más común es el de la izquierda. Laprofundidad de la hembra es igual o menor que la altura del macho, para evitar laposibilidad de contacto directo de las bridas cuando la junta es aplastada. El diámetroexterno de la hembra es hasta de 1.6 mm mayor que el del macho. Las bridas debenser separadas para el montaje de la junta. En las figuras de la derecha e izquierda lajunta está confinada en el diámetro externo; en la figura del centro, en el diámetrointerno.
Figura 2.9
10.5. CARA PLANA Y RANURA
Junta totalmente confinada (Figura 2.10). La cara de una de las bridas es planay la otra posee una ranura donde la junta esta encajada. Usadas en aplicaciones dondela distancia entre las bridas debe ser precisa. Cuando la junta es aplastada, las bridasse tocan. Solamente las juntas de gran resiliencia pueden ser usadas en este tipo demontaje. Juntas espiraladas, O-rings metálicos no sólidos, juntas activadas por lapresión y de doble camisa con relleno metálico son las más indicadas.
Figura 2.10
30
10.6. RING-JOINT
También llamado anillo API (Figura 2.11). Ambas bridas poseen canales conparedes en ángulo de 230. La junta es de metal sólido con perfil oval u octogonal, quees el más eficiente.
Figura 2.11
11. NUEVAS CONSTANTES DE JUNTAS
Tradicionalmente los cálculos de bridas y juntas de sellado, usaban lasformulas y valores indicados por la American Society of Mechanical Engineers(ASME), según se muestra en el inicio de este Capitulo.
La Sección VIII del “Pressure Vessel and Boiler Code”, publicado por la ASME,indica los valores de presión mínima de aplastamiento “y” y el factor demantenimiento “m” para los diversos tipos de juntas. Estos valores fuerondeterminados a partir de un trabajo experimental en 1943.
Con la introducción en el mercado de juntas fabricadas a partir de nuevosmateriales, como el grafito flexible (Graflex), fibras sintéticas y PTFE, se tornónecesaria la determinación de los valores de “m” e “y” para estos materiales. En1974 fue iniciado por el “Pressure Vessel Research Committee” (PVRC) un programaexperimental para entender mejor el comportamiento de una unión bridada, ya que nohabía ninguna teoría analítica que permitiese determinar este comportamiento. Eltrabajo fue patrocinado por más de treinta instituciones, entre ellas ASME, AmericanPetroleum Institute (API), American Society for Testing Materials (ASTM) y FluidSealing Association (FSA). La Escuela Politécnica de la Universidad de Montreal,Canadá, fue contratada para realizar los ensayos, presentar resultados y sugerencias.
En el transcurrir del trabajo se verifico que no era posible la determinación delos valores de “m” e “y” para los nuevos materiales. También fue constatado quelos valores para los materiales tradicionales no eran consistentes con los resultadosobtenidos en las experiencias.
Los analistas optaron por desarrollar, a partir de la base experimental, unanueva metodología para el cálculo de juntas que fuera coherente con los resultados
31
prácticos entonces obtenidos. Hasta la edicione de este libro, ASME aún no habíapublicado la nueva metodología de cálculo basada en las constantes.
11.1. COMO FUERON REALIZADOS LOS ENSAYOS
Fueron escogidas para el análisis juntas que representaron mejor las aplicacionesindustriales:
• Metálicas: planas (940) y ranuradas (941) en Acero Carbono, Cobrerecocido y Acero Inoxidable.
• O’ring metálico.• Lamina comprimida: elastómero SBR y NBR, fibras de Amianto,
Aramida y Vidrio.• Grafito flexible en lámina con y sin inserción metálica.• PTFE en lámina.• Espiraladas (913) en acero inoxidable y relleno con Amianto, mica-
grafito, Grafito flexible y PTFE.• Doble camisa metálica (923) en acero Carbono e inoxidable, relleno
con y sin Amianto.Las juntas fueron ensayadas en varios equipos, uno de ellos está
esquematizado en la Figura 2.12.
Figura 2.12
Fueron realizados ensayos en tres presiones, 100, 200 y 400 psi con nitrógeno,helio, kerosene y agua.
Los tests tuvieron la siguiente secuencia:• Aplastamiento inicial de la junta, parte A de la curva de la Figura
2.13: la junta esta apretada hasta llegar a una compresión Sg y
32
deflexión Dg. Manteniendo Sg constante la presión es elevada hastallegar a 100 psi. En este instante la perdida L
rm es medida. El mismo
procedimiento es repetido para 200 y 400 psi.• Enseguida el ajuste de la junta es reducido (parte B de la curva)
manteniendo la presión del fluido constante en 100, 200 y 400 psi, laperdida es medida en intervalos regulares. El ajuste es reducido hastaque la perdida excede la capacidad de lectura del equipo.
La junta es nuevamente comprimida hasta llegar al valor mas elevado de Sg,repitiendo el procedimiento hasta conseguir el aplastamiento máximo recomendadopara la junta en test.
Si la presión del fluido fuera colocada en función de la pérdida en masa paracada valor de presión de aplastamiento tenemos el grafito de la Figura 2.14.
En paralelo también fueron realizados ensayos para determinar el efecto deacabado de la superficie de sellado. Se concluye, que a pesar de que ellos afecten lasellabilidad, otros factores, como el tipo de junta o aplastamiento inicial y lacapacidad de la junta en resistir las condiciones operacionales son más importantesque pequeñas variaciones en el acabado de la superficie de sellado.
Figura 2.13
Ap
last
amie
nto
de
la J
un
ta, S
G (
MP
a)
Deflexión de la Junta DG (mm)
DESCOMPRESIONFINAL
33
Figura 2.14
De los trabajos realizados por la Universidad de Montreal se obtuvieron variasconclusiones entre las cuales se destacan las siguientes:
• Las juntas presentan un comportamiento similar no importando el tipoo el material.
• La sellabilidad esta en función directa al apriete inicial a la cual lajunta es sometida. Cuanto mayor es este apriete mejor es lasellabilidad.
• Fue sugerida la introducción del Parámetro de Apriete (TightnessParameter) Tp, adimensional, como la mejor forma de representar elcomportamiento de los diversos tipos de juntas.
Tp = (P/P*) x (L
rm*/ (L
rm x D
t))a
donde:0.5 < a < 1.2 siendo 0.5 para gases y 1.2 para líquidos
P = presión interna del fluido (MPa)
P* = presión atmosférica (0.1013 MPa)
Lrm
= pérdida en masa por unidad de diámetro (mg/seg-mm)
Lrm*
= pérdida en masa de referencia, 1 mg/seg-mm.Normalmente tomado para una junta con 150 mm dediámetro externo.
Dt = diámetro externo de la junta (mm)
El Parámetro de Apriete puede ser interpretado como: la presión necesariapara provocar un cierto nivel de perdida. Por ejemplo, el valor de Tp igual a 100significa que es necesario una presión de 100 atmósferas (1470 psi o 10.1 MPa) paraalcanzar una pérdida de 1 mg/seg-mm en una junta con 150mm de diámetro externo.
Pérdida en masa, Lrm (mg/seg)
Pre
ssió
n d
el F
luíd
o
LINEAS DEAPLASTAMIENTO CONSTANTE
34
Colocando en escala logarítmica los valores experimentales del Parámetro deApriete tenemos el gráfico de la Figura 2.15.
Figura 2.15
Del gráfico podemos establecer las “Constantes de la Junta”, que, obtenidasexperimentalmente, permiten determinar el comportamiento de la junta. Las constantesson:
• Gb = punto de intersección de la línea de aplastamiento inicial con el
eje y (parte A del test).• a = inclinación de la línea de aplastamiento inicial.• G
s = punto focal de las líneas de alivio de presión de aplastamiento
inicial (parte B del test).
En la Tabla 2.5 están algunas de las constantes para los tipos de juntas másusados. Está en fase de aprobación por la ASTM un método para determinación delas constantes de juntas.
Parámetro de Apriete, Tp ( a=0,5)
Pre
sión
de
Ap
last
amie
nto
35
Lamina comprimida con fibra de amianto1.6 mm de espesor3.2 mm de espesor
Lamina comprimida con 1.6 mm de espesorTeadit NA 1002Teadit NA 1100
Lamina de PTFE expandido Quimflex 24 SH1.6 mm de espesor
Junta de PTFE expandido Quimflex 24B
Lamina de PTFE reforzado
TF1570 TF1580 TF1590Lamina de Grafito Expandido (Graflex )
Sin refuerzo (TJB)Con refuerzo chapa perforada acero inoxidable (TJE)Con refuerzo chapa lisa de acero inoxidable (TJR)
Junta espirometálica Metalflex en acero inoxidable y Graflex
Sin anillo interno ( tipo 913 )Con anillo interno ( tipo 913 M )
Junta espirometálica Metalflex en acero inoxidable y PTFESin anillo interno ( tipo 913)Con anillo interno ( tipo 913 M)
Junta doble camisa Metalbest en acero al carbono y rellenocon Graflex
Lisa ( tipo 923)Corrugada ( tipo 926)
Junta metálica lisa ( tipo 940)AluminioCobre recocido o Latón
17.2402.759
0.9380.903
2.945
8.786
1.6830.7861.793
6.6909.6555.628
15.86217.448
31.03415.724
20.00058.621
10.51734.483
0.1500.380
0.450.44
0.313
0.193
0.310.7860.351
0.3840.3240.377
0.2370.241
0.1400.190
0.2300.134
0.2400.133
0.8070.690
5 E-45.4 E-3
3 E-4
1.8 E-14
8.883 E-51.103 E-84.344 E-2
3.448 E-46.897 E-54.552 E-4
0.0900.028
0.4830.462
0.1031.586
1.3791.779
Material da JuntaGb
(MPa) aGs
(MPa)
Tabla 2.5
Constantes de Juntas
36
La figura 2.16 muestra el gráfico de una junta espiralada tipo 913 de aceroinoxidable y Graflex.
Figura 2.16
11.2. CLASE DE APRIETE
Uno de los conceptos más importantes introducidos por los estudios de PVRCes el de la Clase de Apriete. Como no es posible tener un sellado perfecto comosugerían los antiguos valores de “m” e “y”, los analistas propusieron la introducciónde Clases de Apriete que corresponden a tres niveles de pérdidas máximosaceptables para la aplicación.
Tabla 2.6Clase de Apriete
Clase de Apriete Pérdida ( mg / seg-mm ) Constante de Apriete C Aire, agua 0.2 ( 1/5 ) 0.1 Standard 0.2 ( 1/5 ) 0.1 Apretada 0.000 02 ( 1/ 50 000) 10.0
Es probable que en el futuro haya una clasificación de los diferentes fluidos enlas clases de pérdidas teniéndose en consideración los daños al medio ambiente,riesgos de incendio, explosión, etc.
Las autoridades encargadas de la defensa del medio ambiente de algunospaíses ya están estableciendo niveles máximos de fugas aceptables.
37
Podemos visualizar los valores propuestos dando un ejemplo práctico. Sitomáramos una junta espiralada para brida ASME B16.5 de 4 pulgadas de diámetronominal y clase de presión 150 psi, padrón ASME B16.20 con apriete en la clase depérdida standard de 0.002 mg/seg-mm tenemos:
Pérdida (Lrm
) = 0.002 x diámetro externoL
rm = 0.002 x 149.4 = 0.2988 mg/seg = 1.076 g/hora
Como pérdidas en masa son de visualización difícil, abajo están las tablasprácticas para un mejor entendimiento.
Tabla 2.7Equivalencia volumétrica
Fluido Masa - mg / seg Volumen - l / hAgua 1 0.036Nitrógeno 1 3.200Helio 1 22.140
Equivalencia volumétrica
Tabla 2.8Equivalencia en gotas
Pérdida10-1 mg / seg
10-2 mg / seg
10-3 mg / seg
10-4 mg / seg
Volumen equivalente1 ml cada 10 segundos
1 ml cada 100 segundos
3 ml por hora
1 ml cada 3 horas
Equivalente en gotasFlujo constante
10 gotas por segundo
1 gota por segundo
1 gota cada 10 segundos
11.3. EFICIENCIA DEL APRIETE
Estudios han mostrado una gran variación de la fuerza ejercida por cada bulónen situaciones donde el torque es aplicado en forma controlada. El PVRC sugirió laintroducción de un factor de eficiencia de apriete directamente relacionado con elmétodo usado para aplicar la fuerza de aplastamiento. Los valores de la eficienciade apriete están en la Tabla 2.9.
Método de aprieteTorquímetro de impacto o palancaTorque aplicado con precisión ( ± 3 %)Tensionamiento directo y simultáneoMedición directa de la tensión o elongación
Eficiencia del apriete “Ae”0.750.850.951.00
Tabla 2.9Eficiencia del apriete
38
11.4. PROCEDIMENTO DE CALCULO POR EL METODO PVRC
El método propuesto por el PVRC presenta varias simplificaciones parafacilitar los cálculos. Sin embargo, estas simplificaciones pueden provocar grandesvariaciones en el cálculo. Estas son mostradas en la publicación “The Exact Method”presentado en el 6th Annual Fluid Sealing Association Technical Symposium, enHouston, TX, October, 1996 por el Ingeniero Antonio Carlos Guizzo, DirectorTécnico da Teadit Industria y Comercio. El mismo autor presentó otro trabajo en elSealing Technical Symposium, de Nashville, TN, Abril 1998, donde muestra elcomportamiento de las juntas comparando los resultados experimentales con valoresprevistos en los métodos de calculo propuestos. Copias de estas publicaciones puedenser solicitadas a Teadit en la dirección indicada en el inicio de este libro.
Nota importante: en la época de la publicación de este libro el métodopropuesto por el PVRC aún no estaba aprobado por ASME. Su uso debe sercuidadosamente analizado para evitar daños personales y materiales provenientesde las dudas que aún pueden existir en su aplicación.
• Determinar en la Tabla 2.5, las constantes Gb, a, y G
s para la junta que
va a ser usada• Determinar en la Tabla 2.6, para la Clase de Apriete, y la Constante de
Apriete, C• Determinar en la Tabla 2.9, la eficiencia de apriete, Ae, de acuerdo con
la herramienta a ser usada en el apriete de los bulones.• Calcular el área de contacto de la junta con la brida (área de
aplastamiento), Ag
• Determinar la tensión admisible en los bulones a la temperaturaambiente: Sa
• Determinar la tensión admisible en los bulones a la temperatura deoperación: Sb
• Calcular el área efectiva de actuación de la presión del fluido, Ai, de
acuerdo con el Código ASME:
Ai = ( π /4 ) G2
G = de- 2b b = .5 ( b ) 0.5 o b = b
o si b
o menor que 6.4 mm ( 1/4 pul )
bo = N / 2
donde G es el diámetro efectivo de la junta según el Código ASME(Tablas 2.1 y 2.2 )
• Calcular el parámetro de apriete mínimo, Tpmin
;
Tpmin
= 18.0231 C Pd
donde C es la constante de apriete escogida y Pd es la presión de proyecto.
39
• Calcular el parámetro de apriete de montaje, Tpa
. Este valor de Tpa
debeser alcanzado durante el montaje de la junta para asegurar que el valor deT
p durante la operación de la junta sea igual o mayor que T
pmin.
Tpa
= X Tpmin
donde X > = 1.5 ( Sa / S
b)
donde Sa es la tensión admisible en los bulones a temperatura ambiente y
Sb es la tensión admisible en los bulones a temperatura de proyecto.
• Calcular la razón de los parámetros de apriete:
Tr = Log (T
pa) / Log (T
pmin)
• Calcular la presión mínima de apriete para operación de la junta. Estapresión es necesaria para resistir a la fuerza hidrostática y mantener unapresión en la junta tal que el Parámetro de Apriete sea, en el mínimo, iguala T
pmin
Sml
= Gs [(G
b / G
s) ( Tpa )a ] (1/Tr)
• Calcular la presión mínima de aplastamiento de la junta:
Sya
= (Gb / Ae) ( T
pa )a
donde Ae es la Eficiencia del Apriete, obtenida de la Tabla 2.9
• Calcular la presión de aplastamiento de proyecto de la junta:
Sm2
= [( Sb / S
a )( S
ya / 1.5 )] - P
d (A
i / A
g)
donde Ag es el área de contacto de la junta con la superficie de sellado de
la brida
• Calcular la fuerza mínima de aplastamiento:
Wmo
= ( Pd A
i )
+ ( S
mo A
g )
donde Smo
es el mayor de Sm1
, Sm2
o 2 Pd
• Calcular el área resistiva mínima de los bulones:
Am = W
mo / S
b
40
• Número de bulones:El área real de los bulones, A
b, debe ser igual o mayor que A
m. Para eso
es necesario escoger un número de bulones tal que la suma de sus áreassea igual o mayor que A
m
11.5. EJEMPLO DE CÁLCULO POR EL METODO PVRC
Junta espiralada diámetro nominal 6 pulgadas, clase de presión 300 psi,dimensiones según Norma ASME B16.20, con espiral en acero inoxidable, relleno enGraflex y anillo externo en acero al Carbono bicromatizado. Brida con 12 bulones dediámetro 1 pulgada en ASTM AS193-B7.
• Presión de proyecto: Pd = 2 MPa (290 psi)
• Presión de test: Pt = 3 MPa (435 psi)
• Temperatura de proyecto: 450o C• Bulones ASTM AS 193-B7, tensión admisible:
• Temperatura ambiente: Sa = 172 MPa• Temperatura de operación: Sb = 122 MPa• Cantidad: 12 bulones
• De la Tabla 2.5 obtenemos las constantes de la junta:G
b = 15.862 MPa
a = 0.237G
s = 0.090 MPa
• Clase de apriete: standard, Lrm
= .002 mg/seg-mm• Constante de apriete: C = 1• Ajuste por torquímetro: Ae = 0.75• Área de contacto de la junta, A
g:
Ag = ( π /4 ) [(de - 3.2)2 - di2] = 7271.390 mm2
de = 209.6 mmdi = 182.6 mm
• Área efectiva de actuación de la presión interna, Ai:
Ai = ( π /4 ) G2 = 29711.878 mm2
G = (de - 3.2) - 2b = 194.50 mmb = b
0 = 5.95mm
bo = N/2 = ((de - 3.2) - di)/4 = 5.95 mm
• Parámetro de apriete mínimo:
Tpmin
= 18.0231 C Pd = 36.0462
41
• Parámetro de apriete de montaje
Tpa
= X Tpmin
= 1.5 ( 172 / 122 ) 36.0462 = 76.229
• Razón de los parámetros de apriete:
Tr = Log (T
pa) / Log (T
pmin) = 1.209
• Presión mínima de apriete para operación:
Sml
= Gs [( G
b / G
s ) ( T
pa )a ] 1/Tr = 15.171 MPa
• Presión mínima de aplastamiento:
Sya
= [ Gb/Ae ] ( Tpa
)a = 59.069 MPa
• Calcular la presión de aplastamiento de proyecto de la junta:
Sm2
= [( Sb / S
a )( S
ya / 1.5 )] - P
d (A
i / A
g) = 19.759 MPa
• Fuerza mínima de aplastamiento:
Wmo
= ( Pd A
i ) + ( S
mo A
g )
donde Smo
es el mayor valor de
Sm1
, = 15.171S
m2 = 19.759
2 Pd = 4
Wmo
= ( Pd A
i ) + ( S
mo A
g ) = 203 089 N
12. APLASTAMIENTO MAXIMO
En las secciones 4 y 11 de este Capítulo están los métodos para calcular lafuerza de aplastamiento mínima de la junta para asegurar un sellado adecuado. Entanto conforme a los estudios de PVRC cuanto mayor el apriete mayor la sellabilidad,por lo tanto, es interesante saber cual es el valor de la fuerza de apriete máximohaciendo la instalación con el apriete próximo al máximo se tiene la posibilidad deobtener una mayor sellabilidad.
Un problema con frecuencia encontrado son juntas dañadas por exceso deapriete. Para todos los tipos de juntas es posible establecer la presión máxima deaplastamiento, este valor no debe ser superado en la instalación para no dañar lajunta.
42
12.1 CALCULO DE LA FUERZA MAXIMA DE APRIETE
A continuación está descripto el método para calcular el apriete máximoadmisible para la junta y los bulones.
• Calcular el área de contacto de la junta con la brida (área deaplastamiento), A
g.
• Calcular el área efectiva de actuación de la presión del fluido, Ai, de
acuerdo con el Código ASME:
Ai = ( π /4 ) G2
G = de - 2bb = .5 ( b ) 0.5 o b = b
0 si b
0 fuera menor que 6.4 mm
b0 = N/2
donde G es el diámetro efectivo de la junta según tablas del CódigoASME
• Calcular la fuerza de presión, H:
H = Ai P
d
• Calcular la fuerza máxima disponible para el aplastamiento, Wdisp
:
Wdisp
= Aml
Np S
a
donde Aml
es el área de la raíz de la rosca de los bulones o la menor áreabajo tensión, N
p es el número de bulones y S
a es la tensión máxima
admisible en los bulones a temperatura ambiente.
• Calcular la presión de aplastamiento de la junta, Sya
:
Sya
= Wdisp
/ Ag
• Determinar la máxima presión de aplastamiento para la junta de acuerdocon las recomendaciones del fabricante, S
ym.
• Establecer como la presión de aplastamiento máxima, Sys, el menor valorentre S
ya y S
ym.
• Calcular la fuerza de aplastamiento máxima, Wmax
:
Wmax
= Sys Ag
• Calcular la fuerza de apriete mínima Wmo
de acuerdo con las Secciones 4o 11 de este Capítulo
43
• Si el valor de Wmax
fuera menor que Wmo
la combinación de las juntas ylos bulones no es adecuada para la aplicación.
• Si Wmax
fuera mayor que Wmo
la combinación junta y bulones essatisfactoria.
• Con el valor de la fuerza de apriete máxima conocida es posible entoncesdeterminar si todas las demás tensiones están dentro de los limitesestablecidos por el Código ASME. Esta verificación esta más allá de losobjetivos de este libro.
12.2 EJEMPLO DE CALCULO DE LA FUERZA DE APRIETE MAXIMA
En el ejemplo de la Sección 11.5 podemos calcular la fuerza de aprietemáxima.
• Area de contacto de la junta con la brida:
Ag = ( π /4 ) [(de - 3.2)2 - di2] = 7271.37 mm2
de = 209.6 mmdi = 182.6 mm
• Area efectiva de actuación de la presión del fluido:
Ai = ( π /4 ) G2 = 29711.8 mm2
G = (de - 3.2) - 2b = 194.50 mmb = b
0 = 5.95mm
bo = N/2 = ((de - 3.2) - di)/4 = 5.95 mm
• Calcular la fuerza de presión, H:
H = Ai P
d = 29711 x 2 = 59 423 N
• Fuerza máxima disponible para el aplastamiento:
Wdisp
= Ae Aml
Np S
a = 391 x 12 x 172 = 807 024 N
• Calcular la presión de aplastamiento de la junta, Sya
:
Sya
= Wdisp
/ Ag
= 807 024 / 7271 = 110.992 MPa
• Presión máxima de aplastamiento recomendada para la junta:
Sym
= 210 MPa
44
• Presión de aplastamiento máxima, menor valor entre Sya
y Sym
:
Sys = 110 MPa
• Calcular la fuerza de aplastamiento máxima, Wmax
:
Wmax
= Sys Ag = 110 x 7271 = 799 810 N
• Fuerza de apriete mínima, según Sección 11.5:
Wmo
= 203 089 N
• Como el valor de Wmax
es mayor que Wmo
la combinación de las juntas ybulones es adecuada para la aplicación.
• Con los valores de las fuerzas máxima y mínima es posible calcular losvalores de los torques máximo y mínimo:
Tmin
= k Wmo
dp/N
P = 0.2 x 203 089 x 0.0254 / 12 = 85.97 N-m
Tmax
= k Wmax
dp/N
P = 0.2 x 799 810 x 0.0254 / 12 = 338.58 N-m
45
CAPITULO
3
MATERIALESPARA JUNTAS NO-METALICAS
1. CRITERIOS DE SELECCION
La elección de un material para junta no metálica es difícil por la existencia,en el mercado, de una gran variedad de materiales con características similares. Ademásde eso, nuevos productos o variaciones de productos existentes aparecenfrecuentemente.
Es imposible listar y describir todos los materiales. Por esta razón, fueronseleccionados los materiales más usados con sus características básicas. Si fueranecesario aprofundarze sobre alguno de ellos, recomendamos consultar al fabricante.
Las cuatro condiciones básicas que deben ser observadas al seleccionar elmaterial de una junta son:
• Presión de operación.• Fuerza de los bulones.• Resistencia al ataque químico del fluido (corrosión).• Temperatura de operación.
Las dos primeras fueron analizadas en el Capitulo 2 de este libro.
La resistencia a la corrosión puede ser influenciada por varios factores,principalmente:
• Concentración del agente corrosivo: no siempre una mayor concentracióntorna un fluido más corrosivo.
• Temperatura del agente corrosivo: en general, temperaturas más elevadasaceleran la corrosión.
46
• Punto de condensación: el pasaje del fluido con presencia de azufre yagua por el punto de condensación, común en gases provenientes decombustión, puede provocar la formación de condensadosextremadamente corrosivos.
En situaciones críticas son necesarios ensayos en laboratorio para determinar,en las condiciones de operación, la compatibilidad del material de la junta con elfluido.
Al iniciar el proyecto de una junta, un análisis profundo debe ser efectuado,comenzando por el tipo de brida, fuerza de los bulones, fuerza mínima deaplastamiento, etc. Todas las etapas deben ser seguidas hasta la definición del tipo ydel material de la junta. Generalmente la selección de una junta puede sersimplificada usando el Factor de Servicio, según se muestra a continuación.
2. FACTOR P X T O FACTOR DE SERVICIO
El Factor de Servicio o factor Presión x Temperatura ( P x T ) es un buenpunto de partida para seleccionar el material de la junta. El mismo se obtienemultiplicando el valor de presión en kgf/cm2 por la temperatura en grados centígradosy comparando los resultados con los valores de la siguiente tabla. Si el valor fueramayor que 25 000, debe ser escogida una junta metálica.
Tabla 3.1Factor de Servicio
P X T Temperatura oC Material de la Junta máximo máxima 530 150 Goma 1150 120 Fibra vegetal 2700 250 PTFE 15000 540 Lamina comprimida 25000 590 Lamina comprimidas con tela metálica
Los límites de temperaturas y los valores de P x T no pueden ser tomadoscomo absolutos. Las condiciones de cada caso, tales como variaciones en los tipos demateria prima, tipo de brida y otras particularidades de cada aplicación puedenmodificar estos valores.
Nota importante: las recomendaciones de este Capítulo son genéricas, y lascondiciones particulares de cada caso deben ser estudiadas cuidadosamente.
3. LAMINAS COMPRIMIDAS
Desde su introducción, en el siglo pasado, las Láminas Comprimidas han sidoel material más usado para sellado de bridas. Poseen características de sellabilidad enuna amplia faja de condiciones operacionales. Debido a su importancia en el campodel sellado industrial, el Capítulo 4 de este libro esta enteramente dedicado a ellas.
47
4. POLITETRAFLUOROETILENO ( PTFE )
Desarrollado por Du Pont, que lo comercializa con la marca Teflón®, el PTFEen sus diferentes formas es uno de los materiales mas usados en la confección dejuntas industriales. Debido a su creciente importancia el Capitulo 5 de este libromuestra varias alternativas de juntas con PTFE.
5. GRAFITO FLEXIBLE GRAFLEX®
Producido a partir de la expansión y calandrado del grafito natural, poseeentre 95% y 99% de pureza.
Grumos de grafito son tratados con ácido, neutralizados con agua y secadoshasta un determinado nivel de humedad. Este proceso deja agua entre los granos degrafito. Enseguida, los grumos son sometidos a elevadas temperaturas, y el agua, alvaporizar, “estalla” los grumos que alcanzan volúmenes de 200 o más veces delvolumen original. Estos grumos expandidos son calandrados, sin ningún aditivo oligante, produciendo hojas de material flexible.
El grafito flexible presenta reducido “creep”, definido como una deformaciónplástica continua de un material sometido a presión. Por lo tanto, la perdida de fuerzade los bulones es reducida, eliminando reaprietes frecuentes.
Debido a sus características, el grafito flexible es uno de los materiales desellado mas seguro. Su capacidad de sellar, ha sido ampliamente comprobada, tantoen los ambientes más agresivos como a elevadas temperaturas. Posee excelenteresistencia a los Acidos, soluciones alcalinas y compuestos orgánicos. No obstante, enatmósferas oxidantes y temperaturas superiores a 450 oC, su uso debe sercuidadosamente analizado. Cuando el Carbono es calentado en presencia de oxígenohay formación de dióxido de Carbono (CO
2). El resultado de esta reacción es una
reducción de masa de material. Límites de temperatura: - 240 oC a 3000 oC, enatmósfera neutra o reductora, y de - 240 oC a 450 oC, en atmósfera oxidante.
La compatibilidad química y los límites de temperatura están en el Anexo 3.1.
5.1. PLACAS DE GRAFLEX®
Por ser un material de baja resistencia mecánica las placas de Graflex® sonprovistas con refuerzo de acero inoxidable 316. Las dimensiones son 1000 x 1000mm y los espesores son 0.8 mm, 1.6 mm y 3.2 mm. Las recomendaciones deaplicación están en la Tabla 3.2. Cuando se usen juntas fabricadas a partir de placasde Graflex® con refuerzo, es necesario también verificar la compatibilidad del fluidocon el refuerzo.
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TipoRefuerzo
Aplicación
TJRLámina lisa de aceroinoxidable 316LServicios generales,vapor, hidrocarburos
TJELámina perforada deacero inoxidable 316LServicios generales,vapor, fluido térmico,hidrocarburos
Tabla 3.2Tipos de Placas de Graflex®
TJB
Sin Refuerzo
Servicios generales,bridas frágiles engeneral
Tabla 3.3Temperaturas de Trabajo
Temperatura oC
Máxima
Medio Mínima TJR TJE TJB Neutro / reductor -240 870 870 3 000 Oxidante -240 450 450 450 Vapor -240 650 650 No recomendado
Los valores de “m” e “y” y de las constantes para cálculo para cada tipo dePlaca de Graflex están en la Tabla 3.4.
Tabla 3.4Valores para Cálculo
Tipo TJR TJE TJB m 2 2 1.5 y (psi) 1 000 2 800 900 G
b (MPa) 5.628 9.655 6.690
a 0.377 0.324 0.384 G
s (MPa) 4.552 10-4 6.897 10-5 3.448 10-4
Presión de aplastamiento máxima (MPa)
5.2. CINTAS DE GRAFLEX®
El Graflex® también es provisto en cintas con o sin adhesivo, lisa o corrugadaen espesores de 0.4 mm, los tipos y condiciones de suministro están en la Tabla 3.5.
Medio Mínima
165 165 165
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Tipo
Presentación
Aplicación
Rollos de
TJICinta lisa conadhesivoSellado deconexiones roscadas
12.7 x 8 000 ou 25.4x 15 000 mm
TJHCinta corrugada conadhesivoSellado estático enuniones bridadas
12.7 x 8 000 ou 25.4 x15 000 mm
TJZCinta corrugada sinadhesivoPara enrollar envástagos de válvulaso fabricar anillos pre-moldeados6.4 ou 12.7 x 8 000 y19.1 ou 25.4 x 15000
Tabla 3.5Cintas Graflex®
6. ELASTOMEROS
Materiales bastante empleados en la fabricación de juntas, en virtud de suscaracterísticas de sellabilidad. Existen en el mercado diversos tipos de polímeros eformulaciones, permitiendo una gran variación en la selección.
6.1. CARACTERISTICAS BASICAS
Las principales características que tornan la goma un buen material para juntasson:• Resiliencia: la goma es un material con elevada resiliencia. Siendo bastante
elástico, rellenando las imperfecciones de las bridas, y con una pequeña fuerza deapriete.
• Polímeros: hay diversidad de polímeros con diferentes características físicas yquímicas.
• Combinación de polímeros: la combinación de varios polímeros en una fórmulapermite obtener diferentes propiedades físicas y químicas, tales como resistencia ala tracción o a los productos químicos, dureza etc.
• Variedad: chapas o laminas con diferentes espesores, colores, anchos, largos, yacabados superficiales pueden ser fabricados para atender las necesidades de cadacaso.
6.2. PROCESO DE SELECCION
En juntas industriales los Elastómeros normalmente son utilizados en bajaspresiones y temperaturas. Para mejorar la resistencia mecánica pueden ser empleadosrefuerzos con una o más camadas de tela de algodón. La dureza normal para juntasindustriales es de 55 a 80 Shore A y espesores de 0.8 mm (1/32") a 6.4 mm (1/4"). ElAnexo 3.2 muestra la compatibilidad entre los diversos fluidos y los Elastómeros masutilizados, que están relacionados a continuación. El código entre paréntesis es ladesignación ASTM.
50
6.3. GOMA NATURAL (NR)Posee buena resistencia a las sales inorgánicas, amoníaco, acidos débiles y
álcalis; poca resistencia a aceites, solventes y productos químicos; presenta acentuadoenvejecimiento debido al ataque por el Ozono, no recomendada para uso en lugaresexpuestos al sol o al Oxígeno; tiene gran resistencia mecánica al desgaste por fricción.Niveles de temperatura bastante limitados: de -50 oC a 90 oC.
6.4. ESTIRENO-BUTADIENO (SBR)La goma SBR, también llamada “goma sintética”, fue desarrollada como
alternativa a la goma natural. Recomendada para uso en agua caliente e fría, aire,vapor y algunos acidos débiles, no debe ser usada en acidos fuertes, aceites, grasas ysolventes clorados; posee poca resistencia al Ozono y a la mayoría de loshidrocarburos. Límites de temperatura de -50 oC a 120 oC.
6.5. CLOROPRENE (CR)Más conocida como Neoprene, su nombre comercial. Posee excelente
resistencia a los aceites, Ozono, luz solar, y baja permeabilidad a los gases;recomendada para uso en naftas y solventes no aromáticos, tiene poca resistencia a losagentes oxidantes fuertes e hidrocarburos aromáticos y clorados. Límites detemperatura de -50 oC a 120 oC.
6.6. NITRILICA (NBR)También conocida como Buna-N. Posee buena resistencia a los aceites,
solventes hidrocarburos aromáticos y alifáticos y naftas. Poca resistencia a losagentes oxidantes fuertes, hidrocarburos clorados, cetonas y ésteres. Límites detemperatura de -50 oC a 120 oC.
6.7. FLUORELASTOMERO (CFM, FVSI, FPM)Mas conocido como Viton, su nombre comercial. Posee excelente resistencia
a los acidos fuertes, aceites, nafta, solventes clorados e hidrocarburos alifáticos yaromáticos. No recomendada para uso con aminos, ésteres, cetonas y vapor. Límitesde temperatura de -40 oC a 204 oC.
6.8. SILICONA (SI)La goma silicona posee excelente resistencia al envejecimiento, no siendo
afectada por la luz solar u Ozono, por eso es muy usada en aire caliente. Tiene pocaresistencia mecánica, a los hidrocarburos alifáticos, aromáticos y vapor. Posee límitesde temperatura más amplios, de -100 oC a 260 oC.
6.9. ETILENO-PROPILENO (EPDM)Elastómero con buena resistencia al Ozono, vapor, Acidos fuertes y álcalis.
No recomendada para uso con solventes e hidrocarburos aromáticos. Límites detemperatura de -50 oC a 120 oC.
51
6.10. HYPALON
Elastómero de la familia del Neoprene , posee excelente resistencia al Ozono,luz solar, productos químicos y buena resistencia a los aceites. Límites de temperaturade -100 oC a 260 oC.
7. FIBRA CELULOSA
La hoja de fibra de celulosa es fabricada a partir de celulosa aglomerada concola y glicerina. Es muy usada en el sellado de productos de petróleo, gases ysolventes varios. Disponible en rollos con espesores de 0.5 mm a 1.6 mm. Límitemáximo de temperatura 120 oC.
8. CORCHO
Granos de corcho son aglomerados con goma para obtener la compresibilidaddel corcho, con las ventajas de la goma sintética. Ampliamente utilizada cuando lafuera de ajuste es limitada, como en bridas de chapa fina estampada o de materialfrágil como cerámica y vidrio. Recomendada para uso con agua, aceites, lubricantes yotros derivados de petróleo en presiones hasta 3 bar y temperatura hasta 120 oC. Poseepoca resistencia al envejecimiento y no debe ser usada con ácidos inorgánicos, álcalisy soluciones oxidantes.
9. TEJIDOS Y CINTAS
Tejidos de Amianto o fibra de vidrio impregnada con un elastómero sonbastante usadas en juntas industriales. La hebra de tejido puede, para elevar suresistencia mecánica, tener refuerzo metálico, como el Latón o acero inoxidable. Losespesores van de 0.8mm (l/32") a 3.2mm (1/8"). Espesores mayores son obtenidosplegando una camada sobre la otra.
Los elastómeros más usados en la impregnación de tejidos son: Goma estirenobutadieno (SBR), Neoprene, Viton y Silicona.
9.1. TEJIDOS DE AMIANTO
Los tejidos de amianto impregnados normalmente poseen 75% de Amianto y25% de otras fibras, como el rayón o algodón. Esta combinación se hace para mejorarlas propiedades mecánicas y facilitar la fabricación, con sensible reducción de costo.
9.2. TEJIDOS DE FIBRA DE VIDRIO
Los tejidos de fibra de vidrio son fabricados a partir de dos tipos de hilos:• Filamento continuo.• Texturizado.
Los tejidos hechos a partir de hilo de filamento continuo poseen espesorreducido y, en consecuencia, menor resistencia mecánica.
52
Los tejidos con hilo texturizado, proceso que eleva el volumen del hilo, poseenmayor resistencia mecánica, por eso son mas usados en juntas industriales.
9.3. JUNTAS DE TEJIDOS Y CINTAS
Los tejidos y cintas son doblados y moldeados en forma de juntas. Si esnecesario para llegar al espesor deseado pueden ser doblados y colados en variascamadas.
Estas juntas son usadas principalmente en las puertas “paso de hombre” decalderas (manhole e handhole). Ellas pueden ser circulares, ovales cuadradas o deotras formas. Son también usadas en hornos, hornallas, autoclaves, puertas de accesoy paneles de equipos.
9.4. CINTA TADPOLE
Los tejidos pueden ser enrollados en torno de un núcleo, normalmente unaempaquetadura de amianto o fibra de vidrio, según se muestra en la figura 3.2. Eltejido puede tener o no impregnación de Elastómeros. La junta con esta forma esconocida como “tadpole”.
El tejido se extiende mas allá del núcleo, formando una cinta plana que puedetener orificios de fijación. La sección circular ofrece buen sellado en superficiesirregulares sujetas a aperturas o cierres frecuentes, como puertas de hornos y estufas.
Figura 3.2
10. CARTON DE AMIANTO
Material fabricado a partir de fibras de amianto con pegantes incombustibles,con elevada resistencia a la temperatura. Normalmente usado como aislamientotérmico, es empleado como relleno de juntas semi-metálicas debido a sucompresibilidad y resistencia térmica. También recomendado para fabricación dejuntas para ductos de gases calientes y bajas presiones. Temperatura límite deoperación continua 800 oC.
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11. CARTON ISOLIT HT®
En función de las restricciones existentes al manoseo de Amianto, el Isolit HTes la alternativa para el cartón de Amianto, con desempeño semejante. Es un compuestode fibras cerámicas con hasta 5% de fibras organicas, las que aumentan su resistenciamecánica. Cuando expuestas a temperaturas superiores a 200 °C, estas substanciasorganicas carbonizan resultando en un material totalmente inorgánico com resistenciahasta 800 ºC.
12. FIBRA CERAMICA
En la forma de mantas es usada para la fabricación de juntas para uso enductos de gases calientes a baja presión. Material también empleado como relleno enjuntas semi-metálicas en sustitución del cartón de amianto. Límite de temperatura:1200 oC.
13. BEATER ADDITION
El proceso “beater addition” (BA), de fabricación de materiales para juntas essemejante al de fabricación de papel. Fibras sintéticas, orgánicas o minerales sonbatidas con pegantes en mezcladores, que las “abren”, propiciando una mayor área decontacto con los pegantes. Esta mayor área de contacto aumenta la resistenciamecánica del producto final. Varios ligantes pueden ser usados, como el látex, CauchoSBR, Nitrílica etc.
Debido a su limitada resistencia a la presión es un material poco usado enaplicaciones industriales, excepto como relleno de juntas semi-metálicas para bajastemperaturas.
Los materiales producidos por el proceso BA son suministrados en bobinas dehasta 1200 mm de ancho, con espesores de 0.3 mm a 1.5 mm.
14. CARTON TEAPLAC®
Los cartones de aislamiento térmico, Teaplac 800 y Teaplac 850, son utilizadospara confección de juntas aplicables em altas temperaturas y bajas presiones
54
ANEXO 3.1COMPATIBILIDAD QUÍMICA DEL GRAFLEX®
FluidosAcetato de MonoviniloAcetato Izo propílicoAcetonaÁcido AcéticoÁcido ArsénicoÁcido BencilsulfónicoÁcido BóricoÁcido BrómicoÁcido CarbónicoÁcido CítricoÁcido ClorhídricoÁcido DicloropropilíticoÁcido EsteáricoÁcido FluorhídricoÁcido Flúor silicioÁcido FólicoÁcido FórmicoÁcido FosfóricoÁcido GrasoÁcido LácticoÁcido MonocloroacéticoÁcido NítricoÁcido OleicoÁcido OxálicoÁcido SulfúricoÁcido SulfúricoÁcido SulfurosoÁcido TartáricoAgua PerboratadaAgua DesaireadaAgua MercaptanaAireAlcohol AmílicoAlcohol ButílicoAlcohol Etílico
Concentración %Todas100
0 - 100TodasTodas
60TodasTodasTodasTodasTodas
90 – 100100
Todas0 a 20TodasTodas0 a 85TodasTodas100
Todas100
Todas0 a 70
Maior que 70TodasTodas
--
Saturada-
100100
0 - 100
Temperatura máxima oCTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodas
No RecomendadoTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodas
No RecomendadoTodasTodasTodas
No RecomendadoTodasTodasTodasTodasTodas450
TodasTodasTodas
55
FluidosAlcohol Izo PropílicoAlcohol MetílicoAnhídrido AcéticoAnilinaBencenoBi fluoruro de AmoníacoBromoCellosolve ButílicoCellosolve SolventeClorato de CalcioClorito de SodioCloro SecoCloroetilbencenoCloroformoCloruro de AluminioCloruro CúpricoCloruro de EstañoCloruro de EtiloCloruro FérricoCloruro FerrosoCloruro de NíquelCloruro de SodioCloruro de ZincDi Bromo EtilenoDi Cloro EtilenoDietanolaminaDioxanoDióxido de AzufreÉter Izo PropílicoEtiloEtileno CloridinaEtileno GlicolFluidos para Transferenciade Calor (todos)Fluidos Refrigerantes
Concentración %0 - 1000 - 100
100100100
TodasTodas
0 - 100TodasTodas0 - 4100100100
TodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodas100100
Todas0 - 100Todas100
Todas0 - 8Todas
-
Todas
Temperatura máxima oCTodas650
TodasTodasTodasTodas
No RecomendadoTodasTodas
No RecomendadoNo Recomendado
TodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodas
Todas
ANEXO 3.1 (Continuación)COMPATIBILIDAD QUÍMICA DEL GRAFLEX®
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FluidosFlúorGasolinaGlicerinaHexaclorobencenoHidrato de CloralHidrocloruro de AnilinaHidróxido de AluminioHidróxido de AmoníacoHidróxido de SodioHipo cloruro de CalcioHipoclorito de SodioKeroseneManitolMetil-Isobutil-CetonaMonocloruro de AzufreMonoclorobencenoMonoetanolaminaOctanolParadiclorobencenoParaldeídoSulfato de AmoníacoSulfato de CobreSulfato de HierroSulfato de ManganesoSulfato de NíquelSulfato de ZincTetracloruro de CarbonoTetracloroetanoTiocianato de AmoníacoTricloruro de ArsénicoTricloruro de FósforoTricloroetilenoVaporXilenoYodo
Concentración %Todas
-0 - 100
100-
0 - 60TodasTodasTodasTodasTodas
-Todas100100100
Todas100100100
TodasTodasTodasTodasTodasTodas100100
0 – 63100100100
-TodasTodas
Temperatura máxima oCNo Recomendado
TodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodas
No RecomendadoNo Recomendado
TodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodasTodas650
TodasNo Recomendado
ANEXO 3.1 (Continuación)COMPATIBILIDAD QUÍMICA DEL GRAFLEX®
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ANEXO 3.2RESISTENCIA QUÍMICA DE ELASTÓMEROS PARA JUNTAS
1: buena resistencia 3: sin información2: resistencia regular 4: poca resistencia
NBR: nitrílica SBR: estireno-butadienoFE : flúor elastómero NR : naturalCR : cloro preñe SI : silicona
NBR11111111111111324421422414143
FE11111111111111444441414112111
CR43321233121143324422212414141
SBR44444444441444344442422414143
NR44444444441444214412422413143
SI21421411213141244242412413144
FluidoAceite BunkerAceite de CocoAceite DieselAceite Hidráulico (mineral)Aceite de LinazaAceite LubricanteAceite de MaízAceite de ManíAceites MineralesAceite de OlivaAceite de SiliconaAceite de SojaAceite para TurbinaAceite VegetalAcetaldehídoAcetato de AluminioAcetato de ButiloAcetato de EtiloAcetato de PotasioAcetilenoAcetonaÁcido Acético 5%Ácido Acético glacialÁcido BenzoicoÁcido BóricoÁcido ButíricoÁcido CítricoÁcido Clorhídrico (concentrado)Ácido Clorhídrico (diluido)
58
ANEXO 3.2 ( Continuación )RESISTENCIA QUÍMICA DE ELASTÓMEROS PARA JUNTAS
Fluido NBR4444414444321244421121112441121124144
FE1111111112211111111113111131411144412
CR4411114424222342421122112441111212144
SBR4423214444422243422241124441121444144
NR4443214444422143421131124441111444144
SI3443233444424344442131111122111421144
Ácido CrómicoÁcido Fluorhídrico (concentrado)Ácido Fluorhídrico (diluido)Ácido Fosfórico concentradoÁcido Fosfórico diluídoÁcido LácticoÁcido MaleicoÁcido Nítrico concentradoÁcido Nítrico diluídoÁcido Nítrico humeanteÁcido OleicoÁcido OxálicoÁcido PalmíticoÁcido SalicílicoÁcido Sulfúrico concentradoÁcido Sulfúrico diluídoÁcido Sulfúrico humeanteÁcido SulfurosoÁcido TánicoÁcido TartáricoÁcidos GrasosAgua de MarAgua PotableAire Hasta 100ºCAire Hasta 150ºCAire Hasta 200ºCAire Hasta 250ºCAlcohol Butílico (butanol)Alcohol de MaderaAlcohol izo PropílicoAlcohol PropílicoAlquitránAmoníaco Líquido (anidra)Amoníaco Caliente (gas)Amoníaco Frío (gas)AnilinaBenceno
59
Fluido NBR1421411112111114141143444444111431141
FE1111311111131111121111112441113341113
CR1411111112111124141124444112221443121
SBR1421311114111124141143444244141441141
NR1421311114111114141143444244141441142
SI1321311114231144141143443224141441142
ANEXO 3.2 ( Continuación )RESISTENCIA QUÍMICA DE ELASTÓMEROS PARA JUNTAS
Bicarbonato de SodioBisulfato de CarbonoBóraxCaféCarbonato de AmoníacoCarbonato de CalcioCarbonato de SodioCervezaCianeto de PotasioCiclo-HexanolClorato de AluminioClorato de AmoníacoClorato de BarioClorato de CalcioClorato de EtilaClorato de EtilenoClorato de MagnesioClorato de MetilenoClorato de PotasioClorato de SodioCloro (seco)Cloro (húmedo)CloroformoDecalinDibutil FtalatoDióxido de Azufre (seco)Dióxido de Azufre (húmedo)Dowtherm AEfluente Sanitario (cloaca)EtanoEtanolÉter di ButílicoÉter EtílicoÉter MetílicoEtileno GlicolFenolFluoreto de Aluminio
60
Fluido NBR4114111111114122222111111444441211121
FE4114211111111114111111112444431113111
CR4211121211211111122121121444441411111
SBR4111242411423122222441141444432411111
NR4121242411423122122441141444432411111
SI4144231411431333122441341444431412111
ANEXO 3.2 ( Continuación)RESISTENCIA QUÍMICA DE ELASTÓMEROS PARA JUNTAS
FormaldehídoFosfato de CalcioFreón 12Freón 22Gas CarbónicoGas Licuado de PetróleoGas NaturalGasolinaGlicerinaGlicoseHeptano (etano)HidrógenoHidróxido de Amoníaco (concentrado)Hidróxido de CalcioHidróxido de MagnesioHidróxido de PotasioHidróxido de SodioHipoclorito de CalcioHipoclorito de SodioIzo-octanoKeroseneLecheMercurioMetanoMetanolMetil Butil CetonaMetil Butil Cetona ( MEK )Metil Isobutil Cetona ( MIBK )Metil Isopropril CetonaMetil SalicilatoMonóxido de CarbonoNaftaNeónNitrato de AluminioNitrato de PotasioNitrato de PlataNitrógeno
61
Fluido NBR2112124241221111241111111244443112144
FE1111112111111111211411111112211111111
CR4124214131422211241111111444444112144
SBR4444444443424411242222222444444122144
NR4444424144424411141122222444444122144
SI4414411214414433241311111434444111144
ANEXO 3.2 ( Continuación)RESISTENCIA QUÍMICA DE ELASTÓMEROS PARA JUNTAS
OctanoÓleo CombustibleÓleo Combustible ÁcidoÓleo CrudoÓleo de MaderaOxígenoOxígeno ( 100-200’C )Oxígeno LíquidoOzonoPentanoPercloroetilenoPeróxido de HidrógenoPetróleoPropanoSilicato de CalcioSilicato de SodioSoluciones CáusticasSolventes CloradosSulfato de AluminioSulfato de AmoníacoSulfato de CobreSulfato de MagnesioSulfato de SodioSulfato de ZincSulfato de MagnesioTetracloruro de CarbonoTetracloroetanoThinnerToluenoTricloroetanoTricloroetilenoWhiskyVaporVinagreVinoXilenoXilol
62
63
CAPITULO
4
JUNTAS ENLAMINAS COMPRIMIDAS
1. LAMINAS COMPRIMIDAS TEADIT
Son fabricadas a partir de la vulcanización bajo presión de elastomeros confibras minerales o sintéticas. Por ser bastante económicos con relación a sudesempeño, son los materiales mas usados en la fabricación de juntas industriales,cubriendo una amplia gama de aplicación. Sus principales características son:
• Elevada resistencia al aplastamiento• Bajo creep (creep relaxation)• Resistencia a altas temperaturas y presiones• Resistencia a productos químicos
2. COMPOSICION Y CARACTERISTICAS
En la fabricación de láminas comprimidas, fibras de amianto u otros materialescomo el Kevlar*, son mezclados con elastómeros y otros materiales, formando unamasa viscosa. Esta masa es calandrada en caliente hasta la formación de una hoja conlas características y dimensiones deseadas.
La fibra, el elastómero o la combinación de elastómeros, otros materiales, latemperatura y tiempo de procesamiento, se combinan de una forma que resulta en unalámina comprimida con características específicas para cada aplicación.(*Marca registrada de E. I. Du Pont de Nemours, EUA)
64
2.1 FIBRAS
Las fibras poseen la función estructural, determinando, principalmente lascaracterísticas de elevada resistencia de las láminas comprimidas.
En cartones a base de amianto, el problema de riesgos personales a losusuarios es bastante reducido, por estar las fibras totalmente impregnadas por caucho.Las láminas a partir de fibras sintéticas son totalmente “sin amianto”, lo que ofrecemayor seguridad a los usuarios.
Importante: se recomienda el uso correcto de láminas de amianto; el lijado,raspado o cualquier otro proceso que provoque polvo, debe ser realizado evitando suinhalación, usando máscaras con filtros descartables. Para más informaciones sobre lamanipulación y uso correcto de amianto, consultar las reglamentacione especificasde cada país.
2.2 ELASTOMEROS
Los elastómeros, vulcanizados bajo presión con las fibras, determinan laresistencia química de las láminas comprimidas, dándoles también sus característicasde flexibilidad y elasticidad. Los elastómeros mas usados son:
• Caucho natural ( NR ): producto natural extraído de plantas tropicales quepresenta excelente elasticidad, flexibilidad, baja resistencia química y a la temperatura.
• Caucho estireno-butadieno ( SBR ): también conocido como “cauchosintético”, fue desarrollado como alternativa al caucho natural y posee característicassimilares.
• Cloroprene ( CR ): Mas conocido por el nombre comercial de Neoprene*,posee excelente resistencia a los aceites, gasolina, solventes de petróleo y al Ozono.
• Caucho nitrílico ( NBR ): superior a los cauchos SBR y CR en relación aproductos químicos y temperatura. Tiene excelente resistencia a los aceites, gasolina,solventes de petróleo, hidrocarburos alifáticos y aromáticos, solventes clorados yaceites vegetales y animales.
• Hypalon: posee excelente resistencia química inclusive a los ácidos yálcalis.
2.3 REFUERZO METALICO
Para elevar la resistencia a la compresión, las láminas comprimidas pueden serreforzadas con malla metálica. Estos materiales son recomendados para aplicacionesdonde la junta esta sujeta a tensiones mecánicas altas. La malla es normalmente deacero al Carbono, pudiendo ser usado también el acero inoxidable, para resistir mejoral fluido sellado. La juntas de lamina comprimida con inserción metálica presenta unasellabilidad menor, pues la inserción de la malla posibilita una fuga a través de la
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propia junta. La tela también dificulta el corte de la junta y debe ser usada solamentecuando es estrictamente necesario.
2.4 ACABADO SUPERFICIAL
Los diversos tipos de láminas comprimidas, son fabricadas con dos acabadossuperficiales, los dos con el sello de tipo y marca Teadit:
• Natural: permite una mayor adherencia a la faz de la brida.• Grafitado: evita la adherencia a la brida, facilitando el recambio de la junta si
este es frecuente.
2.5. DIMENSIONES DE PROVISION
Las láminas comprimidas Teadit son comercializadas en hojas de 1500 mmpor 1600mm. Bajo pedido pueden ser fabricadas en hojas de 1500 mm por 3200 mm.Algunos materiales también pueden ser fabricados en hojas de 3000 mm por 3200mm.
2.6 CARACTERISTICAS FISICAS
Las asociaciones normalizadoras y los fabricantes, desarrollaron variosensayos para permitir la uniformidad de fabricación, determinación de lascondiciones, limites de aplicación y comparación entre los materiales de diversosfabricantes.
2.6.1 COMPRESIBILIDAD Y RECUPERACION
Medida de acuerdo con la Norma ASTM F36A, es la reducción de espesor delmaterial cuando es sometido a una carga de 5000 psi ( 34.5 MPa) y se expresa comoun porcentaje del espesor original. Recuperación es la retomada de espesor cuando lacarga es retirada, y se expresa como porcentaje del espesor comprimido.
La compresibilidad indica la capacidad del material de acomodarse a lasimperfecciones de la cara de la brida. Cuanto mayor es la compresibilidad, masfácilmente el material rellena las irregularidades.
La recuperación indica la capacidad del material de absorber los efectos de lasvariaciones de presión y temperatura.
2.6.2 SELLABILIDAD
Medida de acuerdo con la Norma ASTM F37, indica la capacidad de sellar,bajo condiciones controladas de laboratorio con isoctano, a la presión de 1 atmósferay de carga en la brida variando de 125 psi (0.86 MPa) a 4000 psi (27.58 MPa)
66
2.6.3 RETENCION DE TORQUE
Medida de acuerdo con la norma ASTM F38, indica la capacidad del material enmantener el apriete a lo largo del tiempo, se expresa como el porcentaje de pérdida dela carga inicial. Un material estable retiene el torque después de una pérdida inicial, alcontrario de un material inestable que presenta una perdida continua causando unadegradación del sellado con el tiempo. La presión inicial del test es de 21 MPa,temperatura 100 oC y tiempo 22 horas. Cuanto mayores son el espesor del material y latemperatura de operación, menor es la retención del torque. Las Normas DIN 52913 yBS 2815 establecen los métodos de medición de la retención de torque.
2.6.4 INMERSION EN FLUIDO
Medida de acuerdo con la Norma ASTM F146, permite verificar la variacióndel material, cuando esta inmerso en fluidos por tiempo y temperatura determinados.Los fluidos de ensayo de inmersión más usados son el aceite IRM 903, basado enpetróleo y el ASTM Fuel B, compuesto por 70% isoctano y 30% tolueno y tambiéninmersión en ácidos. Son verificadas las variaciones de compresibilidad,recuperación, aumento de espesor, reducción de resistencia a la tracción y aumentode peso.
2.6.5 RESISTENCIA A LA TRACCION
Medida de acuerdo con la Norma ASTM F152, es un parámetro de control decalidad y su valor no esta directamente relacionado con las condiciones de aplicacióndel material.
2.6.6 PERDIDA POR CALCINACION
Medida por la Norma ASTM F495 indica el porcentaje de material perdido alcalcinar el material.
2.6.7 DIAGRAMA PRESION X TEMPERATURA
No existiendo ensayo internacionalmente adoptado para establecer limitesde operación de los materiales para juntas, Teadit desarrollo procedimientoespecifico para determinar la presión máxima de trabajo, en función de latemperatura. El fluido de test es el Nitrógeno.
3 PROYECTO DE JUNTAS CON LAMINA COMPRIMIDA
3.1 CONDICIONES OPERACIONALES
Al iniciar el proyecto de una junta debemos, en primer lugar, verificar si lascondiciones operacionales son adecuadas al uso de la lamina comprimida. La presión y la temperatura de trabajo, deben ser comparadas con las máximas indicadas por elfabricante.
67
Para las Láminas Comprimidas Teadit del tipo NA (No Amianto), fuerondeterminadas las curvas P x T que representan el comportamiento del material,considerando la acción simultanea de presión y temperatura. Las curvas P x T sondeterminadas con Nitrógeno y junta de 1.6 mm. de espesor. Para determinar si unacondición es adecuada, se debe verificar si la presión y la temperatura de operaciónesta dentro de la faja recomendada para el material, que es representada por el áreabajo la curva inferior del gráfico. Si el punto cae fuera del área entre las dos curvas esnecesario consultar a Teadit pues, dependiendo de otros factores tales como el tipo defluido y la existencia de ciclo térmico puede o no ser adecuado para la aplicación.
3.2 RESISTENCIA QUIMICA
Antes de decidirnos por el uso de un tipo de lamina comprimida, debemosverificar su resistencia química al fluido a ser sellado.
El Anexo 4.2, en el final de este capítulo, presenta la compatibilidad entrevarios productos y las diversas láminas comprimidas Teadit.
Importante: Las recomendaciones del Anexo 4.2 son genéricas, por lo tantolas condiciones particulares de cada caso deben ser analizadas cuidadosamente.
3.3 TIPOS DE JUNTAS
3.3.1. TIPO 810 RF ( RAISED FACE )
El Tipo 810 o RF (Figura 4.1) es una junta cuyo diámetro externo es tangente alos bulones, haciéndola autocentrante al ser instalada. Es el tipo de junta más usada enbridas industriales, por ser más económica sin perdida de perfomance.
Siempre que sea posible, debe ser usada el tipo RF, pues es más económica ypresenta menor área de contacto con la brida, teniendo así un mejor aplastamiento.
Figura 4.1
68
3.3.2. TIPO 820 FF ( FULL FACE )
El tipo 820 o FF (Figura 4.2) es una junta que se extiende hasta el diámetroexterno de la junta. Es normalmente usada en bridas de materiales frágiles o de bajaresistencia. Se debe tener bastante cuidado en aplastar adecuadamente la junta debidoa su mayor área de contacto.
Figura 4.2
3.3.3 TIPO 830 PARA INTERCAMBIADORES DE CALOR
Es bastante frecuente el uso de juntas en bridas no normalizadas, como, porejemplo, en los espejos de los intercambiadores de calor. Es este caso, lasrecomendaciones de proyecto del Capítulo 2 de este libro deben ser observadascuidadosamente. La presión máxima de aplastamiento no debe sobrepasar los valoresindicados para cada tipo de lámina comprimida.
3.4 DIMENSIONAMENTO PARA BRIDAS NORMAS ASME
Las juntas para uso en bridas ASME, están dimensionadas en la Norma ASMEB16.21, Nonmetallic Flat Gaskets for Pipe Flanges. En esta norma están lasdimensiones de las juntas para diversos tipos de bridas, usados en tuberías y equiposindustriales, según Anexos 4.3 a 4.10.
3.5 DIMENSIONAMIENTO PARA BRIDAS NORMA DIN
Las dimensiones de las juntas según Norma DIN 2690 están en el Anexo 4.11.
3.6 DIMENSIONAMIENTO PARA OTRAS NORMAS
Otras asociaciones normalizadoras también especifican las dimensiones parajuntas. Las normas BS y JIS de Inglaterra y Japón, respectivamente, son usadas enequipos proyectados en estos países.
69
Diámetro Externo
Diámetro Interno
Círculo de Agujeros
Centro a centro de los agujeros de los bulones
3.7 TOLERANCIAS
Las tolerancias de fabricación con base en la Norma ASME B16.21 están en laTabla 4.1.
Tabla 4.1Tolerancias de Fabricación
Hasta 300 mm (12")
Encima de 300 mm (12")
Hasta 300 mm (12")
Encima de 300 mm (12")
+0 -1.5
+0 -3.0
± 1.5
± 3.0
± 1.5
± 0.8
Característica Tolerancia - mm
4 JUNTAS DE GRANDES DIMENSIONES
Cuando las dimensiones de la junta fueran mayores que la hoja de láminacomprimida, o si debido a razones económicas, fuera necesario su fabricación ensectores, son usados dos tipos de enmienda: cola de milano y chaflanada.
4.1 COLA DE MILANO
Es la enmienda más usada en aplicaciones industriales, permitiendo lafabricación en cualquier tamaño y espesor, según se muestra en la Figura 4.3. Cadaunión macho y hembra es ajustada de modo que haya el mínimo huelgo. Al montardebe ser observada la indicación existente, evitando cambios de sectores.
El dimensionamiento de la “Cola de Milano”, debe seguir las siguientesrecomendaciones:
Juntas con ancho ( L ) menor o igual a 200 mm:
A = B = C = (.3 a .4 ) L
Juntas con ancho mayor 200 mm:
A = (.15 a .2 ) L
B = (.15 a .25 ) L
C = (.25 a .3 ) L
70
Figura 4.34.2 CHAFLANADA
Cuando la fuerza de aplastamiento no fuera suficiente, pueden ser hechasenmiendas chaflanadas y pegadas (Figura 4.4). Debido a las dificultades defabricación, solo es viable este tipo constructivo para espesores de 3,2 mm comomínimo. No es recomendado el uso de este tipo de enmiendas con LáminasComprimidas con Amianto, al lijar la unión puede generar polvo, operación sujeta acontroles de nivel de fibras en el medio ambiente.
Figura 4.4
PegadoPegadoPegadoPegadoPegado
71
5. ESPESOR
El Código ASME recomienda tres espesores para aplicaciones industriales:1/32" ( 0.8 mm ), 1/16" (1.6 mm ) y 1/8" ( 3.2 mm ). Al especificar el espesor deuna junta, debemos tener en consideración, principalmente, la superficie de sellado.Como regla general, se recomienda que la junta sea de espesor apenas lo suficientepara rellenar las irregularidades de la cara de la brida.
Aplicaciones prácticas con buenos resultados recomiendan que el espesorsea igual a cuatro veces la profundidad de las ranuras. En espesores arriba de 3,2 mmsolo deben ser usadas estrictamente cuando sea necesario. En bridas muydesgastadas, distorsionadas o de grandes dimensiones, pueden ser usados espesoresde hasta 6,4 mm.
Para bridas con superficies rectificadas o pulidas, se deben usar juntas con elmenor espesor posible (hasta 1.0 mm). No habiendo ranuras o irregularidades para“morder”, la junta puede ser expulsada por la fuerza radial provocada por la presióninterna.
6. FUERZA DE APRIETE EN LOS BULONES
La fuerza de apriete de los bulones debe ser calculada de acuerdo con lasrecomendaciones del Capítulo 2 de este libro. Esta fuerza no debe provocar presión deaplastamiento excesivo estrujando la junta. La presión máxima de apriete, dependedel espesor y de la temperatura de trabajo de la junta. A la temperatura ambiente lapresión máxima de aplastamiento recomendada es de 210 MPa (30 000 psi).
7. ACABADO DE LAS JUNTAS
El acabado para la mayoría de las aplicaciones debe ser el natural. El uso deantiadherentes como grafito, silicona, aceites o grasas, disminuyen la fricción con labrida, dificultando el sellado y disminuyendo la resistencia a altas presiones.
El acabado grafitado solo debe ser usado cuando fuera frecuente eldesmontaje. En este caso se recomienda el grafitado en solamente un lado. Elgrafitado en ambos lados solo debe ser especificado en juntas para trabajos entemperaturas muy elevadas, pues el grafito eleva la resistencia superficial al calor.
No se recomienda la lubricación con aceites o grasas.
8. ACABADO DE LAS SUPERFICIES DE SELLADO DE LAS BRIDAS.
El acabado de las superficies de la brida en contacto con la junta debe teneruna rugosidad superficial para “morder” la junta. Es recomendado el ranuradoconcéntrico o en espiral fonográfico especificado por las Normas ASME B16.5 yMSS SP-6, normalmente encontrado en las bridas comerciales. Ambos sonmaquinados por herramientas con no menos de 1.6 mm (1/16") de radio, teniendo45 a 55 ranuras por pulgada. Este acabado debe tener de 3.2 µm (125 µpul) R
a a 6.3 µm
72
(250 µpul) Ra. Ranuras concéntricas en ‘V’ de 90o con paso de 0.6 a 1.0mm también
son aceptables.Bridas con ranuras en espiral son más difíciles de sellar. Un aplastamiento
inadecuado puede permitir un “canal de fuga” a través del espiral.Surcos radiales son difíciles de sellar y deben ser evitados.
9 ALMACENAMIENTO
Las láminas comprimidas en hojas, o bien como juntas ya cortadas, no debenser almacenadas por largos periodos. El elastómero usado como pegante, provoca el“envejecimiento” del material con el tiempo, alterando sus características físicas.
Al almacenar, se debe elegir un local fresco, seco y sin luz solar directa.Evitar el contacto con el agua, aceites o productos químicos. Las hojas y juntas delámina comprimida, deben ser mantenidas en lo posible estiradas sin dobleces. Evitarenrollar, para no provocar deformaciones permanentes.
10 LAMINAS COMPRIMIDAS TEADIT SIN AMIANTO
Las Láminas Comprimidas sin Amianto, para aplicaciones industriales,disponibles en el mercado, en ocasión de la publicación de este libro, están enunciadasa continuación. Por ser un producto en constante evolución, nuevos desarrollos soncontinuamente ofrecidos a los usuarios.
10.1 Lamina Comprimida NA 1000Lamina Comprimida universal de fibra aramida y caucho NBR. Indicadapara derivados de petróleo, solventes, vapor saturado y productos químicosen general.Color: verde.Clasificación ASTM F104: 713100E33M9
10.2. Lámina Comprimida NA 1000MLámina Comprimida universal de fibra aramida y caucho NBR con inserciónde malla metálica. Indicado para derivados de petróleo, solventes, vaporsaturado y productos químicos en general.Color: verde.Clasificación ASTM F104: 713230E23M6
10.3 . Lamina Comprimida NA 1002Lamina Comprimida universal de fibra aramida y caucho NBR. Indicadopara derivados de petróleo, agua, vapor saturado, gases y productosquímicos en general.Color: verde.Clasificación ASTM F104: 712120E22M5
73
Gráfico P x T para NA 1002
Pre
sió
n b
ar
10.4 Lámina Comprimida NA 1020Lámina Comprimida para uso general a base de fibra aramida y caucho SBR.Indicado para vapor saturado, gases, ácidos moderados, álcalis y productosquímicos em general.Color: blanco.Clasificación ASTM F104: 712940E44M5Aprovación KTW para uso com água potable.
Gráfico P x T para NA 1020
Pre
sió
n b
ar
74
Pre
sió
n b
ar
10.5 Lámina Comprimida NA 1040Lamina Comprimida universal de fibra celulosa y caucho NBR. Indicadopara derivados de petróleo, agua y productos químicos en general a bajatemperatura.Color: rojo.Clasificación ASTM F104: F712990E34M4
Gráfico P x T para NA 1040
10.6 Lámina Comprimida NA 1060 FDA Lámina Comprimida libre de amianto basado en fibra aramida y caucho SBR. Indicado para trabajar con alimentos, remedios y otros productos que no pueden sufrir contaminación. Aprobación: FDA (Food and Drug Administration – USA) para uso en alimentos y productos medicinales. Color: blanco. Clasificación ASTM F104: F712940E34M9
10.7 Lámina Comprimida NA 1085Lámina Comprimida universal de fibra aramida y caucho Hypalon.Presenta excelente resistencia química y mecánica. Desarrollado paratrabajar con Ácidos fuertes y productos químicos en general.Color: azul cobalto.Clasificación ASTM F104: F712000E00M5.
75
10.8 Lámina Comprimida NA 1100Lámina Comprimida universal de elevada resistencia térmica y librede amianto. Contiene fibra de Carbono y grafito unidos con NBR.Indicado para aceites calientes, solventes, agua, vapor y productosquímicos en general. Aprobación: DVGW e KTW.Color: negro.Clasificación ASTM F104: F712120E23M6
Gráfico P x T para NA 1100
Pre
sió
n b
ar
Gráfico P x T para NA 1085
Pre
sió
n b
ar
76
11. LAMINAS COMPRIMIDAS CON AMIANTO
Las Láminas Comprimidas con Amianto, para aplicaciones industriales,disponibles en el mercado hasta el momento de la publicación del libro son lassiguientes:
11.1 Lámina Comprimida AC 83 Lámina Comprimida con amianto y liga especial de caucho resistente a los ácidos y bases, fuertes y moderados ampliamente usado en la industria química. Color: azul. Clasificación ASTM F104: F112000E00-M6.
Propiedades físicas después de la inmersión en ácidos: 5 horas a 23o C Propiedad física Sulfúrico 25% Nítrico 25% Clorhídrico 25% Aumento de peso (%) 12 7 4 Aumento de espesor (%) 13 8 4
11.2 Lámina Comprimida S 1212 Lámina Comprimida universal con amianto y caucho NBR para uso con aceites calientes, gasolina, combustibles, solventes y gases. Color: negro. Clasificación ASTM F104: F112200E33-M6.
11.3. Lámina Comprimida S 1200Lámina Comprimida universal con amianto, caucho NBR e inserción demalla metálica para uso con aceites calientes, gasolina, combustibles,solventes y gases.Color: negro.Clasificación ASTM F104: F112230E34-M9.
11.4. Lámina Comprimida U 60Lámina Comprimida para servicios generales con amianto y caucho SBR.Recomendado para agua, vapor, gases y una amplia faja de productosquímicos y compuestos orgánicos.Color: negro.Clasificación ASTM F104: F112950E59-M6.
11.5. Lámina Comprimida U 60MLámina Comprimida para servicios generales con amianto, caucho SBR einserción de malla metálica. Recomendada para agua, vapor, gases y unaamplia gama de productos químicos y compuestos orgánicos.Color: negro.Clasificación ASTM F104: F112940E55-M9.
77
11.6. Lámina Comprimida U 90Lámina Comprimida especial con amianto y caucho SBR, para vapor aaltas presiones y temperaturas, Ácidos y álcalis moderados, y productosquímicos en general.Color: plata.Clasificación ASTM F104: F112940E39-M7.
11.7 Lámina Comprimida V 15Lámina Comprimida para servicios generales con amianto y compuesto decaucho NR y SBR. Indicado para sellar vapor condensado, agua ysoluciones neutras en general.Color: rojo.Clasificación ASTM F104: F119000E00-M9.
Características Físicas
Temperatura máxima - oCPresión máxima - barDensidad – g/cm3
Compresibilidad – ASTM F36A - %Recuperación – ASTM F36A - %Resist. tracción transversal ASTM F152-MPa
Aumento de espesorASTM F 146 - %Aumento depeso ASTM F 146 - %
IRM903Fuel BIRM903Fuel B
450851.8115718
Not
a 1
5401401.81260279
111111
5402102.11452279
131110
5401001.813541827182416
5401402.013532230172513
5902102.08
552936212413
200152.019357
AC
83
S 12
12
S 12
00
U 6
0
U 6
0M
U 9
0
V 1
5
Nota 1: en la descripción del producto esta el aumento de espesor y de peso con ácidos.
Anexo 4.1Características Físicas - Lamina Comprimidas con Amianto
78
Temperatura límite - oC
Presión límite – bar
380
200
90
40
1.63
12 - 23
50
13
36
13
15
-
20
26
37
0.80
380
200
100
40
1 .9
10 - 20
40
18.5
37
20
15
20
15
-
-
-
400
240
110
50
1.75
7 - 17
45
11.5
34
12
10
15
15
25
28
0.25
380
270
70
50
1.94
7 - 17
45
13
28
40
20
30
30
22
38
0.25
210
200
50
20
1.8
5 - 15
45
9 .7
30
25
20
25
20
26
26
0.25
450
270
130
70
1.65
5 - 15
50
15
50
15
15
15
15
22
35
0.20
380
270
70
50
1.95
7 -17
45
13.5
29
30
20
30
20
20
39
0.25
MáximaUso contínuoMáximaUso contínuo
Densidad – g/cm3
Compresibilidad – ASTM F36A - %Recuperación – ASTM F36A - %Resist. Tracción transversal ASTM F152 - MPaPérdida por calcinación - % máximaAumento de espesorASTM F 146 - % maximoAumento de pesoASTM F 146 - % maximo
IRM903Fuel BIRM903Fuel B
Pérdida de torque ASTM F 38 - %Retención de torque DIN 52913 - MPaSelabilidade Isoctano 1000 psi ASTM F37 - ml/h
Características Físicas
NA
100
0
NA
100
0M
NA
100
2
NA
102
0
NA
104
0
NA
110
0
NA
106
0
Anexo 4.2Características Físicas - Lamina Comprimidas sin Amianto
Características Físicas
Temperatura limite - oC
Pressión limite – bar
Densidad – g/cm3
Compresibilidad – ASTM F36A - %Recuperación – ASTM F36A - %Resistencia a tracción transversal ASTM F152-MPaPérdida por calcinación - %Aumento de espessorconcentración 25% a 23oC% máximoAumento de pesoconcentración 25% a 23oC% máximoPérdida de torque ASTM F 38 - %Sellabilidad Isoctano 1000 psi ASTM F37 –ml/hRetención de torque DIN 52913 - MPa
H2SO4
HNO3
H C lH2SO4
HNO3
H C l
MáximaUso contínuoMáximaUso contínuo
24020068501.7
5 – 1540
1437665665
260.228
NA
108
5
79
Anexo 4.3
Tabla de RecomendacionesLáminas Comprimidas Teadit Sin Amianto
A: recomendado.B: según condición de trabajo. Consulte el fabricanteC: no recomendado
Fluido
Acetamida
Acetaldehído
Acetato de Aluminio
Acetato de Amilo
Acetato Butílico
Acetato Etílico
Acetato Potásico
Acetileno
Acetona
Ácido Acético (T<90ºC)
Ácido Acético (Te 90ºC)
Ácido Adípico
Ácido Benzoico
Ácido Bórico
Ácido Cítrico
Ácido Clorhídrico 10%
Ácido Clorhídrico 37%
Ácido Crómico
Ácido Esteárico
Ácido Fluorhídrico
Ácido Fórmico
Ácido Fosfórico
Ácido Láctico 50%
Ácido Maleico
Ácido Nítrico 50% (T<50ºC)
Ácido Nítrico >50%
Ácido Oleico
Ácido Oxálico
Ácido Palmítico
Ácido Sulfúrico 90%
Ácido Sulfúrico 95%
Ácido Sulfúrico oleum
Ácido Sulfuroso
Ácido Tánico
NA1000NA1000M
A
B
A
B
B
C
A
A
C
A
C
A
B
A
A
A
C
C
A
C
B
B
A
A
C
C
A
B
A
C
C
C
B
A
NA1002
A
B
A
B
B
C
A
A
C
A
C
A
B
A
A
A
C
C
A
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B
B
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A
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C
B
A
NA1020
C
B
A
B
C
C
B
A
B
A
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B
B
A
A
C
C
C
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C
A
C
A
C
C
C
C
B
B
C
C
C
B
A
NA1040
A
B
B
B
C
C
B
A
C
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C
A
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A
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C
C
A
C
C
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B
A
C
C
A
C
B
C
C
C
C
A
NA1060
C
B
A
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C
C
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A
B
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B
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A
A
C
C
C
B
C
A
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C
C
C
C
B
B
C
C
C
B
A
NA1085
B
B
A
B
C
C
C
A
B
A
A
A
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A
A
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A
B
A
C
A
A
A
C
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A
A
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A
B
C
A
A
NA1100
A
B
A
B
B
C
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C
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A
B
A
A
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C
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B
B
A
A
C
C
A
B
A
C
C
C
B
A
80
Fluido
Ácido Tartárico
Agua
Agua del Mar
Aguarrás
Aire
Alcohol Isopropilico
Amonio – Frío (Gas)
Amonio – Caliente (Gas)
Anilina
Benceno
Bicarbonato de Sodio
Bisulfito de Sodio
Butadieno
Butano
Butanol
Butanona (MEK)
Carbonato de Amoniaco
Carbonato de Sodio
Ciclohexano
Ciclohexanol
Ciclohexanona
Cloruro de Aluminio
Cloruro de Amoniaco
Cloruro de Bario
Cloruro de Calcio
Cloruro de Etilo
Cloruro de Magnesio
Cloruro de Metilo
Cloruro de Potasio
Cloruro Sódico (T<50ºC)
Cloro (Seco)
Cloro (húmedo)
Cloroformo
Condensado
Creosato
Cresol
Decano
Dicromato Potasio
Dimetilformamida
A
A
A
A
A
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C
C
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C
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A
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C
C
A
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A
A
B
C
C
A
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C
C
B
C
A
A
A
A
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C
C
C
A
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C
C
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B
C
A
A
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C
A
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C
C
C
A
A
C
A
A
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A
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B
C
B
A
C
C
A
C
A
A
C
C
C
A
A
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C
A
C
A
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B
C
C
A
C
C
C
B
C
A
A
A
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A
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B
C
C
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B
A
A
C
C
A
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B
C
A
A
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A
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A
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C
A
C
C
C
A
C
A
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A
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C
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A
A
C
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A
A
A
A
B
A
C
A
A
B
C
C
A
A
B
A
A
C
NA1002NA1000NA1000M
NA1100
Anexo 4.3 (Continuación)Tabla de Recomendaciones
Láminas Comprimidas Teadit Sin Amianto
NA1020 NA1040 NA1060 NA1085
81
Fluido NA1002 NA1020 NA1040 NA1060 NA1085NA1000NA1000M
Dióxido de Azufre
Dióxido de Carbono
Dióxido de Cloro
Disulfito de Carbono
Estireno
Etano
Etanol
Éter de Petróleo
Éter Etílico
Etileno
Etileno Glicol
Fenol
Formaldehído
Freón 12
Freón 22
Freón 32
Gas Natural - GLP
Gasolina
Glicerina
Glicol
Grasa
Heptano
Hexano
Hidrógeno
Hidróxido de Amonio 30% (T<50ºC)
Hidróxido de Calcio (T<50ºC)
Hidróxido de Magnesio (T<50ºC)
Hidróxido de Potasio (T<50ºC)
Hidróxido Sódico (T<50ºC)
Hidróxido Sódico (T 50ºC)
Hipoclorito de Calcio
Isooctano
Metano
Metanol
C
A
C
C
C
B
A
A
B
A
A
C
A
A
C
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
B
B
B
C
B
A
A
A
C
A
C
C
C
B
A
A
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A
A
C
A
A
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A
A
A
A
A
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A
A
A
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C
B
A
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A
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C
C
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C
B
A
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A
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C
A
A
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C
C
A
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B
B
C
C
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A
C
A
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C
C
C
B
A
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B
A
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B
A
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A
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B
A
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A
C
C
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A
B
A
B
A
C
C
C
B
A
C
C
B
A
C
B
A
A
A
B
C
A
A
C
C
C
A
C
A
B
B
B
C
C
C
C
A
B
A
C
C
C
B
A
A
B
B
A
C
B
A
A
A
C
C
A
A
C
B
A
A
A
A
A
A
A
C
A
A
B
A
C
A
C
C
C
B
A
A
B
A
A
C
A
A
C
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
B
B
B
C
B
A
A
A
NA1100
NA1092
Anexo 4.3 (Continuación)Tabla de Recomendaciones
Láminas Comprimidas Teadit Sin Amianto
82
Nafta
Nitrato de Potasio
Nitrobenceno
Nitrógeno
Octano
Óleo Diesel
Óleo de Ricino
Óleo de Silicona
Óleo del Transformador
Óleo Hidráulico – Base Petróleo
Óleo Mineral
Óleo Térmico Dowtherm
Oxígeno
Ozono
Pantalla de Agua
Pentano
Percloroetileno
Permanganato de Potásio
Peróxido de Hidrógeno <30%
Petróleo
Piridina
Propano
Propileno
Queroseno
Salmuera
Silicato Sódico
Sulfato de Aluminio
Sulfato de Cobre (T<50ºC)
Sulfato Magnésico
Sulfato Sódico
Sulfito Sódico
Tetracloruro de Carbono
Tetracloroeteno
Tolueno
Triclorotrifluoretano
Trietanolamina – TEA
Vapor de agua saturado
Xileno
Fluido NA1002 NA1020 NA1040 NA1060 NA1085NA1000NA1000M
A
A
C
A
A
A
A
A
A
A
A
C
C
C
A
A
B
A
A
A
C
A
C
A
A
A
A
A
A
A
A
B
B
C
A
B
A
C
A
A
C
A
A
A
A
A
A
A
A
C
C
C
A
A
B
A
A
A
C
A
C
A
A
A
A
A
A
A
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B
B
C
A
B
A
C
C
B
C
A
C
C
A
A
C
C
C
C
C
C
A
C
C
B
B
B
C
C
C
C
A
A
B
A
A
A
A
C
C
C
C
B
A
C
A
B
C
A
B
A
A
A
A
A
A
C
C
C
A
B
C
A
A
A
C
B
C
A
A
A
A
A
A
A
A
C
C
C
A
C
B
C
C
B
C
A
C
C
A
A
C
C
C
C
C
C
A
C
C
B
B
B
C
C
C
C
A
A
B
A
A
A
A
C
C
C
C
B
A
C
B
A
C
A
B
B
A
A
B
B
B
C
B
B
A
B
C
B
B
B
C
B
C
B
A
A
A
A
A
A
A
C
C
C
C
A
B
C
A
A
C
A
A
A
A
A
A
A
A
C
C
C
A
A
B
A
A
A
C
A
C
A
A
A
A
A
A
A
A
B
B
C
A
B
A
C
NA1100
NA1092
Anexo 4.3 (Continuación)Tabla de Recomendaciones
Láminas Comprimidas Teadit Sin Amianto
83
1/2
3/4
1
1 1/4
1 1/2
2
2 1/2
3
3 1/2
4
5
6
8
10
12
14
16
18
20
24
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
FF
RF
0.84
1.06
1.31
1.66
1.91
2.38
2.88
3.50
4.00
4.50
5.56
6.62
8.62
10.75
12.75
14.00
16.00
18.00
20.00
24.00
3.50
1.88
3.88
2.25
4.25
2.62
4.63
3.00
5.00
3 .38
6.00
4.12
7.00
4.88
7.50
5.38
8.50
6.38
9.00
6.88
10.00
7.75
11.00
8.75
13.50
11.00
16.00
13.38
19.00
16.13
21.00
17.75
23.50
20.25
25.00
21.62
27.50
23.88
32.00
28.25
3.75
2.12
4.62
2.62
4.88
2.88
5.25
3.25
6.12
3.75
6.50
4.38
7.50
5.12
8.25
5.88
9.00
6.50
10.00
7.12
11.00
8.50
12.50
9.88
15.00
12.12
17.50
14.25
20.50
16.62
23.00
19.12
25.50
21.25
28.00
23.50
30.50
25.75
36.00
30.50
2.38
2.75
3.12
3.50
3.88
4.75
5.50
6.00
7.00
7.50
8.50
9.50
11.75
14.25
17.00
18.75
21.25
22.75
25.00
29.50
2.62
3.25
3.50
3.88
4.50
5.00
5.88
6.62
7.25
7.88
9.25
10.62
13.00
15.25
17.75
20.25
22.50
24.75
27.00
32.00
4
4
4
4
4
4
4
4
8
8
8
8
8
12
12
12
16
16
20
20
4
4
4
4
4
8
8
8
8
8
8
12
12
16
16
20
20
24
24
24
0.62
0.62
0.62
0.62
0.62
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.88
0.88
0.88
1.00
1.00
1.12
1.12
1.25
1.25
1.38
0.62
0.75
0.75
0.75
0.88
0.75
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
1.12
1.25
1.25
1.38
1.38
1.38
1.62
DiámetroNominal
JuntaTipo
DiámetroInterno
Diámetro Externo Círculo de Agujeros No de Agujeros Diámetro Agujeros150 psi 300 psi 150 psi 300 psi 150 psi 300 psi 150 psi 300 psi
Anexo 4.3Dimensiones de las juntas FF y RF según ASME B16.21 para bridas ASME
B16.5 - Clases 150 y 300 psi - dimensiones en pulgadas
84
Anexo 4.4
Dimensiones de las juntas RF según ASME B16.21 para bridas ASME 16.5Clases 400, 600 y 900 psi - dimensiones en pulgadas
1/2
3/4
1
1 1/4
1 1/2
2
2 1/2
3
3 1/2
4
5
6
8
10
12
14
16
18
20
24
0.84
1.06
1.31
1.66
1.91
2.38
2.88
3.50
4.00
4.50
5.56
6.62
8.62
10.75
12.75
14.00
16.00
18.00
20.00
24.00
400
2.12
2.62
2.88
3.25
3.75
4.38
5.12
5.88
6.38
7.00
8.38
9.75
12.00
14.12
16.50
19.00
21.12
23.38
25.50
30.25
600
2.12
2.62
2.88
3.25
3.75
4.38
5.12
5.88
6.38
7.62
9.50
10.50
12.62
15.75
18.00
19.38
22.25
24.12
26.88
31.12
900
2.50
2.75
3.12
3.50
3.88
5.62
6.50
6.62
-
8.12
9.75
11.38
14.12
17.12
19.62
20.50
22.62
25.12
27.50
33.00
Diámetro ExternoDiámetroInterno
DiámetroNominal
85
Anexo 4.5
Dimensiones de las juntas FF según ASME B16.21 para bridas ASME B16.24en aleación de Cobre Fundido Clases 150 y 300 psi - dimensiones en pulgadas
1/2
3/4
1
1 1/4
1 1/2
2
2 1/2
3
3 1/2
4
5
6
8
10
12
0.84
1.06
1.31
1.66
1.91
2.38
2.88
3.50
4.00
4.50
5.56
6.62
8.62
10.75
12.75
3.50
3.88
4.25
4.62
5.00
6.00
7.00
7.50
8.50
9.00
10.00
11.00
13.50
16.00
19.00
4
4
4
4
4
4
4
4
8
8
8
8
8
12
12
0.62
0.62
0.62
0.62
0.62
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.88
0.88
0.88
1.00
1.00
2.38
2.75
3.12
3.50
3.88
4.75
5.50
6.00
7.00
7.50
8.50
9.50
11.75
14.25
17.00
3.75
4.62
4.88
5.25
6.12
6.50
7.50
8.25
9.00
10.00
11.00
12.50
15.00
-
-
4
4
4
4
4
8
8
8
8
8
8
12
12
-
-
0.62
0.75
0.75
0.75
0.88
0.75
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
1.00
-
-
2.62
3.25
3.50
3.88
4.50
5.00
5.88
6.62
7.25
7.88
9.25
10.63
13.00
-
-
DiámetroNominal
Diám.Int. Diám.
ExtNúmeroAgujeros
Diám.Aguj.
Diám.Circ.Aguj.
DiaExt.
NúmeroAgujeros
DiámAguj.
Diám.Circ.Aguj.
Classe 150 Classe 300
86
Anexo 4.6
Dimensiones de las juntas RF según ASME B16.21 para bridas ASME B16.47Serie A
Clases 150, 300, 400 y 600 psi - dimensiones en pulgadas
22 (1)
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
60
22.00
26.00
28.00
30.00
32.00
34.00
36.00
38.00
40.00
42.00
44.00
46.00
48.00
50.00
52.00
54.00
56.00
58.00
60.00
26.00
30.50
32.75
34.75
37.00
39.00
41.25
43.75
45.75
48.00
50.25
52.25
54.50
56.50
58.75
61.00
63.25
65.50
67.50
300
27.75
32.88
35.38
37.50
39.62
41.62
44.00
41.50
43.88
45.88
48.00
50.12
52.12
54.25
56.25
58.75
60.75
62.75
64.75
400
27.63
32.75
35.12
37.25
39.50
41.50
44.00
42.26
44.58
46.38
48.50
50.75
53.00
55.25
57.26
59.75
61.75
63.75
66.25
600
28.88
34.12
36.00
38.25
40.25
42.25
44.50
43.50
45.50
48.00
50.00
52.26
54.75
57.00
59.00
61.25
63.50
65.50
67.75
150DiámetroNominal
DiámetroInterno
Diámetro Externo
Nota 1: la brida de 22" está incluida solo como referencia pues no pertenece a laASME B16.47.
87
Anexo 4.7
Dimensiones de las juntas RF según ASME B16.21 para bridas ASME B16.47Serie B
Clases 75, 150, 300, 400 y 600 psi - dimensiones en pulgadas
DiámetroNominal
DiámetroInterno
Diámetro Externo
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
60
26.00
28.00
30.00
32.00
34.00
36.00
38.00
40.00
42.00
44.00
46.00
48.00
50.00
52.00
54.00
56.00
58.00
60.00
75
27.88
29.88
31.88
33.88
35.88
38.31
40.31
42.31
44.31
46.50
48.50
50.50
52.50
54.62
56.62
58.88
60.88
62.88
150
28.56
30.56
32.56
34.69
36.81
38.88
41.12
43.12
45.12
47.12
49.44
51.44
53.44
55.44
57.62
59.62
62.19
64.19
300
30.38
32.50
34.88
37.00
39.12
41.25
43.25
45.25
47.25
49.25
51.88
53.88
55.88
57.88
61.25
62.75
65.19
67.12
400
29.38
31.50
33.75
35.88
37.88
40.25
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
600
30.12
32.25
34.62
36.75
39.25
41.25
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
88
Anexo 4.8
Dimensiones de las juntas FF según ASME B16.21 para bridas MSS SP-51Clases 150LW - dimensiones en pulgadas
DiámetroNominal
DiámetroInterno
1/4
3/8
1/2
3/4
1
1 1/4
1 1/2
2
2 1/2
3
4
5
6
8
10
12
14
16
18
20
24
0.56
0.69
0.84
1.06
1.31
1.66
1.91
2.38
2.88
3.50
4.50
5.56
6.62
8.62
10.75
12.75
14.00
16.00
18.00
20.00
24.00
2.50
2.50
3.50
3.88
4.25
4.62
5.00
6.00
7.00
7.50
9.00
10.00
11.00
13.60
16.00
19.00
21.00
23.50
25.00
27.50
32.00
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
8
8
8
8
12
12
12
16
16
20
20
0.44
0.44
0.62
0.62
0.62
0.62
0.62
0.75
0.75
0.75
0.75
0.88
0.88
0.88
1.00
1.00
1.12
1.12
1.25
1.25
1.38
1.69
1.69
2.38
2.75
3.12
3.50
3.88
4.75
5.50
6.00
7.50
8.50
9.50
11.75
14.25
17.00
18.75
21.25
22.75
25.00
29.50
DiámetroExterno
NúmeroAgujeros
DiámetroAgujeros
Diam. Circ.Agujeros
89
Anexo 4.9
Dimensiones de las juntas según ASME B16.21 para bridas ASME B16.1Clase 25 de Hierro Fundido - dimensiones en pulgadas
DiámetroNominal
DiámetroInterno
4
5
6
8
10
12
14
16
18
20
24
30
36
42
48
54
60
72
84
96
4.50
5.56
6.62
8.62
10.75
12.75
14.00
16.00
18.00
20.00
24.00
30.00
36.00
42.00
48.00
54.00
60.00
72.00
84.00
96.00
6.88
7.88
8.88
11.12
13.63
16.38
18.00
20.50
22.00
24.25
28.75
35.12
41.88
48.50
55.00
61.75
68.12
81.38
94.25
107.25
9.00
10.00
11.00
13.50
16.00
19.00
21.00
23.50
25.00
27.50
32.00
38.75
46.00
53.00
59.50
66.25
73.00
86.50
99.75
113.25
8
8
8
8
12
12
12
16
16
20
20
28
32
36
44
44
52
60
64
68
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
1.00
1.00
1.12
1.12
1.12
1.25
1.25
1.38
1.38
7.50
8.50
9.50
11.75
14.25
17.00
18.75
21.25
22.75
25.00
29.50
36.00
42.75
49.50
56.00
62.75
69.25
82.50
95.50
108.50
DiámetroExterno
DiámetroExterno
NúmeroAgujeros
DiámetroAgujeros
Diam.Circ.
Agujereado
Juntas RF Juntas FF
90
Anexo 4.10
Dimensiones de las juntas según ASME B16.21 para bridas ASME B16.1Clase 125 de Hierro Fundido - dimensiones en pulgadas
DiámetroNominal
DiámetroInterno Diámetro
ExternoDiámetroExterno
Juntas RF Juntas FF
1
1 ¼
1 ½
2
2 ½
3
3 ½
4
5
6
8
10
12
14
16
18
20
24
30
36
42
48
1.31
1.66
1.91
2.38
2.88
3.50
4.00
4.50
5.56
6.62
8.62
10.75
12.75
14.00
16.00
18.00
20.00
24.00
30.00
36.00
42.00
48.00
2.62
3.00
3.38
4.12
4.88
5.38
6.38
6.88
7.75
8.75
11.00
13.38
16.12
17.75
20.25
21.62
23.88
28.25
34.75
41.25
48.00
54.50
4.25
4.62
5.00
6.00
7.00
7.50
8.50
9.00
10.00
11.00
13.50
16.00
19.00
21.00
23.50
25.00
27.50
32.00
38.75
46.00
53.00
59.50
4
4
4
4
4
4
8
8
8
8
8
12
12
12
16
16
20
20
28
32
36
44
0.62
0.62
0.62
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.88
0.88
0.88
1.00
1.00
1.12
1.12
1.25
1.25
1.38
1.38
1.62
1.62
1.62
3.12
3.50
3.88
4.75
5.50
6.00
7.00
7.50
8.50
9.50
11.75
14.25
17.00
18.75
21.25
22.75
25.00
29.50
36.00
42.75
49.50
56.00
NúmeroAgujeros
DiámetroAgujeros
DiámetroCirculo
Agujereado
91
Anexo 4.11Dimensiones de las juntas RF según DIN 2690 – dimensiones en mm
468
101520253240506580
100125150175200250300350400450500600700800900
1000120014001600180020002200240026002800300032003400360038004000
61014182228354349617790115141169195220274325368420470520620720820920
1020122014201620182020202220242026202820302032203420362038204020
129014901700190021002305250527052920312033203520373039304130
6-
28333843536375859511513215218220723726231837342347352857868078589099010901305152017201930213523452555276029703170338035903800
--
328378438490540595695810915
101511201340154517701970218023802590279030103225
-----
162192218248273330385445497557618735805910
1010112513401540176019602165237525852785
-------
255285342402458515565625730830940
1040115013601575179520002230
----------
40-
3843455060708292
107127142168195225267292353418475547572628745850970
10801190139516151830
------------
Usar ClassePN 6
Usar Classe PN 40
UsarClassePN 16
Diámetro Externo – Classe PN1 e 2.5 10
-16-
2530
DiámetroInterno
DN
92
93
CAPITULO
5JUNTAS EN PTFE
1. POLITETRAFLUOROETILENO - PTFE
Polímero desarrollado por Du Pont, que lo comercializa con el nombrecomercial de Teflón®. En razón de su excepcional resistencia química, es el plásticomas usado para sellados industriales. Los únicos productos químicos que atacan alPTFE son los metales alcalinos en estado liquido y el flúor libre.El PTFE posee también excelente propiedades de aislamiento eléctrico,antiadherente, resistencia al impacto y bajo coeficiente de fricción.Los productos para sellado son obtenidos a partir de la sinterización oextrusión del PTFE puro o con aditivos, resultando productos con característicasdiversas.
2. TIPOS DE PLACAS DE PTFE
Distintos tipos de placas de PTFE son utilizados en la confección de juntas,para aplicar en ambientes donde se requiere alta resistencia al ataque químico.Existen placas con propiedades diversas para atender las exigencias de cadaaplicación. Los tipos más utilizados, sus características, aplicabilidad, ventajas ydesventajas son analizadas en esta sección.
94
2.1. PLACA DE PTFE MOLDEADA Y SINTERIZADA
Las placas de PTFE Moldeadas e Sinterizadas fueron las primeras en serintroducidas en el mercado. Son fabricadas a partir de resina de PTFE virgen oreprocesada, sin cargas o aditivos, en proceso de moldeo por prensa y sinterización.
Como cualquier otro producto plástico, el PTFE posee característica defluidificarse cuando sometido a una fuerza de compresiva. Esta particularidad esextremamente perjudicial al desempeño de una junta, obligando al reaprietefrecuente para reducir o evitar pérdidas. Esta fluidez se ve acentuada con elincremento de la temperatura.
2.2. PLACA DE PTFE MECANIZADA
Estas placas son fabricadas a partir de la mecanización de un tarugo de PTFEvirgen o reprocesado. Este proceso fue desarrollado para superar las dificultadesdel proceso de moldeo para la fabricación de placas de mayores dimensiones. Sinembargo, estas placas poseen las mismas deficiencias impuestas por la fluidez, quelas placas moldeadas.
2.3. PLACA DE PTFE MECANIZADA CON CARGA
Para reducir el efecto de la fluidez son usadas cargas minerales o fibras devidrio. En virtud del proceso de sinterización y mecanizado esta adicción no essuficiente para reducir substancialmente la fluidez en temperaturas elevadas.
2.4. PLACA DE PTFE ADITIVADO – TEALON*
Con la finalidad de reducir la fluidez del material, ha sido desarrollado unnuevo proceso de fabricación de placas de PTFE. Antes de la sinterización las placasson sometidas a un proceso de laminación que crea una micro-estructura altamentefibrilada. De esta forma, la fluidez es substancialmente reducida, tanto a temperaturaambiente como a temperaturas elevadas. Aditivos, tales como la Sílica, Barita omicro-esferas huecas de vidrio son empleados para atender las diferentes exigenciasde resistencia química. Cada aditivo atiende a una necesidad específica, sin embargopueden ser empleados en la mayoría de las aplicaciones comunes. Las placas dePTFE aditivado TEALON* son analizadas detalladamente en la sección siguiente.
95
2.5. PTFE EXPANDIDO - QUIMFLEX
Como alternativa para reducir la fluidez del PTFE fue también desarrolladoel proceso de expansión, antes de la sinterización. Por este método, materiales parajuntas son expandidos de forma unidireccional (cordones o cintas) o en dosdirecciones (placas). Los productos de PTFE Expandido poseen excelente resistenciaquímica y gran compresibilidad. En la Sección 5 de este Capítulo son presentadoslos diversos productos de PTFE Expandido QUIMFLEX.
3. TEALON* – PLACAS DE PTFE ADITIVADO
Las placas de PTFE Aditivado TEALON* fueron desarrolladas para atenderlos mas elevados requisitos para la fabricación de juntas. Su proceso único defabricación permite obtener una estructura altamente fibrilada que, en conjunto conaditivos seleccionados, resulta en un producto de excepcional calidad.
Las placas Tealon* son aditivadas con Barita, Sílica o micro-esferas huecasde vidrio, según descrito a continuación:
• Tealon* TF1570: placa de PTFE micro-esferas huecas de vidrio. Este aditivo produceplacas con elevada compresibilidad, usadas em bridas frágiles o revestidas, substituyendocon ventajas las juntas tipo envelope. Soluciones cáusticas o ácidas fuertes pueden atacarel vidrio, por esta razón no se recomienda para estas aplicaciones. Es provisto concolor azul.
• Tealon* TF1580: placa de PTFE con Barita. Este material posee excepcionalresistencia a agentes cáusticos fuertes, como la Soda Cáustica. Tambiénatiende los requisitos da Food and Drug Administration (FDA) para serviciosen contacto con alimentos e remedios. De color blanco es utilizado paraaplicaciones donde existe riesgo de contaminación del producto.
• Tealon* TF1590: placa de PTFE con Sílica. Producto indicado para servicioscon ácidos fuertes. También puede ser considerado un producto para aplicacióngeneral incluyendo soluciones cáusticas suaves. Provisto en el color marrón.
*TEALON es marca registrada de E.I. DuPont de Nemours e usada bajo licencia por Teadit.
3.1. TEST DE DESEMPEÑO
Las placas de Tealon* fueron sometidas a varias pruebas para comprobar susexcepcionales atributos. A continuación están los resultados de estas pruebas
96
3.1.1. COMPRESION EN CALIENTE
Juntas de Tealon* TF1580, TF1590 y de placa de PTFE mecanizada condimensiones ASME B16.21, DN 3/4" – Clase 150 psi, fueron sometidas a una fuerzade aplastamiento de 10 MPa (1500 psi) por una hora a 260o C. La Figura 5.1 muestrael resultado del test, donde se puede ver con claridad el fenómeno de la fluidez delPTFE. Las juntas de Tealon* mantuvieron su forma original.
Figura 5.1
3.1.2. INMERSION EN SODA CAUSTICA A 110 oC
Para verificar el desempeño con productos cáusticos fuertes, muestras deTealon* TF1580 y TF1590 fueron inmersa en una solución de soda cáusticaconcentrada al 33%, 110o C por 24 días. Durante este período las alteraciones demasa fueron registradas. La Figura 5.2 muestra el resultado del test.
Figura 5.2
Como puede ser observado, o TF1580 mostró su excepcional resistencia, nosiendo atacado por la soda cáustica. La Sílica del TF1590 fue atacada y por estarazón, este material no es recomendado para servicio con soda cáustica caliente.
Días
97
3.1.3. INMERSION EN ACIDO SULFURICO A 85 oC
El desempeño del Tealon* TF1580 e TF1590 en servicios con productos ácidosfuertes fue constatado en inmersión en una solución de ácido sulfúrico concentrado al20%, 85 oC por 8 días. Durante este período las alteraciones de masa fueron registradas.La Figura 5.3 muestra el resultado.
Figura 5.3
3.1.4. PERDIDAS CON CICLO TERMICO
Juntas de Tealon* TF1570 y de placa de PTFE sinterizado fueron sometidas aprueba de sellabilidad para comparar su desempeño con ciclo térmico. Las juntasfueron instaladas en condiciones similares, según el procedimiento abajo:
• Instalar juntas con aplastamiento de 35 MPa (5000 psi).• Aguardar 30 minutos y reaplicar la presión de aplastamiento de 35 MPa
(5000 psi).• Elevar la temperatura para 200 oC.• Presurice el dispositivo de prueba con 42 bar (600 psi) y cerrar la entrada
de Nitrógeno hasta el final del ensayo.• Mantener la temperatura constante de 200 oC por 4 horas.• Apagar el sistema de calentamiento y dejar el dispositivo de test enfriar.• Cuando la temperatura alcanzar los 30 oC, encender nuevamente el sistema
de calentamiento hasta la temperatura llegar a los 200 oC y mantener por30 minutos.
• Este ciclo es repetido dos veces.• Registrar la temperatura, presión del N
2 y presión de aplastamiento.
El resultado de esta prueba es mostrado en los gráficos de las Figuras 5.4e 5.5. La primera figura muestra que la caída de presión del TF1570 es despreciableal paso que la del PTFE sinterizado é de más de 50% de la presión inicial. El motivode esta acentuada pérdida es la reducción en la presión de aplastamiento provocadapor la fluidez del PTFE sinterizado, conforme es mostrado en la Figura 5.5.
Días
98
Este test es una demostración práctica de las diferencias entre el PTFEsinterizado y los productos laminados como el Tealon. La estructura fibrilada y losaditivos del Tealon reducen significativamente su fluidez, uno de los grandes problemasde las juntas de PTFE.
Figura 5.4
Figura 5.5
3.1.5. RESISTENCIA A PRESION (HOBT-2 TEST)
Juntas de TF1580 y TF1590 fueron ensayadas por el Tightness Testing andResearch Laboratory (TTRL) de la Universidad de Montreal para verificar suresistencia a la presión en temperatura elevada. El procedimiento empleado fue elHot Blow-Out 2 (HOBT-2), cuya descripción sumaria es la siguiente:
• Bridas ASME B16.5 DN 3" – Clase 150 psi.• Gas de test: Helio.• Presión de prueba: 435 psi.• Presión de aplastamiento de la junta: 5000 psi.
99
• Procedimiento de ensayo: la junta fue instalada y el dispositivo presurizado.En seguida la temperatura fue elevada hasta la junta fallar o alcanzar 360 oC.
Resultados de los ensayos:• TF1580: resistió hasta 313 oC.• TF1590: resistió hasta el final Del ensayo alcanzando la temperatura
máxima (360 oC) sin falla.
3.1.6. SERVICIO CON GAS CALIENTE (DIN 3535 - DVGW)
Juntas de TF1580 y TF1590 fueron ensayadas y aprobadas por el DVGW –Deutscher Verein des Gasund Wasserfaches e.V., para verificar si atiende a la NormaDIN 3535 que establece las condiciones de prueba para trabajo con gas caliente.
3.1.7. SERVICIO CON OXIGENO (BAM)
El Tealon TF1580 fue ensayado y aprobado por el Bundesansalt fürMaterialforschung und –prüfung (BAM) para servicio con oxigeno hasta 83 bar y250 oC.
3.1.8. SERVICIO EN REFINERIAS Y INDUSTRIAS QUIMICAS (TA-Luft)
Las juntas de Tealon TF1570, TF1580 y TF1570 fueron testadas y aprobadas porel Staatliche Materialprüfungsanstalt – Universität Stuttgart para comprobar elatendimiento a la Norma VDI 2440, que establece criterios para aprobación de juntaspara uso en refinerias de petroleo y en indústrias químicas en Alemania. La pérdidamáxima admitida con Hélio és de 10-4 mbar-l/(s-m).
3.2. PLACAS TEALON* TF1570
El Tealon* TF1570, en virtud de la alta compresibilidad proporcionada por laaditivación con micro-esferas huecas de vidrio, es indicado para trabajar con bridasfrágiles, con revestimiento de vidrio o que presenten deformaciones o irregularidades.
Es recomendado para servicios con ácidos fuertes, productos alcalinos,solventes, gases, agua, vapor, hidrocarburos y productos químicos en general. Lasprincipales características del Tealon* TF1570 estan en la Tabla 5.1.
Es suministrado en placas color azul de 1500 mm x 1500 mm en los espesores de0.8 mm a 6.4 mm.
3.3. PLACAS TEALON* TF1580
El Tealon* TF1580 es fabricado con resina de PTFE virgen y Barita. Esrecomendado para contacto con productos alcalinos y ácidos fuertes, solventes, gases,agua, vapor, hidrocarburos y productos químicos en general. Atiende las exigencias dela Food and Drug Administration (FDA) para servicios con alimentos y medicamentos.Las principales características del Tealon* TF1580 están en la Tabla 5.1.
Es suministrado placas de color blanco de 1500 mm x 1500 mm en los espesoresde 0.8 mm a 6.4 mm.
100
3.4. PLACAS TEALON* TF1590
El Tealon* TF1590 es fabricado con resina de PTFE virgen y Sílica. Esrecomendado para servicios con ácidos fuertes, productos alcalinos moderados,solventes, gases, agua, vapor, hidrocarbonetos y productos químicos en general. Entrelos diferentes tipos de Tealon*, este es el que tiene menor costo por placa. Lasprincipales características del Tealon* TF1590 están en la Tabla 5.1.
Es suministrado placas de color marron claro de 1500 mm x 1500 mm en losespesores de 0.8 mm a 6.4 mm.
TF1570
-210
+260
55
0 a 14
12 000
8 600
30 - 50
30
14
1.70
40
0.12
< .015
TF1580
-210
+260
83
0 a 14
12 000
8 600
4 - 10
40
14
2.90
11
.04
< .015
TF1590
-210
+260
83
0 a 14
12 000
8 600
7 - 12
40
14
2.10
18
.20
< .015
Método de Teste
-
-
-
-
ASTM F 36 A
ASTM F 36 A
ASTM 152
ASTM D 792
ASTM F 38
ASTM F 37A
DIN 3535
Temperatura mínima (ºC)
Temperatura máxima (ºC)
Presión máxima (bar)
Faja de pH
Compresibilidad a 5000 psi (%)
Recuperación a 5000 psi (%)
Tensión de ruptura (MPa)
Peso específico (g/cm³)
Relajamiento (%)
Sellabilidad (ml/h a .7 bar)
Sellabilidad (cm³/min)
Factor P x T
(bar x ºC)
Espesor 1.5 mm
Espesor 3.0 mm
Ensayos ASTM son realizados en hojas con espesor 0.80 mm y los DIN en hojas con1.5 mm de espesor
Características
Tabla 5.1Características típicas del Tealon*
3.5. TABLA DE COMPATIBILIDAD QUIMICA
El Anexo 5.1, al final deste capítulo, presenta la tabla de compatibilidad químicade los diversos tipos de Tealon* con los productos químicos más comunes en laindustria.
101
3.5. TABLA DE COMPATIBILIDAD QUIMICA
El Anexo 5.1 presenta la tabla de compatibilidad química de los diversos tiposde Tealon* con los productos químicos más comunes en la industria.
3.6. FACTORES PARA CALCULO DE JUNTAS
Los factores para calculo de apriete y proyeto para espesor de 1.5 mm estánen la tabla 5.2.
Propriedadmy (psi)Gb (psi)aG
s (psi)
TF15702
1500
244
0.31
1.28 x 10-2
TF15802
1800
114
0.447
1.6 x 10-3
TF15904.4
2500
260
0.351
6.3
Tabla 5.2Factores de Cálculo del Tealon*
4. PTFE EXPANDIDO QUIMFLEX
Producto obtenido a partir de la extrusión y expansión del PTFE. Posee todaslas características de resistencia química, mas, en virtud del proceso de expansióny orientación de las cadenas atómicas, tiene un escurrimiento en frío sustancialmentereducido.
El proceso de fabricación produce una micro estructura fibrosa que confiereal PTFE Expandido una elevada resistencia a altas presiones, reduciendo la densidadoriginal del material entre 50% a 70%. El PTFE expandido es altamente flexible,tiene excelente maleabilidad, se conforma fácilmente a las superficies de selladoirregulares o dañadas.
4.1. CARACTERISTICAS DEL PTFE EXPANDIDO
Las principales características del PTFE Expandido están enunciadas acontinuación:
• PTFE puro, sin aditivos o cargas, para mayor resistencia a los productosquímicos. Rango de pH de 0 a 14.
102
• Rango de temperatura de –240 oC a +270 oC, en servicio continuo o hasta+310 oC en picos (cortos periodos de tiempo).
• Presión de trabajo de vacío a 200 bar.• Bajo creep, prescindiendo el reajuste frecuente de los bulones.• Elevada compresibilidad: muy usado en bridas delicadas, como vidrio,
cerámica, PRFV y PVC.• Se conforma fácilmente a las irregularidades de la superficie de sellado, como
surcos, marcas de corrosión y ondulaciones.• Las juntas de PTFE expandido pueden ser usadas de vacío a altas presiones
con gran eficiencia.• Fisiológicamente inerte: no tiene olor ni sabor, no es tóxico o contaminante.• No es atacado por microorganismos u hongos.• Aprobado por la FDA (Food and Drug Administration – USA) para uso en
contacto con productos alimenticios y medicamentos.• No posee sustancias residuales.• Vida ilimitada, el PTFE Expandido no altera sus propiedades con el tiempo,
no envejece, ni se deteriora.• No es atacado por agentes atmosféricos y luz solar (UV).
4.2. ENSAYOS Y APROBACIONES
Diversos ensayos y aprobaciones para uso en gas, agua potable, alimentos yoxígeno, fueron realizados por las siguientes instituciones independientes:
• BAM Tgb. No. 6228/89 4-2346: para uso en bridas de cara lisa o macho yhembra en acero, cobre y aleaciones de cobre en oxígeno hasta presiones de100 bar y temperaturas hasta 90 oC.
• DVGW Reg. No. G88e089: para líneas de gas con presiones hasta 16 bar ytemperaturas de –10 oC a +50 oC.
• FMPA Reg. No. V/91 2242 Gör/Gö: para uso en productos alimenticios.• British Oxygen Corporation (BOC) Reg. No. 1592 4188/92: aprobación
inglesa para uso en oxígeno liquido y gaseoso.• British Water Research Council (WRC) Reg. No. MVK/9012502: aprobación
inglesa para uso en agua potable caliente y fría.
103
• DVGW Reg. No. G88e089: para líneas de gas con presiones hasta 16 bar ytemperaturas de –10 oC a +50 oC.
• FMPA Reg. No. V/91 2242 Gör/Gö: para uso en productos alimenticios.• British Oxygen Corporation (BOC) Reg. No. 1592 4188/92: aprobación inglesa
para uso en oxígeno liquido y gaseoso.• British Water Research Council (WRC) Reg. No. MVK/9012502: aprobación
inglesa para uso en agua potable caliente y fría.
4.3. JUNTA QUIMFLEX 24B®
Una de las formas más comunes del PTFE Expandido, para uso en selladosindustriales, es la de perfil rectangular con autoadhesivo en uno de los lados.
La extrusión y expansión produce fibras con orientación axial de elevadaresistencia mecánica longitudinal. Durante el proceso de aplastamiento de la junta elmaterial reduce su espesor al mismo tiempo que aumenta su ancho. El espesor finales bien reducido disminuyendo la fuerza radial y, con esto, la tendencia a expulsar lajunta (blow-out).
Por ser altamente flexible y de fácil aplicación, puede ser usada en bridas conformato irregular con bastante facilidad. La Figura 5.6 muestra una típica aplicaciónde la junta Quimflex 24B®.
Figura 5.6
104
Diámetro Nominal de la Bridamm
Hasta 50de 50 a 200
de 200 a 600de 600 a 1500
Mayor que 1500
Dimensiones del perfilAncho x espesor – mm.
3 x 1.55 x 2.07 x 2.510 x 3.012 x 4.017 x 6.020 x 7.0
Tabla 5.3
Dimensiones del Perfil
Para bridas padrón las dimensiones recomendadas están en la Tabla 5.3. Parabridas especiales el ancho del Quimflex 24B® debe ser de 1/3 a 1/2 de ancho disponiblepara el sellado. Para bridas muy dañadas o irregulares, usar el mayor espesor posible.
4.4. PLACAS QUIMFLEX 24SH Y CINTAS QUIMFLEX 24BB®
El proceso de estiramiento biaxial permite la fabricación de placas y cintas dePTFE expandido con resistencia en las dos direcciones. El resultado es un materialextremamente compresible y que no altera a sus dimensiones de ancho y largo al seraplastado.
Esta propiedad es obtenida a través de la estructura balanceada de fibras en lalongitud y ancho de la placa o cinta. La resistencia cruzada es ideal para la fabricaciónde juntas de paredes estrechas o bridas lisas con bajo coeficiente de rozamiento conla junta.
Se mantienen las mismas características de elevada compresibilidad para usoen bridas con superficies de sellado distorsionadas, corrugadas o curvadas.
Las cintas pueden ser suministradas con o sin auto adhesivo en uno de loslados para facilitar la instalación de la junta.Dimensiones de fabricación:• Ancho: 25, 50, 100, 150 e 200 mm• Espesor: 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, e 3.0 mm
Las placas 24SH son fabricadas con 1500 mm x 1500 mm en los espesores de1.6 mm y 3.2 mm
105
Característicam
y (psi)G
b (MPa)
aG
s (MPa)
Presión de aplastamientomáxima (MPa)
Junta2
2 8008.7860.193
1.8 10-14
150
Placa / Cinta2
2 8002.9450.3133 10-4
150
4.5. FACTORES PARA CALCULO DE JUNTAS
Los factores para cálculo de juntas de PTFE Expandido están en la Tabla 5.4.
Tabla 5.4Factores para Cálculo
El gráfico de la Figura 5.7 muestra la presión mínima de aplastamiento parallegar al nivel de sellabilidad de 0.01 mg/s-m con Nitrógeno. Presiones deaplastamiento mayores que el valor de la curva, producen una perdida de Nitrógenomenor que 0.01 miligramo por segundo por metro de longitud de la junta.
Figura 5.7
5. JUNTAS TIPO 933 ENVELOPE DE PTFE
Consiste en una junta de lamina comprimida revestida por una películacontinua de PTFE. Combina las características de resistencia mecánica y resilienciade la lámina comprimida, con la resistencia química del PTFE. El espesor sobre elenvelope es de 0.5 mm. En aplicaciones donde es necesaria una mayorconformabilidad de la junta, el relleno puede ser hecho con un elastómero. Susaplicaciones principales son los equipamientos y bridas de vidrio, cerámica o acerocon revestimiento de vidrio. La temperatura máxima admisible en el envelope es de 260 oC.
No obstante, este valor debe llevar en consideración también el límite de cada materialde relleno.
106
5.1. FORMAS CONSTRUCTIVAS
Existen dos tipos de envelope, ambos fabricados a partir de tarugos de PTFE,que por lo tanto no poseen enmiendas que permitan el contacto del fluido con elrelleno.
5.2. TIPO 933-V
Es el tipo más común, por ser el más económico. La Figura 5.8 muestra el cortetransversal de la junta. Tiene espesor limitado a aproximadamente 3.2mm (1/8"). Debidoal elevado costo del PTFE, el envelope es normalmente fabricado en las dimensionesRF (raised face). Cuando es necesario que la junta cubra toda la superficie de la brida, elrelleno puede ser FF (full face) con el envelope de PTFE llegando apenas hasta losbulones, reduciendo, de esta forma, el costo de la junta sin perjudicar su perfomance.
Figura 5.8
5.3. TIPO 933-U
Usada cuando es necesaria una junta para absorber mayores irregularidades ocon mayor resiliencia (Figura 5.9). Posee refuerzo metálico corrugado entre lasdos láminas de relleno.
Figura 5.9
107
5.4. JUNTAS MAYORES DE 610 mm ( 24" ) DE DIÁMETRO INTERNO
Por no haber disponibilidad comercial de barras de PTFE en estas dimensiones,las juntas mayores a 610 mm (24" ) son fabricadas a partir de cintas que envuelven elrelleno (Figura 5.10). Las extremidades de la cinta son soldadas en caliente, paraevitar la contaminación del relleno.
Figura 5.10
108
Anexo 5.1Tabla de Compatibilidad Química de los produtos Tealon*
A: adecuado B: consultar Teadit C: no recomendado
TF1570AAAAAAABAAAAAAABAAAAAAAAAAAAAAACCAA
TF1580AAAAAAABAAAAAAABAAAAAAAAAAAAAAAACAA
TF1590AAAAAAABAAAAAAABAAAAAAAAAAAAAAACCAA
FluidoAcetaldehídoAcetamidaAcetato de AliloAcetato de AmiloAcetato de ButiloAcetato de EtiloAcetato de PotasioAcetato de Vinilo2-AcetilaminoFluorenoAcetilenoAcetofenonaAcetonaAcetonitriloÁcido AbieticoÁcido Acético (bruto, glacial, puro)Ácido AcrílicoÁcido BenzoicoÁcido BóricoÁcido BromhídricoÁcido ButíricoÁcido Carbólico, FenolÁcido CarbónicoÁcido CianhídricoÁcido CítricoÁcido ClorhídricoÁcido CloroacéticoÁcido Cloroazótico (Agua Regia)Ácido ClorosulfónicoÁcido CrómicoÁcido CrotónicoÁcido EsteáricoÁcido FluosilícicoÁcido Fluorhídrico, AnhidroÁcido FórmicoÁcido Fosfórico, Puro, < 45%
109
Anexo 5.1 (continuación)Tabla de Compatibilidad Química de los produtos Tealon*
Ácido sulfúrico
TF1570BBCAAAAAAAAAAAAABAABAAABABAAAAAAAABBBBAA
TF1580AAAAAAAAAAAAAAAAAAABAAABBCAAAAAAAABBBBAA
TF1590BCCAAAAAAAAAAAAAAAABAAAAAAAAAAAAAABBBBAA
FluidoÁcido Fosfórico, Puro, > 45%, 150° FÁcido Fosfórico, Puro, > 45%, >150° FÁcido Fosfórico, BrutoÁcido FtálicoÁcido Láctico > 150°FÁcido Láctico, 150°FÁcido MaleicoÁcido MetacrílicoÁcido MuriáticoÁcido Nítrico < 30%Ácido Nítrico > 30%ÁcidoNítrico, Estado NaturalÁcido Nítrico, HumeanteÁcido Nitroclorhídrico (agua regia)Ácido Nitromuriático (agua regia)Ácido OleicoÁcido OxálicoÁcido PalmíticoÁcido PerclóricoÁcido Pícrico, FundidoÁcido Pícrico, Solución acuosaÁcido Prúsico, Acido Cianhídrico
10-75%, 260°C 75-98%, 65°C a 260°C 75-98%, 65°C Humeante 10%, 65°C 10%, > 65°C
Ácido SulfurosoÁcido TánicoÁcido TartáricoÁcido Tolueno sulfónicoÁcido TricloroaceticoÁcido Cloronitroso (Agua regia)AcrilamidaAcrilato de EtiloAcrilonitriloAcroleínaAgua de Alimentación de CalderaAgua de Cloaca
110
Anexo 5.1 (continuación)Tabla de Compatibilidad Química de los produtos Tealon*
TF1570AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
TF1580AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
TF1590AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
FluidoAceite Hidráulico, SintéticoAceite BrutoAceite CombustibleAceite Combustible, ácidoAceite de LinazaAceite de Madera de China, de TungueAceite de MaízAceite de Ricino o de MamonaAceite de Semilla de AlgodónAceite de SojaAceite de Transformador (tipo mineral)Aceite de TungueAceite DieselAceite Hidráulico, MineralAceite, PetróleoAceites de Petróleo, BrutoAceites de Petróleo, RefinadoAceites Lubricantes, ÁcidosAceites Lubricantes, RefinadosAceites Lubricantes, Tipos Mineral o PetróleoAceites MineralesAceites, Animal y VegetalAgua RegiaAgua SaladaAgua del MarAgua, CondensaciónAgua DestiladaAgua, Destilada del GrifoAgua, Mina Ácida, con Sales no OxidantesAgua, Mina Ácida, con Sal OxidanteAireAlcohol MetílicoAlcohol AmílicoAlcohol BencílicoAlcohol Butílico, butanolAlcohol de CerealesAlcohol de MaderaAlcohol EtílicoAlcohol IsopropílicoAlcohol N-octadecílicoAlúminas
111
Anexo 5.1 (continuación)Tabla de Compatibilidad Química de los produtos Tealon*
TF1570AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABAAABAAAA
TF1580AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABAAABAAAA
TF1590AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABAAABAAAA
FluidoAmonio, Líquido o GasAnhídrido AcéticoAnhídrido AcrílicoAnhídrido CrómicoAnhídrido FtálicoAnhídrido MaleicoAnilina, Aceite de Anilinao-AnisidinaAsfaltoBarnizBaygonBenceno, BenzolBencidinaBenzaldehidoBenzonitriloBeta-PropiolactonaBicarbonato de SodioBicromato de PotasioBifeniloBifenilos PolicloradosBis(2-cloroetil)ÉterBis(2-etilhexil)FtalatoBis(clorometil)ÉterBisulfato de Sodio, SecoBisulfato de CalcioBisulfito de SodioBlanqueador (hipoclorito de sodio)BoraxBromato de EtilenoBromato de HidrogenoBromato de LitioBromato de MetiloBromato de ViniloBromoBromoformoBromometanoButadienoButano2-Butanonan-Butilaminater-Butilamina
112
Anexo 5.1 (continuación)Tabla de Compatibilidad Química de los produtos Tealon*
TF1570AAAAAAAAAAAAAACAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABBAA
TF1580AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABBAA
TF1590AAAAAAAAAAAAAACAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABBAA
FluidoButilamina terciariaCalflo AFCalflo FGCalflo HTFCalflo LTCaprolactamaCarbamato de EtiloCarbonato de DietiloCarbonato de SodioCatecolCervezaCetano (Hexadecano)Cianamida de CalcioCianeto de PotasioCianeto de SodioCiclohexanoCiclohexanonaClorato de SodioClorato de AliloClorato de AluminioClorato de AmonioClorato de BarioClorato de BenciloClorato de BenzoiloClorato de CalcioClorato de CobreClorato de Dimetil carbamoilClorato de AzufreClorato de EstañoClorato de EtiloClorato de EtilidenoClorato de MagnesioClorato de MercurioClorato de MetiloClorato de MetilenoClorato de NíquelClorato de SodioClorato de TioniloClorato de ViniloClorato de VinilidenoClorato de ZincClorato de Hierro
113
Anexo 5.1 (continuación)Tabla de Compatibilidad Química de los produtos Tealon*
TF1570AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABAAAAAAAAAAAAAA
TF1580AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABAAAAAAAAAAAAAA
TF1590AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABAAAAAAAAAAAAAA
FluidoCloro, Seco o Húmedo2-CloroacetofenonaClorobencenoClorobencilatoCloroetanoCloroetilenoCloroformoCloro-Metil-Metil-ÉterCloroprenoCombustible de Aviación (Tipos JP)Colorantes de AnilinaCreosotoCresoles, Ácido CresílicoCromato de Potasio, RojoCumenoDiazometanoDibenzofuranoDibrometo de Etileno1,2-Dibromo-3-CloropropanoDibromoetanoDicloreto de EtilenoDicloro Propileno1,4-Diclorobencenoo-Diclorobenceno3,3-DiclorobencidenoDicloroetano (1,1 o 1,2)1,1-DicloroetilenoDicloro-Etil-ÉterDiclorometano1,2-Dicloropropano1,3-DicloropropenoDicromato de PotasioDietanolaminaN,N Dietilanilina -1,2-Difenilhidracina -4-DifenilaminaN,N-Dimetil AnilinaDimetil Hidracina, AsimétricaDimetilaminoazobenceno3,3-DimetilbencidinaDimetilformamida
114
Anexo 5.1 (continuación)Tabla de Compatibilidad Química de los produtos Tealon*
TF1570AAAAAAAACAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
TF1580AAAAAAAACAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
TF1590AAAAAAAACAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
Fluidos3,3-Dimetoxibencideno2,4-Dinitrofenol4,6-Dinitro-o-Cresol y Sales2,4-DinitrotoluenoDioxanoDióxido de Carbono, Seco o HúmedoDióxido de CloroDióxido de AzufreDióxido de Flúor2,3,7,8-TCDB-p-DioxinaDiphyl DTDisolventes Clorados, Secos o húmedosDisolventes para BarnizDisulfato de CarbonoDowfrostDowfrost HDDowtherm 4000Dowtherm ADowtherm EDowtherm GDowtherm HTDowtherm JDowtherm QDowtherm SR-1FosfinaFósforo ElementoFosgenoFtalato de DibutiloFtalato de DimetiloFurfuralGas de GasógenoGas de Horno de CoqueGas NaturalGasolina de AviaciónGasolina, ÁcidaGasolina, RefinadaGelatinaGlicerina, GlicerolGlicol
115
Anexo 5.1 (continuación)Tabla de Compatibilidad Química de los produtos Tealon*
TF1570AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABBAAAAABBAACBAABBAA
TF1580AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABAAAAAAAAAACBAABBAA
TF1590AAAAAAAAAAAAAAAAAAABACCAAAAACCAACCAABBAB
FluidoGlicosaGrasa, Base PetróleoHeptanoHexaclorobencenoHexaclorobutadienoHexaclorociclopentadienoHexacloroetanoHexadecanoHexametil FosforamidaHexametileno DiisocianatoHexanoHexoato de EtiloHexonaHidracinaHidrógenoHidroquinonaHidróxido de Aluminio (sólido)Hidróxido de AmonioHidróxido de BarioHidróxido de CalcioHidróxido de MagnesioHidróxido de PotasioHidróxido de SodioHipoclorito de CalcioHipoclorito de SodioIsobutanoIsooctanoLecheLicor de Sulfato NegroLicor de Sulfato VerdeLicores de Caña de AzúcarLindanoLitio, ElementoLixivia, DetergenteMercurioMetacrilato de AliloMetacrilato de ButiloMetacrilato de MetiloMetacrilato de ViniloMetafosfato de Sodio
116
Anexo 5.1 (continuación)Tabla de Compatibilidad Química de los produtos Tealon*
TF1570CAAAAAAAABAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
TF1580CAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
TF1590CAAAAAAAABAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
FluidoMetales Alcalinos FundidosMetanoMetanol, Alcohol MetílicoMetil CloroformoMetil Etil CetonaMetil HidracinaMetil Isobutil Cetona (MIBK)Metil IsocianatoN-Metil-2-Pirrolidona2-Metilaziridina4,4-Metileno Bis(2-clororoanilina)4,4-Metileno DianilinaMetileno DifenildiisocianatoMobiltherm 600Mobiltherm 603Mobiltherm 605Mobiltherm LightMonometilaminaMonóxido de CarbonoMultiTherm 100MultiTherm 503MultiTherm IG-2MultiTherm PG-1NaftalenoNaftasNaftolesNitrato de AluminioNitrato de AmonioNitrato de CalcioNitrato de PlataNitrato de PotasioNitrato de PropiloNitrato de Sodio2-Nitro-2-Metil PropanolNitrobenceno4-Nitrobifenila2-Nitro-ButanolNitrocalcita (Nitrato de calcio)4-NitrofenolNitrógeno
117
Anexo 5.1 (continuación)Tabla de Compatibilidad Química de los produtos Tealon*
TF1570AAAAAABBABAAAAAAAAAAAABAAAAAAAAAAAAACAAB
TF1580AAAAAACAABAAAAAAAAAAAABAAAAAAAAAAAAACAAA
TF1590AAAAAAAAABAAAAAAAAAAAABAAAAAAAAAAAAACAAB
FluidoNitrometano2-NitropropanoN-NitrosodimetilaminaN-NitrosomorfolinaN-Nitroso-N-MetilureaOctanoOleínaOrto-DiclorobencenoÓxido de EstirenoÓxido de EtilenoÓxido de PropilenoOxígeno, GasOzonoParafinaParatherm HEParatherm NFParathionPara-xilenoPegamento, Base ProteínaPentacloreto de FósforoPentaclorofenolPentacloronitrobencenoPentafluorato de YodoPentanoPerborato de SodioPercloroetilenoPermanganato de PotasioPeróxido de Hidrógeno, 10-90%Peróxido de SodioPeroxihidrato Metaborato de SodioPiche, AlquitránPinenoPiperidinaPiridinaPoliacrilonitriloPotasa, Carbonato de PotasioPotasio ElementoPropanoPropileno1,2-Propilenimina
118
Anexo 5.1 (continuación)Tabla de Compatibilidad Química de los produtos Tealon*
TF1570AAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
TF1580AAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
TF1590AAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
Ver Condiciones Específicas Abajo
FluidoPropionaldehidoQuerosenoQuinoleínaQuinonaRefrigerantes
143a152aC316
10 11 112 113
114114B2115
12123124125
13134a
13B1141b142b
21218
22 23
290 31 32
500502503C318HP62HP80HP81
2,4-D Sales y Ésteres
119
Anexo 5.1 (continuación)Tabla de Compatibilidad Química de los produtos Tealon*
TF1570AAAAAABCBBAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
TF1580AAAAAAACAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
TF1590AAAAAABCBBAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
FluidoSalitre de Cal (nitratos de calcio)Salitre, Nitrato de PotasioSalitre de Noruega (Nitrato de calcio)Salitre Noruego (Nitrato de calcio)Salmuera (clorato de sodio)Sebacato de DibutiloSilicato de SodioSodio ElementoSoluciones de DetergenteSoluciones de Galvanización con CromoSoluciones de JabónSulfato de AluminioSulfato de AmonioSulfato de BarioSulfato de CobreSulfato de DietiloSulfato de DimetiloSulfato de Hidrógeno, Seco o HúmedoSulfato de HierroSulfato de MagnesioSulfato de NíquelSulfato de PotasioSulfato de SodioSulfato de TitanioSulfato de ZincSulfato de CarboniloSulfato de SodioSuperóxido de SodioSyltherm 800Syltherm XLTTerebintina, AguarrásTetrabromoetanoTetraclorato de CarbonoTetraclorato de TitanioTetracloroetanoTetracloroetilenoTetrahidrofurano, THFTetraóxido de NitrógenoTherminol 44Therminol 55
120
Anexo 5.1 (continuación)Tabla de Compatibilidad Química de los produtos Tealon*
TF1570AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAACCAAAAAAAAAAAAA
TF1580AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAACCAAAAAAAAAAAAA
TF1590AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAACCAAAAAAAAAAAAA
FluidoTherminol 59Therminol 60Therminol 66Therminol 75Therminol D12Therminol LTTherminol VP-1Therminol XPTiosulfato de Sodio, HipoTolueno2,4-Toluenodiamina2,4-Toluenodiisocianatoo-ToluidinaTriclorobenceno1,2,4-Triclorobenzeno1,1,2-TricloroetanoTricloroetileno2,4,5-Triclorofenol2,4,6-TriclorofenolTrietanolaminaTrietilaluminioTrietilaminaTrifluorato de BromoTrifluorato de Cloro2,2,4-TrimetilpentanoTrióxido de CromoTrióxido de Azufre, Seco o HúmedoWhiskys y VinosVaporVinagreXceltherm 550Xceltherm 600Xceltherm MK1Xceltyherm XTXilenoYodato de MetiloYodometano
121
CAPITULO
6
MATERIALESPARA JUNTAS METALICAS
1. CONSIDERACIONES INICIALES
Al especificar el material para un a junta metálica o semi metálica, debemosanalizar las propiedades características de los materiales y sus reacciones bajo tensióny/o temperatura, en la presencia del fluido a ser sellado. Se debe dar especial atencióna:
• Corrosión bajo tensión: los aceros inoxidables 18-8 pueden presentar elfenómeno de la corrosión bajo tensión en presencia de algún fluido. ElAnexo 6.1 muestra fluidos que provocan esta corrosión en los metalesmas usados en juntas industriales.
• Corrosión ínter granular: los aceros inoxidables austenísticos, entemperaturas entre 420 oC e 810 oC, presentan, en presencia de ciertosproductos químicos, la precipitación de carbonatos entre los granos,fenómeno conocido como corrosión ínter granular en los acerosinoxidables austenísticos. El Anexo 6.2 muestra los fluidos que provocanla corrosión ínter granular.
• Compatibilidad con el fluido: la junta debe resistir al deterioro o ataquecorrosivo por el fluido, y al mismo tiempo no contaminarlo. El Anexo 6.3presenta la recomendación de la Fluid Sealing Association, Philadelphia,USA, para los materiales más usados en juntas metálicas.
A continuación, están relacionadas las aleaciones más usadas en la fabricaciónde juntas industriales, sus características principales, límites de temperatura y durezaBrinell aproximada.
122
2 . ACERO AL CARBONO
Material bastante usado en la fabricación de juntas doble camisa y Ring-Joints(Capítulos 8 y 9). Debido a su baja resistencia a la corrosión, no debe ser usado enagua, ácidos diluidos o soluciones salinas. Puede ser usado en álcalis y ácidosconcentrados. Límite de temperatura : 500 oC. Dureza: 90 a 120 HB.
3. ACERO INOXIDABLE AISI 304
Aleación con 18% Cr y 8% Ni, la mas usadas para la fabricación de juntasindustriales en virtud de su excelente resistencia a la corrosión, presión ydisponibilidad en el mercado. Su temperatura máxima de operación es de 760 oC; sinembargo, debido a la corrosión bajo tensión e ínter granular, su temperatura paraservicio continuo esta limitada a 420 oC. Dureza: 160HB.
4. ACERO INOXIDABLE AISI 304L
Posee las mismas características de resistencia a la corrosión del AISI 304.Como su tenor de carbonato esta limitado a 0.03%, presenta una menor tendencia a laprecipitación ínter granular de carbonatos y en consecuencia, a la corrosión íntergranular. Su limite de operación en servicio continuo es de 760 oC. Aleaciónsusceptible a corrosión bajo tensión. Dureza: 160 HB.
5. ACERO INOXIDABLE AISI 316
Esta aleación, con 13% Ni y 18% Cr con adición de 2% Mo, tiene excelenteresistencia a la corrosión. Puede presentar precipitación intergranular de carbonatosen temperaturas entre 460 oC y 900 oC, cuando las condiciones de corrosión sonseveras. La temperatura máxima de operación, en servicio continuo es de 760 oC.Tiene un precio superior al AISI 304 y se encuentra fácilmente en el mercado.Dureza: 160 HB.
6. ACERO INOXIDABLE AISI 316L
Posee la misma composición del AISI 316, con tenor de Carbono limitado a0.03%, lo que inhibe la precipitación ínter granular de carbonatos y en consecuencia lacorrosión ínter granular. El rango de temperatura máxima de operación es de 760 oCa 815 oC. Dureza: 160 HB.
7. ACERO INOXIDABLE AISI 321
Aleación austenítica con 18% Cr y 10% Ni, estabilizada con Ti, que eliminala precipitación ínter granular de carbonatos y por lo tanto, la corrosión íntergranular. Puede ser usada en temperatura de hasta 815 oC. Material disponible conprecio un poco superior al AISI 304. Dureza: 160 HB.
123
8. ACERO INOXIDABLE AISI 347
Aleación semejante al AISI 321 con 18% Cr y 10% de Ni y adición de Niobio,que elimina la corrosión ínter granular, sin embargo, puede presentar corrosión bajotensión. Temperatura de trabajo hasta 815 oC. Dureza: 160 HB
9. MONEL
Aleación con 67% Ni y 30% Cu, posee excelente resistencia a la mayoría delos ácidos y álcalis, excepto ácidos extremadamente oxidantes. Sujeta a la corrosiónbajo tensión en presencia de ácido flúorsilicico y mercurio, no debiendo ser usado enestos casos. En combinación con el PTFE es muy usado en juntas Metalflex paracondiciones severas de corrosión. Su precio de mercado es bastante elevado.Temperatura máxima de operación: 815 oC. Dureza: 95 HB.
10. NIQUEL 200
Aleación con 99% Ni, posee gran resistencia a la corrosión a los álcaliscáusticos, entretanto no posee la misma resistencia global del Monel. Es tambiénusada en juntas Metalflex para aplicaciones especiales. Esta disponible en el mercadocon precio bastante elevado. Temperatura máxima de operación: 760 oC. Dureza: 110 HB.
11. COBRE
Material bastante usado en juntas de pequeñas dimensiones, donde la fuerzamáxima de aplastamiento esta limitada. Temperatura máxima de operación: 260 oC.Dureza: 80 HB.
12. ALUMINIO
Debido a su excelente resistencia a la corrosión y facilidad de trabajo es muyusado en la fabricación de juntas de doble camisa. Temperatura de servicio máxima:460 oC. Dureza: 35 HB.
13. INCONEL
Aleación a base de Níquel (70%) con 15% Cr y 7% Fe, tiene excelente resistenciaa las temperaturas criogénicas y elevadas. Límite de temperatura: 1100 oC.Dureza: 150 HB.
14. TITANIO
Metal con excelentes propiedades de resistencia a la corrosión en temperaturaselevadas, atmósferas oxidantes, al ácido nítrico y soluciones alcalinas. Límite detemperatura: 1100 oC. Dureza: 215 HB.
124
Además de estos materiales, los mas usados en aplicaciones industriales,algunas veces son recomendados metales o aleaciones especiales como el Hastelloy,dependiendo de las condiciones de operación. Dejamos de lado el análisis en estelibro, en virtud de su disponibilidad limitada en el mercado y de su aplicaciónrestringida a situaciones muy especiales.
125
FLUIDOÁcido ClorhídricoÁcido Cresílico (vapores)Ácido CrómicoÁcido FluorhídricoÁcido Flúor SilícicoÁcido Nítrico + Cloreto de MagnesioÁcido Nítrico – VaporesÁcido Nítrico DiluidoÁcido Sulfúrico + NítricoÁcido Sulfúrico HumeanteAgua Salada + OxígenoAminosAmoniaco (diluido)Amoniaco (puro)Brometo de CalcioButano + Dióxido de AzufreCianeto de Hidrógeno + AguaCianógenoCloreto de AmoniacoCloreto de Hidrógeno + AguaCloretos Inorgánicos + AguaCloretos Orgánicos + AguaCompuestos de AzufreHidróxido de PotasioHidróxido de SodioLicor Sulfato (blanco)Licor SulfetoMercurioNitrato de AmoniacoNitrato de MercurioNitrato InorgánicosPermanganato de PotasioSales SilicofluoretosSulfito de Hidrógeno + AguaVapor de Agua
C
XX
X
XX
X
XXXX
XXX
X
XX
X
IX
X
X
X
X
XXX
XXXX
X
L
X
XX
X
X
X
X
M
XX
XX
X
X
X
X
N
X
X
X
X
X
A
X
ANEXO 6.1
PRODUCTOS QUE INDUCEN A LA CORROSION BAJO TENSION ENMETALES O ALEACIONES
A: Aluminio C: Acero al Carbono I : Acero inoxidable 18-8L : Latón M: Monel N: Níquel
126
FLUIDOAceite CrudoÁcido AcéticoÁcido Acético + Ácido SalicílicoÁcido CianhídricoÁcido Cianhídrico + Dióxido de AzufreÁcido CrómicoÁcido Fluorhídrico + Sulfato de HierroÁcido FórmicoÁcido FosfóricoÁcido FtálicoÁcido LácticoÁcido Láctico + Acido NítricoÁcido MaléicoÁcido NítricoÁcido Nítrico + Acido AlorhídricoÁcido Nítrico + Acido FluorhídricoÁcido OxálicoÁcido SulfamicoÁcido SulfúricoÁcido Sulfúrico + Acido AcéticoÁcido Sulfúrico + Acido NítricoÁcido Sulfúrico + MetanolÁcido Sulfúrico + Sulfato de CobreÁcido Sulfúrico + Sulfato de HierroÁcido SulfurosoÁcidos GrasosAgua + Amido + Dióxido de AzufreAgua + Sulfato de AluminioAgua de MarBisulfato de SódioCloreto de CromoCloreto de HierroDióxido de Azufre ( húmedo )Fenol + Ácido NafténicoHidróxido de Sodio + Sulfeto de SodioHipoclorito de Sodio
ANEXO 6.2 (Continuación)
PRODUCTOS QUE INDUCEN A LA CORROSION INTERGRANULAR ENLOS ACEROS AUSTENITICOS
127
ANEXO 6.2 (Continuación )
PRODUCTOS QUE INDUCEN A LA CORROSION INTERGRANULAR ENLOS ACEROS AUSTENITICOS
FLUIDOJugo de RemolachaLicor Sulfuroso de CocimientoNitrato de AmoniacoNitrato de CalcioNitrato de Plata + Ácido AcéticoSalt SpraySisulfato de Calcio + Dióxido de Azufre ( ácido gástrico )Soluciones de SulfetoSulfato de AmoniacoSulfato de Amoniaco + Ácido SulfúricoSulfato de CobreSulfato de Hierro
128
FLUIDOAceite de AlgodónAceite Comestible (ácido)Aceite de LinazaAceite Lubricante refinadoAceite de MaízAceite MineralAceite de SojaÁcido BóricoÁcido BrómicoÁcido Carbólico, FenolÁcido CianhídricoÁcido CítricoÁcido Clorhídrico, fríoÁcido Clorhídrico, calienteÁcido CloroacéticoÁcido CrómicoÁcido EsteáricoÁcido Fluorhídrico, menos de 65%Ácido Fluorhídrico, más de 65%Ácido Flúor SilícicoÁcido FórmicoÁcido Fosfórico, Hasta 45%Ácido Fosfórico, más de 45%, fríoÁcido Fosfórico, más de 45%, calienteÁcido Láctico, fríoÁcido Láctico, calienteÁcido Nítrico concentradoÁcido Nítrico diluidoÁcido OleicoÁcido OxálicoÁcido PalmíticoÁcido PícricoÁcido Sulfúrico Hasta 10%, fríoÁcido Sulfúrico Hasta 10%, caliente
AB-BBBB-BFB-BFFFF-FF-F-FF-FBFBRBF--
C--BB-B-R-F-BFFFF-FR-RRR---FFFBBF-F
MBBBBBB-B-BBB---RBRB--RF-B-FFBRBF--
N-------B-B----R-BF----R-BFFFBR-F-F
4B-BBBBBB-BBBFFF-BFFFRBBF--RBBBBBRF
6B-B-BBBB-BBBFFFBBFFFRBBFR-RBBBBBRR
SB-BBBB-FF--FFFF--F-FFFF-F-FF-FB-FF
ANEXO 6.3
RESISTENCIA QUÍMICA DE METALES PARA JUNTASB: Buena resistencia -: sin informaciónR: resistencia regular F: poca resistencia
A : Aluminio N : Níquel S : Acero al CarbonoC : Cobre 4 : Acero inoxidable AISI 304M : Monel 6 : Acero Inoxidable AISI 316
129
FLUIDOÁcido Sulfúrico 10-75%, FríoÁcido Sulfúrico 10-75%, CalienteÁcido Sulfúrico 75-95%, FríoÁcido Sulfúrico 75-96%, CalienteÁcido Sulfúrico FumeganteÁcido SulfurosoÁcido TánicoÁcido TartáricoAgua DestiladaAgua del MarAgua PotableAireAlcohol Butílico, ButanolAlquitránAmoniaco Gas, FríoAmoniaco, Gas, CalienteAnhídrido AcéticoAnilinaAsfaltoAzufreBencenoBenzolBicarbonato de sodioBóraxBrominoButanoCervezaCianeto de PotasioCloaca DomésticaCloreto de AluminioCloreto de AmoniacoCloreto de BarioCloreto de CalcioCloreto de CobreCloreto de AzufreCloreto de EtiloCloreto de MagnesioCloreto de MercurioCloreto de Metileno
A-F-F--FBBFBB-BB--F-BBBFR-BBFRFFF-F--FF-
CFFFFF-B-F-BBBB-FRFBFBB-RF-BF-RF-B-FBRFB
M----FFB--BBB-RB-RBBFBBBB-BBBBBR-RR-BRFB
N-F-FFFB-B--BB---R--F--BB--B---RB---BRF-
4FFBF-FR-BFBB-BB--BBRBBBBF-BBRFRR-F-BRF-
6RFBFR-RBBFBB-BB-RB-RBBBBFBBBRFRB-F-BRF-
SFR-R-B-FF--B-BB-FBBBBB-BFBBBRR--BR-BR-B
ANEXO 6.3 ( Continuación)
RESISTENCIA QUÍMICA DE METALES PARA JUNTAS
130
FLUIDOCloreto de NíquelCloreto de PotasioCloreto de SodioCloreto de ZincCloreto EstanicoCloreto FérricoCloro (seco)Cloro (húmedo)ColaDióxido de Carbono, SecoDióxido de Carbono, HúmedoDióxido de Azufre, SecoDissulfeto de CarbonoDissulfito de CalcioDowtherm ADowtherm EÉterFluoreto de AluminioFormaldehídoFosfato de AmoniacoFosfato de SodioFreónFurfuralGas de Alto HornoGas NaturalGasolinaGelatinaGlicerina, GlicerolGlicoseHidrógeno, Gas FríoHidrógeno, Gas CalienteHidróxido de AmoniacoHidróxido de BarioHidróxido de CalcioHidróxido de MagnesioHidróxido de PotasioHidróxido de SodioHipoclorito de SodioJabón
AF-FFFFBFBBRBB-BFBFRRBBB--BBBBBBRF-FFFF-
CFBRFFFBF-BRBFFFBB-RR-BBFBB-RBBBFF-FFF--
M-BBBFFBFBBBBBF--R-BBBBB-BBBBBBB--BBBB-B
N-B--FF-----B-------BB----B------BBBBB--
4RBBF-FBFBBBBB-----BB--B-BBBBBBBBBRBRRFB
6RBRF-FB-BBBBBB----BBB-B-BBBBBBBB-RBRRFB
S-BB--FBFBBRBBFBBB-RF--BBBB-BBBBB-BB-BFB
ANEXO 6.3 ( Continuación)
RESISTENCIA QUÍMICA DE METALES PARA JUNTAS
131
ANEXO 6.3 ( Continuación)
RESISTENCIA QUÍMICA DE METALES PARA JUNTAS
FLUIDOKeroseneLecheLicor de Caña de AzúcarMercurioMetanolNitrato de AmoniacoNitrato de SodioÓleo CombustibleOxígeno, FríoOxígeno, Hasta 260 °COxígeno, 260 a 540 °COxígeno, mas de 540 °CPeróxido de HidrógenoPeróxido de SodioPetróleo Crudo, Hasta 540 °CPetróleo Crudo, mas de 540 °CPropanoSilicato de SodioSolventes Clorados, SecosSolventes Clorados, HúmedosSulfato de AluminioSulfato de AmoniacoSulfato de CobreSulfato FérricoSulfato de MagnesioSulfato de NíquelSulfato de PotasioSulfato de SodioSulfato de ZincSulfeto de SodioSulfito de BarioSulfito de Hidrógeno, FríoSulfito de Hidrógeno, CalienteSulfito de SodioTetracloreto de CarbonoToluenoTricloroetilenoTrióxido de Azufre, SecoWhisky
A-BBFBRB-BB-FBBBF-FBF--FF-FB--F-BBF-B-BB
CB-BFBFRBBBFFF--F--BFRR-FBFBBFFFFFF---B-
MBBBBB-BBBBBFRB-FBBBBRBBFB-BRBRBBFRBBBBB
N-B----B----BRB-F-B-----F--BB-R-BFR-----
4B-BBBBRBBBBFBBBFB-B-RBBRBBRBBBBB-B---BR
6BBBBBBB-BBBFBBBFBB--RBBBBBRB-BBB-B---BB
SBBBBBBBBBB-FF-BFBBBFFBFFB-BB-B-BFB-B-BF
132
Vapor, hasta 200 °CVapor, hasta 400 °CVapor, más de 400 °CVinagreVino
B-F-B
B-F--
B-FBB
B-F--
BBBRR
BBBBB
BBF-F
ANEXO 6.3 ( Continuación)
RESISTENCIA QUÍMICA DE METALES PARA JUNTAS
133
CAPITULO
7
JUNTAS METALFLEX®
1. LO QUE ES UNA JUNTA METALFLEX®
Es un espiral constituido por una cinta metálica preformada y relleno conmaterial blando, que interactuando, proporcionan el sellado. Cuando es realizado elaplastamiento inicial de la junta el relleno escurre rellenando las imperfecciones de labrida. La cinta metálica tiene la función de dar resistencia mecánica. Su formato en
134
‘V’ como un anillo chevron permite a la junta reaccionar como un resorteacomodándose a las variaciones de presión y temperatura.
Pueden ser fabricada en diversos combinaciones de materiales, dimensionesy formas. Las juntas para bridas ASME y DIN son padrónizadas y producidas enserie. Las juntas Metalflex son cada vez más utilizadas cubriendo un amplio rangode aplicación, ofreciendo un sellado eficiente. Capaz de soportar presiones ytemperaturas elevadas a un costo bastante reducido.
Este capítulo presenta las principales normas técnicas, valores para proyectosy otras informaciones relacionadas a las juntas Metalflex.
2. MATERIALES
2.1. CINTA METALICA
La cinta metálica esta estandarizada en el espesor de 0.20 mm, con un anchoque varia según el espesor final de la junta.Los metales normalmente disponibles en el mercado en cintas adecuadas a lafabricación de Juntas Metalflex son:
• Acero inoxidable AISI 304 y 304L: son los materiales más usados debido asu precio y características de resistencia a la corrosión.
• Acero inoxidable AISI 316 y 316L.• Acero inoxidable AISI 321.• Monel.• Níquel 200.• Titanio• Inconel
Las características principales y recomendaciones de uso de estos materialesestán en el Capítulo 6 de este libro.
2.2. RELLENO
El relleno es el responsable de la sellabilidad de la junta, para eso deben serusados materiales con elevada capacidad de sellado.
El acabado del relleno para que la junta tenga una buena performance debequedar a la misma altura o un poco arriba de la cinta metálica. El relleno debajo dela cinta metálica no entra en contacto con la superficie de la brida, dejando, por lotanto de desempañar su función en la junta. Por otro lado, con exceso de relleno, lajunta pierde su resistencia a altas presiones.
135
2.2.1. GRAFITO FLEXIBLE - GRAFLEX®
Las características de baja permeabilidad, conformabilidad, estabilidad térmicaresistencia química tornan a este material en el mas empleado como relleno de juntas,especialmente las Metalflex.
El Grafito Flexible presenta elevada resistencia química, incluyendo ácidos ybases orgánicas e inorgánicas, solventes, cera caliente y aceites. No es recomendadopara compuestos extremadamente oxidantes, como ácido nítrico concentrado,soluciones de cromo y permanganato, ácido clórico y metales alcalinos líquidos.
En atmósferas neutras o reductoras, puede trabajar de -200 °C a 3000 °C.Temperaturas encima de 450 °C en atmósferas oxidantes, incluyendo el aire, degradanel material. En este caso, es necesario el confinamiento de la junta, protegiendo algrafito flexible del contacto directo con el medio oxidante.
La temperatura límite de operación para vapor de agua e hidrocarburos ricosen hidrógeno es de 650 oC, hasta con la periferia externa de la junta en contacto con elaire. A esta temperatura, el trabajo con gas de combustión con 20% de oxígeno oatmósfera reductora o neutra, con peso molecular del fluido mayor que el aire, no esrecomendado. El grafito reacciona con el oxígeno del aire, consumiendo desde laparte externa hacia el interior de la junta.
El relleno de grafito flexible para juntas Metalflex, presenta resultadossuperiores al amianto en términos de sellabilidad, capacidad de resistir cargasprovocadas por cambios de temperatura o de presión y variaciones en el acabado delas superficies de sellado.
Estudios recientes realizados por las grandes empresas de petróleo,concluyeron que solamente las juntas metálicas o de grafito flexible, son aprobadaspara servicios en refinerías, en sustitución de las juntas con relleno de amianto. Portener resistencia a elevadas temperaturas, el grafito flexible es el único material nometálico que resiste a los test de incendio, siendo por esta razón considerado fire-safe. Las industrias estandarizan las juntas espiraladas en acero inoxidable AISI 304 Ly relleno en grafito flexible para la mayoría de las aplicaciones en refinerías,industrias químicas y petroquímicas.
2.2.2. PTFE
Es usado como relleno cuando se requiere resistencia química elevada, entemperaturas criogénicas a 260 oC. Las juntas en PTFE presentan una tendencia alpandeo en el diámetro interno, por eso si la junta no va a ser instalada en bridas deltipo lengüeta y ranura, es obligatorio en uso de anillo interno.
136
2.2.3. MICA-GRAFITO
Material basado en clorita, grafito y celulosa ligados con látex NBR. Por tenerel mismo precio y desempeño bastante similar al amianto hasta aproximadamente232 oC tiene un uso bastante difundido como alternativa. En tanto, por encima de estatemperatura se degrada rápidamente, no siendo considerado fire-safe. Temperaturade operación máxima: 232 oC.
2.3. ANILLO CENTRADOR
No entrando en contacto directo con el fluido, es normalmente fabricado enacero al Carbono AISI 1010/1020. Los anillo centradores en acero al carbono, recibenun acabado anticorrosivo, que puede ser pintura o algún tipo de galvanización.Cuando las bridas fueran en acero inoxidable se puede usar la guía externa en elmismo material de la brida para evitar su contaminación por el acero al carbono. Enambientes extremadamente agresivos o a temperaturas criogénicas también esrecomendado el uso de guía externa en acero inoxidable.
3. DENSIDAD
En el proceso de fabricación del espiral, la cinta metálica y el relleno sonmantenidos bajo presión. Combinando esta presión de fabricación y el espesor delrelleno, pueden ser fabricadas juntas de diferentes densidades. Como regla general,juntas de mayor densidad son usadas en presiones elevadas, pues poseen mayorresistencia a las presiones de ajuste.
4. DIMENSIONAMIENTO
El proyecto de juntas para bridas no normalizadas debe ser hecho de forma talque la espiral esté siempre en contacto con las superficies de las bridas. Si la espiralfuera menor que el diámetro interno, o mayor que la cara de la brida, puede haber unarotura, perjudicando el sellado, o hasta producir pérdidas. Si el espiral se dispersa pordentro del diámetro interno de la brida, los pedazos pueden ser arrastrados por elfluido, dañando el equipo.
Las recomendaciones dadas a continuación, deben ser usadas al dimensionarlos espirales de las juntas no normalizadas.
• Juntas confinadas en los diámetros internos y externos:Diámetro interno de la junta = diámetro interno del canal + 1.6 mm.Diámetro externo de la junta = diámetro externo del canal – 1.6 mm
• Juntas confinadas solamente al diámetro externo:Diámetro interno de la junta = diámetro interno de la cara + en el mínimo 6.4 mm.Diámetro externo de la junta = diámetro externo del resalto – 1.6 mm.
137
Espesor de fabricación - mm ( pul)3.2 ( 1/8 )
4.45 ( 0.175 )4.76 ( 3/16 )
6.4 ( ¼ )
Espesor después del aplastamiento – mm2.3 a 2.53.2 a 3.43.2 a 3.44.6 a 5.1
• Juntas en bridas lisas o con resalte:Diámetro interno de la junta = diámetro interno de la cara + en el mínimo 6.4 mmDiámetro externo de la junta = diámetro externo de la cara – en el mínimo 6.4 mm.
Las dimensiones de los diámetros interno y externo, deben ser ajustadas demodo a atender las recomendaciones de la fuerza de aplastamiento y del factor ‘m’,según detallado en el Capítulo 2 de este libro.
5. ESPESOR
Los espesores de fabricación normalizados para juntas Metalflex son de 3.2mm (1/8"), 4.45 mm (0.175"), 4.76 mm, (3/16") y 6.4 mm (1/4"). Otros espesorespueden ser fabricados bajo pedido.
Después del aplastamiento, el espesor final de la junta debe quedar de acuerdocon la Tabla 7.1. El espesor final indicado es el que la experiencia muestra ser elóptimo para una máxima resiliencia de la junta.
Tabla 7.1Espesor de las Juntas
6. LIMITACIONES DIMENSIONALES Y DE ESPESOR
Las juntas Metalflex pueden ser fabricadas en los diámetros de 12 mm (1/2") a3800 mm (150"). Juntas con dimensiones fuera de lo recomendado en esta tablapresentan gran inestabilidad y son de fabricación y manipuleo difícil.
Tabla 7.2Limitaciones Dimensiónales de las Juntas
Espesor en mm.3.2
4.454.766.4
Diámetro interno máximo, mm.1000180019003800
Ancho máximo, mm.19252532
138
Las juntas con relleno en PTFE, poseen mayor tendencia a “desarmarse”durante el transporte y manipulación, sus limitaciones son mas ajustadas, según lomostrado en la Tabla 7.3.
Tabla 7.3Limitaciones Dimensiónales de las Juntas con relleno en PTFE
Espesor en mm3.2
4.454.766.4
Diámetro interno máximo mm500110011003800
Ancho máxima mm19252525
7. TOLERANCIAS DE FABRICACIÓN
Las tolerancias de fabricación están indicadas en la Tabla 7.4.
Tabla 7.4Tolerancias de Fabricación
Hasta 200200 a 600600 a 900
900 a 1500arriba de 1500
interno± 0.4± 0.8± 1.2± 1.6± 2.4
externo± 0.8
+ 1.5, - 0.8± 1.6± 2.4± 3.2
Diámetro interno - mm Tolerancia en el diámetro en - mm
La tolerancia en el espesor del espiral es de ± 0.13 mm medido en la cintametálica. En juntas con relleno de PTFE o con diámetro interno menor que 25 mm ocon pared mayor que 25 mm, la tolerancia es de + 0.25 mm, - 0.13 mm.
8. ACABADOS DE LAS SUPERFICIES DE SELLADO
Según ya se ha explicado en el inicio de este capítulo, las juntas Metalflexdependen de la acción conjunta de la cinta metálica y del relleno para un selladoeficiente. Cuando una junta es aplastada, el relleno ‘escurre’, ocupando lasimperfecciones de la brida. La resistencia mecánica y la resiliencia son dadas por lacinta metálica. De esta forma cuanto más irregular fuera la superficie de la brida,mayor será la dificultad en hacer escurrir el relleno y obtener un sellado adecuado.
Sin embargo pueden ser usadas con la mayoría de los acabados de encontradosen las bridas comerciales, la experiencia indica los siguientes acabados como los masadecuados:
139
Uso generalFluidos peligrosos o gases
Trabajo en vacío
µµµµµ m6.33.22.0
µµµµµ pol25012580
Aplicación Acabado de las bridas - Ra
Tabla 7.5Acabado de las Superficies de Sellado
Importante: las superficies de sellado de las bridas no pueden tener surcos omarcas radiales, esto es, que se extiendan del diámetro interno al externo. Laexistencia de las irregularidades de este tipo dificulta el sellado en cualquier tipo dejunta, en especial, para las Metalflex.
9. PRESION DE APLASTAMIENTO
La presión máxima de aplastamiento ( Sg ), detallada en el Capítulo 2 es de 210MPa (30 000 psi) para todos los tipos excepto las 913M que es de 300 MPa (43 000psi), para cualquier material de relleno.
10. TIPOS
Las juntas Metalflex son fabricadas en varias formas geométricas, tales comocircular, oval, diamante, cuadrada, rectangular u otras. Anillos centradores o derefuerzo interno, pueden ser incorporados a las juntas para adecuarlas mejor a lascondiciones especificas de cada equipamiento o cañería.
Los diversos tipos de juntas, sus aplicaciones típicas y particularidades defabricación están detallados en las páginas siguientes.
11. JUNTAS TIPO 911
Es el tipo más simple, consistiendo apenas de un espiral circular, sin anillocentrador. Las juntas Metalflex 911 son usadas principalmente en bridas NormaASME B.16.5 tipo lengüeta y ranura (Figura 7.2) o macho y hembra (Figura 7.3).También son usadas en equipos donde existen limitaciones de espacio y peso
140
Figura 7.2
Figura 7.3
11.1. DIMENSIONAMIENTO
Las medidas de las juntas para bridas ASME B16.5 están en los Anexos 7.5 y7.6, en el final de este capítulo.
141
Para otras aplicaciones, donde fuera necesario dimensionar el espiral, hay queasegurarse que la junta este totalmente bajo compresión, entre las caras de las bridas.Las indicaciones de la Sección 4 de este capitulo, deben ser seguidas cuidadosamente.
11.2. ESPESOR
El espesor estándar para las juntas tipo 911 es 3.2 mm (1/8"). Para mayoresdiámetros pueden ser fabricados en espesores de 4.45 mm, 4.76 mm y 6.4 mm.
11.3. TIPO 911-M
Es el espiral de sellado con anillo interno (Figura 7.4.). La finalidad de esteanillo es rellenar el espacio entre las bridas, evitando la turbulencia del flujo del fluidoy la erosión de las caras de las bridas. Es usado también como limitador decompresión, cuando la presión de aplastamiento es mayor que 210 MPa.
Juntas con relleno de PTFE tienen tendencia a escurrirse en el sentido deldiámetro interno; para este material, es obligatorio el uso del anillo interno, cuando lajunta no fuera instalada confinada por el diámetro interno.
Figura 7.4
11.4. TIPO 911-T
Divisiones de doble camisa metálica son soldadas al espiral de sellado (Figura7.5). Los travesaños son fabricados con el mismo material del espiral y fijadas porsoldadura de plasma. Para reducir la fuerza de aplastamiento, el espesor de lostravesaños es normalmente un poco menor que el del espiral.
Este tipo de junta ofrece una sellabilidad mayor que la junta paraintercambiador de calor convencional, principalmente cuando el relleno del espiral esde grafito flexible. En tanto el manipuleo e instalación exigen mayores cuidados.
142
12. JUNTAS DE ACUERDO CON LA NORMA ASME B16.20 ( API 601 )
Diversos Países desarrollaron normas dimensiónales para este tipo de junta. LaNorma ASME B16.20, ha sido la mas empleada, pues fue dimensionada para lasbridas ASME B16.5 y B16.47. El 30 de marzo de 1993 la American Society ofMechanical Engineers (ASME), el American Petroleum Institute ( API ) y elAmerican National Standards Institute (ANSI), publicaron la nueva edición de laNorma ASME B16.20. En esta edición fueron incluidas las característicasconstructivas de las juntas Metalflex que fueron anteriormente especificadas en laNorma API 601, que dejo de ser publicada.
Usadas mundialmente, las juntas fabricadas obedecen a las recomendacionesde la Norma ASME B16.20, son producidas en grandes cantidades y fácilmenteencontradas en stock. Tiene un costo muy reducido, cuando se las compara con juntasde desempeño equivalente.
Al especificar una junta metálica para bridas de cañerías, la Metalflex 913(Figura 7.6) fabricada de acuerdo con la Norma ASME B16.20 debe ser la primeraopción de un proyecto. El uso de otro tipo de junta metálica solo debe ser recomendadosi las condiciones especificas de aplicación lo exigieran.
12.1. APLICACION
Las juntas ASME B16.20 están dimensionadas para uso en bridasASME/ANSI B16.5, ASME B16.47, Serie A y Serie B. Por lo tanto, al especificaruna junta Metalflex para estos tipos de bridas, no es necesario dimensionarla. Bastaapenas especificar los materiales, que deben ser compatibles con los fluidos a ser
Figura 7.5
143
sellados y determinar cual es la clase de presión y el diámetro nominal. En los Anexos7.1 y 7.3, en el final de este capítulo, están las dimensiones, tolerancias de fabricacióny recomendaciones de uso.
Figura 7.6
12.2. MATERIALES
Los materiales padronizados son:• Cinta metálica: acero inoxidable AISI 304.• Relleno: grafito flexible Graflex o PTFE.• Anillo centrador: acero al Carbono AISI 1010/1020.• Anillo interno: AISI 304.
Otros materiales también pueden ser suministrados bajo pedido.
12.3. ESPIRAL
El espiral debe tener las siguientes características:• Por lo menos tres vueltas iniciales y tres finales de cinta metálica sin
relleno.• Las vueltas de cinta metálica deben ser soldadas a punto, con espacios
aproximados de separación de lo máximo, 3" (76.2mm), con un mínimode tres puntos de soldadura.
144
• La vuelta final de cinta metálica con tres puntos de soldadura conespacios de aproximadamente 1.50" (38.1mm ), cada uno.
• Para asegurar el encastre con el anillo centrador, pueden ser usadashasta cuatro vueltas sueltas de cinta metálica. Estas vueltas sueltas noson incluidas al determinar el diámetro externo del espiral.
12.4. ANILLO INTERNO
Para evitar el aplastamiento excesivo de las juntas de alta presión, debido a lafuerza de ajuste de los bulones, es necesaria la colocación del anillo interno, según semuestra en la Figura 7.7. Su uso también es necesario cuando se desea reducir laturbulencia del fluido en la región de transición entre las bridas. Es normalmentefabricado en el mismo material de la cinta metálica y aumenta considerablemente elprecio de la junta.
También es de uso obligatorio cuando el fluido contiene partículas abrasivas.En procesos altamente corrosivos, en la presencia de ácido fluorhídrico (HF), esusado el anillo interno en PTFE para evitar que la junta y la parte interna de la brida,entren en contacto directo con el fluido.
Las juntas con relleno en PTFE presentan una tendencia al pandeo deldiámetro interno, debido a las características de incompresibilidad del PTFE. Paraevitar este pandeo, que puede reducir considerablemente la sellabilidad de la junta, esobligatorio el uso del anillo interno en todas las juntas con relleno en PTFE,independiente del diámetro o clase de presión.
Las juntas con relleno de Graflex también, en algunas situaciones, puedenpresentar la tendencia al pandeo del diámetro interno. Por esta razón esta cada vezmas difundido el uso del anillo interno, en las juntas con relleno Graflex.
El espesor del anillo interno es el mismo del anillo externo. El diámetrointerno se puede proyectar hacia dentro de la brida hasta 1.5 mm. En los Anexos 7.1 a7.3 están las dimensiones de los anillos internos para bridas ASME B16.5 y ASMEB16.47.
Figura 7.7
145
Cinta metálicaAISI 304AISI 316AISI 347AISI 321
MonelNíquel
Acero al carbonoInconel
ColorAmarillo
VerdeAzul
TurquesaNaranja
RojoPlataOro
RellenoAmianto
PTFEGrafito Flexible - Graflex
Mica-grafito
ColorSin pintura
BlancoGrisRosa
12.5. MARCACION
El anillo centrador es marcado con símbolos de no menos que 1/8" (3.2mm) dealtura, constando las siguientes indicaciones:
• Identificación del fabricante (nombre o marca).• diámetro nominal de la brida.• clase de presión.• indicación del material de la cinta metálica, cuando no fuera AISI 304.• indicación del material de rellano, cuando no fuera amianto.• indicación de los materiales de los anillos, cuando no fueran los
padronizados: AISI 1010/1020 para el anillo centrador y AISI 304 parael anillo interno.
• identificación: ASME B16.20.
12.6. CODIGOS DE COLORES
El perfil del anillo centrador debe ser pintado de modo a facilitar laidentificación de las juntas en el stock. La identificación del material de la cintametálica debe ser pintada continuamente en todo el perfil del anillo centrador. Elmaterial de relleno es identificado con un mínimo de cuatro listas iguales espaciadasa lo largo del perfil. Los colores obedecen a las tablas 7.7 y 7.8.
Tabla 7.7Código de Colores de la Cinta Metálica
Tabla 7.8Código de Colores del Relleno
146
13. OTRAS NORMAS
Para la fabricación de juntas Metalflex, son también usadas las normas de otrospiases, como Alemania (DIN), Japón (JIS) e Inglaterra (BS).
Las dimensiones para Norma DIN están mostradas en el Anexo 7.7. Las demástienen poca aplicación, por esta razón no están consideradas en este libro.
14. DIMENSIONAMIENTO DE JUNTAS TIPO 913 ESPECIALES
A continuación están las recomendaciones que se deben seguir al especificaruna junta tipo 913 especial. Esto es, que no obedezca las indicaciones de ningunanorma técnica especifica.
Figura 7.814.1 ESPIRAL
• Diámetro interno (Ie): igual al diámetro interno de la cara de la brida,mais 6.4mm , mínimo.
• Diámetro externo (Ee): calculado de modo a atender lasrecomendaciones del Capítulo 2 de este libro y de ancho máximo segúnla Sección 6 de este Capítulo.
• Espesor (Te): pueden ser fabricadas en los espesores de 4.45 mm(0.175"), 4.76 mm (3/16") y 6.4 mm (¼”). Por ser el espesor de laNorma ASME B16.20, se recomienda 4.45 mm, siempre que seaposible. Las limitaciones dimensionales para el espesor están en el Ítem6 de este capítulo:
• Tolerancias de fabricación: están indicadas en la Sección 7 de esteCapítulo.
147
14.2. ANILLO CENTRADOR
• Espesor (Tg): 1/8" (3.2mm ).• Diámetro interno (Ig): igual al diámetro externo del espiral, menos
aproximadamente 3.2mm ( 1/8" ).• Diámetro externo (Eg): igual al diámetro del circulo de los agujeros,
menos el diámetro de los bulones.• Tolerancia de fabricación: en el diámetro externo del anillo centrador es
+_ 0.8 mm, para todos los diámetros nominales.• Limitaciones dimensiónales: en virtud de las dificultades de fabricación
y de la estabilidad del conjunto espiral-guía, existen limitaciones en elancho mínimo de los anillos guias centradores, según se indica en laTabla 7.9.
Tabla 7.9Anillo Centrador – Limitaciones Dimensionales
Diámetro interno de la guía (mm)Hasta 250250 a 600
600 a 15001500 o mayor
Ancho mínima ( mm )10121520
14.3. ANILLO INTERNO
Según ya se menciono, sirve para minimizar la turbulencia en la región de lajunta, evitando la corrosión del espiral y disminuir la perdida de carga del sistema. Enlas juntas con relleno de PTFE evita daño de las vueltas internas del espiral, provocadapor el escurrimiento de la junta.
14.4. DIVISIONES TIPO DOBLE-CAMISA
Semejante al tipo 911-T, con divisiones de doble camisa para uso enintercambiadores de calor.
14.5 ANILLO CENTRADOR CON AGUJEROS
Para facilitar el encastre en el equipo, cuando hubiera dificultad de acceso, elanillo centrador puede ser fabricado con el mismo diámetro externo y agujeros de labrida.
148
15. JUNTAS TIPO 912
Semejantes al tipo 913, las juntas 912 son, en realidad, las primeras juntas deeste tipo. El anillo centrador esta construido de dos chapas de 0.5mm de espesor,soldadas y encajadas en el espiral según se muestra en la Figura 7.9.Consideradas anticuadas, pues el anillo no actúa como limitador decompresión. Solo deben ser usadas en bajas presiones.
Figura 7.9
16. JUNTAS TIPO 914
Son espirales en formas no circulares, tales como: oval, rectangular y cuadradade bordes redondeados, diamante, elíptica y pera, según se muestra en la Figura 7.10.
Figura 7.10
149
16.1. APLICACION
Las juntas Metalflex tipo 914 son usadas principalmente en: paso de hombrede calderas (handhole e manhole), bonetes de válvulas, cabezales y escapes demotores.
16.2. DIMENSIONAMIENTO
No existe una norma específica para este tipo de juntas, debiendo elproyectista, al dimensionar, usar las recomendaciones del Código ASME.
Debido a la forma irregular de las juntas, es siempre necesario adjuntar eldiseño. Si es posible, la muestra de la provisión anterior, o hasta la tapa o pieza dondeserá aplicada la junta.
16.3. ESPESOR
Los espesores disponibles para juntas tipo 914 son: 3.2 mm, 4.45 mm, 4.76 mmy 6.4 mm.
16.3. JUNTAS PARA PASO DE HOMBRE DE CALDERAS
La mayoría de los fabricantes de calderas, utilizan los mismos tamaños demanhole y handhole en sus equipamientos. De esta forma, aunque no existe unapadronización, algunas juntas elipsoidales son consideradas padrón industrialmente.Las dimensiones, en pulgadas, de estas juntas, están mostradas en el Anexo 7.4.
Figura 7.11
Tipo 914 - Inspección de Caldera
150
Anexo 7.1
Dimensiones de las Juntas Padrón ASME B16.20 Para Bridas ASME B16.5
1/23/41
1 1/41 1/2
22 1/2
34568
10121416182024
150, 300, 400, 6001.251.561.882.382.753.383.884.755.887.008.25
10.3812.5014.7516.0018.2520.7522.7527.00
900, 1500, 25001.251.561.882.382.753.383.884.755.887.008.25
10.1312.2514.5015.7518.0020.5022.5026.75
Diámetro externo de la junta por clase de presiónPulgadasDiámetro
Nominal
151
1/23/41
1 1/41 1/2
22 1/2
34568
10121416182024
1500.751.001.251.882.132.753.254.005.006.137.199.1911.3113.3814.6316.6318.6920.6924.75
3000.751.001.251.882.132.753.254.005.006.137.199.1911.3113.3814.6316.6318.6929.6924.75
400(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)
4.755.816.888.88
10.8112.8814.2516.2518.5020.5024.75
6000.751.001.251.882.132.753.254.004.755.816.888.8810.8112.8814.2516.2518.5020.5024.75
900(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)
3.754.755.816.888.75
10.8812.7514.0016.2518.2520.5024.75
15000.751.001.251.561.882.312.753.634.635.636.758.50
10.5012.7514.2516.0018.2520.2524.25
25000.751.001.251.561.882.312.753.634.635.636.758.5010.6312.50
(1)(1)(1)(1)(1)
Diámetro externo de la junta por clase de presiónPulgadasDiámetro
Nominal
Anexo 7.1 (Continuación)
Dimensiones de las Juntas Padrón ASME B16.20, para bridas ASME B16.5
NOTAS: 1. No existen juntas clase 400 de ½” a 3" ( use clase 600 ), ni clase 900 de ½”a 2 ½” ( use clase 1500 ) y clase 2500 de 14" o mayores.
2. Anillos internos son requeridos en todas las juntas con relleno en PTFE yen las juntas de 24", clase 900; 12" a 24", clase 1500; de 4" a 12", clase2500.
3. Tolerancias de fabricación• Espesor del espiral: ± 0.005" – medido en la cinta metálica, no
incluyendo el relleno que puede proyectarse un pocoencima de la cinta metálica
• Diámetro externo de la junta: de ½” a 8" : ± 0.03"de 10" a 24" : + 0.06" – 0.03"
• Diámetro interno de la junta: de ½” a 8" : ± 0.016"de 10" a 24" : + 0.03"
152
1/23/41
1 1/41 1/2
22 1/2
34568
10121416182024
1501.882.252.633.003.384.134.885.386.887.758.7511.0013.3816.1317.7520.2521.6323.8828.25
3002.132.632.883.253.754.385.135.887.138.509.88
12.1314.2516.6319.1321.2523.5025.7530.50
400(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)
7.008.389.75
12.0014.1316.5019.0021.1323.3825.5030.25
6002.132.632.883.253.754.385.135.887.639.50
10.5012.6315.7518.0019.3822.2524.1326.8831.13
900(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)
6.638.139.7511.3814.1317.1319.6320.5022.6325.1327.5033.00
15002.502.753.133.503.885.636.506.888.25
10.0011.1313.8817.1320.5022.7525.2527.7529.7535.50
25002.753.003.384.134.635.756.637.759.2511.0012.5015.2518.7521.63
(1)(1)(1)(1)(1)
Diámetro externo de la junta por clase de presiónPulgadasDiámetro
Nominal
Anexo 7.1 (Continuación)
Dimensiones de las Juntas Padrón ASME B16.20, para bridas ASME B16.5
NOTAS: 1. No existen juntas clase 400 de ½” a 3" ( use clase 600 ), ni clase 900 de ½”a 2 ½” ( use clase 1500) y clase 2500 de 14" o mayores.
2. Tolerancia del diámetro externo del anillo centrador: ± 0.03
153
DiámetroNominal
1/23/41
1 1/41 1/2
22 1/2
34568
10121416182024
1500.560.811.061.501.752.192.623.194.195.196.198.50
10.5612.5013.7515.7517.6919.6923.75
3000.560.811.061.501.752.192.623.194.195.196.198.50
10.5612.5013.7515.7517.6919.6923.75
400(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)
4.195.196.198.25
10.2512.5013.7515.7517.6919.6923.75
6000.560.811.061.501.752.192.623.194.195.196.198.25
10.2512.5013.7515.7517.6919.6923.75
900(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)
3.194.195.196.197.759.6911.5012.6314.7516.7519.0023.25
15000.560.811.061.311.632.062.503.194.195.196.197.759.6911.5012.6314.5016.7518.7522.75
25000.560.811.061.311.632.062.503.194.195.196.197.759.6911.50
(1)(1)(1)(1)(1)
Diámetro externo de la junta por clase de presiónPulgadas
Anexo 7.1 (Continuación)
Dimensiones de Juntas Padrón ASME B16.20, para bridas ASME B16.5
NOTAS: 1. No existen bridas clase 400 de ½” a 3" ( use clase 600 ), ni clase 900 de ½”a 2 ½” ( use clase 1500 ) y clase 2500 de 14" o mayores.
2. El espesor del anillo interno debe ser 0.117" a 0.131".3. Tolerancia del diámetro interno: de 1 ¼” a 3": ± 0.03"
4" y mayores : ±0.06"
154
Anexo 7.2
Dimensiones de las Juntas Padrón ASME B16.20,para bridas ASME B16.47 Serie A
262830323436384042444648505254565860
DI26.5028.5030.5032.5034.5036.5038.5040.5042.5044.5046.5048.5050.5052.5054.5056.5058.5060.50
DE27.7529.7531.7533.8835.8838.1340.1342.1344.2546.3848.3850.3852.5054.5056.5058.5060.5062.50
DA30.5032.7534.7537.0039.0041.2543.7545.7548.0050.2552.2554.5056.5058.7561.0063.2565.5067.50
DI27.0029.0031.2533.5035.5037.6338.5040.2542.2544.5046.3848.6351.0053.0055.2557.2559.5061.50
DE29.0031.0033.2535.5037.5039.6340.0042.1344.1346.5048.3850.6353.0055.0057.2559.2561.5063.50
DA32.8835.3837.5039.6341.6344.0041.5043.8845.8848.0050.1352.1354.2556.2558.7560.7562.7564.75
DI27.0029.0031.2533.5035.5037.6338.2540.3842.3844.5047.0049.0051.0053.0055.2557.2559.2561.75
DE29.0031.0033.2535.5037.5039.6340.2542.3844.3846.5049.0051.0053.0055.0057.2559.2561.2563.75
DA32.7535.1337.2539.5041.5044.0042.2544.3846.3848.5050.7553.0055.2557.2559.7561.7563.7566.25
DiámetroNominal
Dimensiones de las juntas por clase de presiónPulgadas
150 300 400
155
Anexo 7.2
Dimensiones de las Juntas Padrón ASME B16.20,para bridas ASME B16.47 Serie A
262830323436384042444648505254565860
DI27.0029.0031.2533.5035.5037.6339.0041.2543.5045.7547.7550.0052.0054.0056.2558.2560.5062.75
DE29.0031.0033.2535.5037.5039.6341.0043.2545.5047.7549.7552.0054.0056.0058.2560.2562.5064.75
DA34.1336.0038.2540.2542.2544.5043.5045.5048.0050.0052.2554.7557.0059.0061.2563.5065.5068.25
DI27.0029.0031.2533.5035.5037.7540.7543.2545.2547.5050.0052.00
DE29.0031.0033.2535.5037.5039.7542.7545.2547.2549.5052.0054.00
DA34.7537.2539.7542.2544.7547.2547.2549.2551.2553.8856.5058.50
600 900
No existen bridas clase 900 de 50"y mayores.
Dimensiones de las juntas por clase de presiónPulgadasDiámetro
Nominal
NOTAS: 1. Anillos internos son requeridos en todas las juntas con relleno de PTFE y enlas juntas clase 900.
2. Espesor del espiral: ± 0.005" – medido en la cinta metálica, noincluyendo el relleno que se puede proyectar unpoco encima de la cinta metálica.
3. Tolerancias de fabricación• diámetro externo de la junta : ± 0.06"• diámetro interno de la junta de 26" a 34" : ± 0.03"
36" y mayores : + 0.05"• diámetro externo del anillo centrador : ± 0.03"
156
262830323436384042444648505254565860
15025.7527.7529.7531.7533.7535.7537.7539.7541.7543.7545.7547.7549.7551.7553.5055.5057.5059.50
30025.7527.7529.7531.7533.7535.7537.5039.5041.5043.5045.3847.6349.0052.0053.2555.2557.0060.00
40026.0028.0029.7532.0034.0036.1337.5039.3841.3843.5046.0047.5049.5051.5053.2555.2557.2559.75
60025.5027.5029.7532.0034.0036.1337.5039.7542.0043.7545.7548.0050.0052.0054.2556.2558.0060.25
90026.0028.0030.0032.0034.0036.2539.7541.7543.7545.5048.0050.00No
existembridas
clase 900de 50" ymayores
DiámetroNominal
Diámetro interno de los anillos internos por clase de presiónPulgadas
Anexo 7.2
Dimensiones de las Juntas Padrón ASME B16.20,para bridas ASME B16.47 Serie A
Notas: 1. Espesor del diámetro interno: de 0.117" a 0.131".2. Tolerancia del diámetro interno del anillo interno: ± 0.12"
157
262830323436384042444648505254565860
DI26.5028.5030.5032.5034.5036.5038.3740.2542.5044.2546.5048.5050.5052.5054.5056.8859.0761.31
DE27.7029.5031.5033.5035.7537.7539.7541.8843.8845.8848.1950.0052.1954.1956.0058.1860.1962.44
DA28.5630.5632.5634.6936.8138.8841.1343.1345.1347.1349.4451.4453.4455.4457.6359.6362.1964.19
DI26.5028.5030.5032.5034.5036.5039.7541.7543.7545.7547.8849.7551.8853.8855.2558.2560.4462.56
DE28.0030.0032.0034.0036.0038.0041.2543.2545.2547.2549.3851.6353.3855.3857.2560.0061.9464.19
DA30.3832.5034.8837.0039.1341.2543.2545.2547.2549.2551.8853.8855.8857.8860.2562.7565.1967.19
DI26.2528.1330.1332.0034.1336.1338.2540.3842.3844.5047.0049.0051.0053.0055.2557.2559.2561.75
DE27.5029.5031.7533.8835.8838.0040.2542.3844.3846.5049.0051.0053.0055.0057.2559.2561.2563.75
DA29.3831.5033.7535.8837.8840.2542.2544.3846.3848.5050.7553.0055.2557.2559.7561.7563.7566.25
DiámetroNominal
Dimensiones de las juntas por clase de presiónPulgadas
150 300 400
Anexo 7.3
Dimensiones de las Juntas Padrón ASME B16.20,para bridas ASME B16.47 Serie B
158
Anexo 7.3 (Continuación)
Dimensiones de Juntas Padrón ASME B16.20 para bridas ASME B16.47 Serie B
262830323436384042444648505254565860
DI26.1327.7530.6332.7535.0037.0039.0041.2543.5045.7547.7550.0052.0054.0056.2558.2560.5062.75
DE28.1329.7532.6334.7537.0039.0041.0043.2545.5047.7549.7552.0054.0056.0058.2560.2562.5064.75
DA30.1332.2534.6336.7539.2541.2543.5045.5048.0050.0052.2554.7557.0059.0061.2563.5065.5068.25
DI27.2529.2531.7534.0036.2537.2540.7543.2545.2547.5050.0052.00
DE29.5031.5033.7536.0038.2539.2542.7545.2547.2549.5052.0054.00
DA33.0035.5037.7540.0042.2544.2547.2549.2551.2553.8856.5058.50
600 900
No existen bridas clase 900 de 50"y mayores.
Dimensiones de las juntas por clase de presiónPulgadasDiámetro
Nominal
NOTAS: 1. Anillos internos son requeridos en todas las juntas con relleno de PTFE y enlas juntas clase 900.
2. Espesor del espiral: ± 0.005" – medido en la cinta metálica, noincluyendo el relleno que se puede proyectar unpoco encima de la cinta metálica.
3. Tolerancias de fabricación• diámetro externo de la junta : ± 0.06"• diámetro interno de la junta de 26" a 34" : ± 0.03"
36" y mayores : + 0.05"• diámetro externo del anillo centrador : ± 0.03"
159
262830323436384042444648505254565860
15025.7527.7529.7531.7533.7535.7537.7539.7541.7543.7545.7547.7549.7551.7553.5055.5057.5059.50
30025.7527.7529.7531.7533.7535.7537.5039.5041.5043.5045.3847.6349.0052.0053.2555.2557.0060.00
40026.0028.0029.7532.0034.0036.1337.5039.3841.3843.5046.0047.5049.5051.5053.2555.2557.2559.75
60025.5027.5029.7532.0034.0036.1337.5039.7542.0043.7545.7548.0050.0052.0054.2556.2558.0060.25
90026.0028.0030.2532.0034.0036.2539.7541.7543.7545.5048.0050.00No
existembridas
clase 900de 50" ymayores
DiàmetroNominal
Diámetro interno de los anillos internos por clase de presiónPulgadas
Anexo 7.3 (Continuación)
Dimensiones de Juntas Padrón ASME B16.20, para bridas ASME B16.47 Serie B
NOTAS: 1. Espesor del anillo interno: de 0.117" a 0.131".2. Tolerancia del diámetro interno del anillo interno: ± 0.12".
160
Anexo 7.4Dimensiones para juntas 914
A111111111111111111
11 ¼1212121212121212
B141414151515151515
15 ½1616161616161616
3/41
1 ¼½¾¾1
1 ¼1 ¼
¾5/16
½¾
7/811
1 ¼1 1/4
3/163/163/163/163/16
¼3/163/16
¼3/163/163/163/163/163/16
¼3/161/4
Ancho - W - pol Espesor - E - pulDimensiones internas pul
161
Anexo 7.5Juntas Tipo 911 para bridas Lengüeta y Ranura grande y pequeña
½¾1
1 ¼1 ½
22 ½
33 ½
456810121416182024
Ie1
1 5/16
1 ½1 7/
8
2 1/82 7/
8
3 3/8
4 ¼4 ¾5 3/
16
6 5/16
7 ½9 3/
8
11 ¼13 ½14 ¾
1719 ¼
2125 ¼
Ee1 3/
8
1 11/16
22 ½2 7/
8
3 5/8
4 1/8
55 ½6 3/
16
7 5/16
8 ½10 5/
8
12 ¾15
16 ¼18 ½
2123
27 ¼
Ie1
1 5/16
1 ½1 7/
8
2 1/8
2 7/8
3 3/8
4 ¼4 ¾5 3/
16
6 5/16
7 ½9 3/
8
11 ¼13 ½14 ¾16 ¾19 ¼
2125 ¼
Ee1 3/
8
1 11/16
1 7/8
2 ¼2 ½3 ¼3 ¾4 5/
8
5 1/85 11/
16
6 13/16
81012
14 ¼15 ½17 5/
8
20 1/8
2226 ¼
Grande PequeñaDiámetroNominal
Dimensiones de las juntas - pulgadas
Espesor padrón: 3.2 mm ( 1/8" ).
162
Anexo 7.6Juntas Tipo 911 para bridas ASME B16.5, tipo Macho y Hembra
¼½¾1
1 ¼1 ½
22 ½
33 ½
456810121416182024
Ie½1
1 5/16
1 ½1 7/
8
2 1/8
2 7/8
3 3/8
4 ¼4 ¾5 3/
16
6 5/16
7 ½9 3/
8
11 ¼13 ½14 ¾
1719 ¼
2125 ¼
Ee1
1 3/8
1 11/16
22 ½2 7/
8
3 5/8
4 1/8
55 ½6 3/
16
7 5/16
8 ½10 5/
8
12 ¾15
16 ¼18 ½
2123
27 ¼
Ie-
13/16
1 1/16
1 ¼1 5/
8
1 7/8
2 3/8
33 ¾
-4 ¾5 ¾6 ¾8 ¾
10 ¾13-----
Ee-
1 3/8
1 11/16
22 ½2 7/
8
3 5/8
4 1/8
5-
6 3/16
7 5/16
8 ½10 5/
8
12 ¾15-----
Classe 150 a 1500 psi Classe 2500 psiDimensiones de las juntas - pulgadas
DiámetroNominal
Espesor padrón: 3.2 mm ( 1/8" ).
163
Anexo 7.7
Dimensiones de las Juntas 913 y 913M, norma DIN 2699
101520253240506580
1001251501752002503003504004505006007008009001000
162028354350617790115140167191215267318360410460510610710810910
1010
2428364351587389
102127152179203227279330380430480530630730830930
1030
109122147174201229253307358410462516566666770874974
1078
36405057677491
111126151178205235259315366418470
628
254284340400457514
624731822942
10421154
40465161718292
107127142168194224265290352417474546
628
63
113138148174210247277309364424486543
100
287
391
458
1605661
82
103119144154180217257284324388458
2506772
83
109124154170202242284316358442
2 a 64 100 a 250
D3 – Classe dePresión -bar D4 – Classe de Presión - bar
DN D1 D2
25
164
165
CAPÍTULO
8
JUNTAS METALBEST®
1. LO QUE ES UNA JUNTA METALBEST®
Es una junta fabricada a partir de un alma de material blando, revestida por una omás camadas metálicas (Figura 8.1). Existen diversos tipo de construcción que serándescriptos a continuación.
Figura 8.1
166
2. METALES
El metal normalmente posee un espesor de 0.4 mm a 0.5 mm. Su seleccióndebe estar de acuerdo con las recomendaciones del Capitulo 6 de este libro.
3. RELLENO
El material padrón de relleno es el Graflex®. En los proyectos más antiguosel material normalmente especificado es el Cartón de Amianto. Dependiendo de lascondiciones operacionales, también puede ser usado como relleno un metal, cartónde fibra cerámica o PTFE.
4. DIMENSIONAMIENTO
Los valores a continuación están basados en aplicaciones practicas, no siendo,por lo tanto, de uso obligatorio.
• Juntas confinadas en los diámetro interno y externo:• Diámetro interno junta = diámetro interno del alojamiento + 1.6 mm.• Diámetro externo junta = diámetro externo del alojamiento – 1.6 mm.
• Juntas confinadas en el diámetro externo:• Diámetro interno junta = diámetro interno brida + en el mínimo 3.2 mm.• Diámetro externo junta = diámetro externo del alojamiento – 1.6 mm.
• Juntas no confinadas:• Diámetro interno junta = diámetro interno brida + en el mínimo 3.2 mm.• Diámetro externo junta = diámetro círculo de agujero – diámetro de los
bulones.
• Ancho: seguir las recomendaciones de proyecto del Capítulo 2 de este libro.
5. PRINCIPALES TIPOS Y APLICACIONES
5.1. TIPO 920
Constituida de un relleno blando revestido parcialmente por una camisametálica (Figura 8.2). Usada en aplicaciones donde la presión de aplastamiento y elancho máximo son limitados. Puede ser fabricada en formato circular u oval. El anchomáximo es de 6.4 mm. ( 1/4" ) y el espesor padrón es de 2.4 mm. ( 3/32" ).
167
Figura 8.2
5.2. TIPO 923
Constituida de una camisa metálica doble sobre el relleno blando (Figura 8.3).Sus aplicaciones más típicas son las juntas para Intercambiadores de Calor. Producidasbajo pedido, no existen prácticamente límites de diámetro o forma para su fabricación.En la Sección 6 de este Capitulo están las principales características de las juntaspara intercambiadores de calor.
Las juntas Tipo 923 también son empleadas en bridas de grandes diámetros enreactores de industrias químicas.
Otra aplicación son las tuberías de gases de altos hornos de las siderúrgicas.Las principales características de estas aplicaciones son la alta temperatura, bajapresión y bridas con irregularidades. Las juntas tienen un espesor de 4 mm a 6 mmpara compensar estos problemas.
Figura 8.3
168
5.3. TIPO 926
Mostrada en la Figura 8.4, es similar al tipo 923 con la camisa metálicacorrugada, para actuar como un laberinto, adicionando mayor sellabilidad. La NormaASME B16.20 presenta las dimensiones y tolerancias de este tipo de junta para uso enbridas ASME B6.5. Debido a su costo más elevado, tienen uso restringido, siendonormalmente reemplazada a favor de las Metalflex, ya descriptas en el Capítulo 7 deeste libro.
Figura 8.4
5.4. TIPO 929
Similar al tipo 926, con relleno metálico corrugado (Figura 8.5). Este tipoofrece las ventajas de la 926 con el límite máximo de temperatura dependiendoapenas del metal empleado en su fabricación.
Figura 8.5
169
6. JUNTAS PARA INTERCAMBIADORES DE CALOR
6.1 TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR
Existen numerosos tipos de intercambiadores de calor, muchos de ellos tanincorporados a nuestro día a día que ni siquiera los apreciamos. Por ejemplo losradiadores de los automóviles o los radiadores a gas de las viviendas (calderas).Todos estos dispositivos promueven el intercambio de calor entre un fluido y otro,consiguiendo el enfriamiento (agua del radiador) o calentamiento (agua de caldera),según las necesidades del proceso.
En las industrias son usados diversos tipos de intercambiadores de calor,algunos de ellos poseen nombres específicos como los radiadores, calderas,enfriadores (chilers), etc. Cuando hablamos en forma genérica de intercambiadores decalor, podemos estar refiriéndonos a cualquiera de estos equipos. Sin embargo, en lamayoría de las industrias, se interpreta como una referencia al intercambiador de calortipo “Shell and Tube”. Como el propio nombre lo indica, son equipos con un casco(shell) y tubos. Uno de los fluidos circula entre el casco y el lado externo de los tubosy el otro fluido en el lado interno de los tubos.
6.2. NORMA TEMA
La gran mayoría de los intercambiadores de calor tipo “Shell and Tube” sonfabricados de acuerdo con la Norma “Standards of the Tubular ExchangerManufactures Association – TEMA”, que establece los criterios para el proyecto,construcción, ensayo, instalación y mantenimiento de estos equipos.
Son definidos por la Norma TEMA tres clases de intercambiadores de calordel tipo “Shell and Tube”:• Clase R: para uso en aplicaciones relacionadas al procesamiento de Petróleo,
considerado servicio severo. Son especificadas juntas doble camisa (923, 926 o927) o metal sólido (940, 941 o 942) para los cabezales internos, para presionesde 300 psi o mayores y para todas las juntas en contacto con hidrocarburos.
• Clase B: para uso en la industria química en general. Son especificadas juntasdoble camisa (923, 926 o 927) o metal sólido (940, 941 o 942) para los cabezalesflotantes internos y para presiones de 300 psi o mayores. En las juntas externasestá permitido el uso de juntas no metálicas, siempre que haya compatibilidadtérmica y química con el fluido.
• Clase C: para servicio considerado moderado, en la industria en general, sonrecomendados los mismos criterios de selección del tipo de junta de la Clase B.
6.3. JUNTAS TIPO 923
Las juntas tipo 923 son las más usadas en los intercambiadores de calor. Puedenser fabricadas con las más diversas formas, tamaños y con divisiones paraintercambiadores de varios pasajes. El sellado primario es obtenido en el diámetrointerno, donde existe la superposición de los materiales. En este punto, el espesor esmayor antes del aplastamiento y la junta más densa después del apriete, produciendo
170
un mayor escurrimiento del material y favoreciendo el sellado. El lado externo de lajunta, que también posee espesor mayor, actúa como sellado secundario. La partecentral de la junta no participa decisivamente en el sellado. La Figura 8.6 muestracomo la junta debe ser instalada en bridas lengüeta y ranura.
Figura 8.6
Para elevar la sellabilidad de la junta un resalto de 0.4 mm (1/64") de altura por 3.2mm (1/8") de ancho puede ser maquinado en la cara del intercambiador para actuarcomo sello en el lado opuesto a la doble camisa, donde el espesor de la junta esmenor. La Figura 8.7 muestra la disposición de la junta instalada en la brida lengüetay ranura con resalte.
Figura 8.7
Resalte
171
6.4. MATERIALES
Las juntas para intercambiadores de calor pueden ser fabricadas en la mayoríade los metales disponibles en chapas de 0.4 mm a 0.5 mm de espesor. Para laselección del material de la camisa externa se debe tener en consideración lascondiciones de operación y el fluido a ser sellado. Consultar el Capitulo 6 de estelibro al especificar los materiales para la camisa metálica.
El material de relleno mas usado es el Grafito Flexible, que estando totalmenteencapsulado por el metal tiene su oxidación bastante reducida inclusive entemperaturas elevadas. El PTFE sinterizado también puede ser usado como rellenocuando el fluido no fuera compatible con el Graflex®.
En los proyectos más antiguos el relleno especificado era el Cartón deAmianto, que en razón de los problemas ambientales relacionados al Amianto, tieneun uso cada vez mas limitado.
6.5. JUNTAS FABRICADAS EN UNA SOLA PIEZA
La construcción más tradicional de las juntas de doble camisa paraintercambiadores de calor, es la fabricación en una sola pieza, conforme se muestraen la Figura 8.8. En esta construcción existe un radio de curvatura entre las divisionesy el anillo externo.
Los radios de curvatura mínimos están mostrados en la Tabla 8.1. Radiosmenores pueden provocar fisuras en el material, disminuyendo la capacidad de selladode la junta.
Figura 8.8
172
6.6. JUNTAS CON DIVISIONES SOLDADAS
Las juntas con divisiones soldadas, eliminan uno de los grandes problemas delas juntas de una sola pieza, que son las fisuras en la región de los radios de curvatura,según se muestra en la Figura 8.8.
En virtud de las tensiones, se producen fisuras en los radios de curvatura,permitiendo el pasaje del fluido. El sellado primario y secundario según se mostróanteriormente, no existe, quedando el sellado limitado al sellado secundario.
Además de las fisuras, estas juntas poseen área mayor en la región decurvatura, reduciendo la presión de aplastamiento y la sellabilidad.
Para evitar los puntos débiles causados por las fisuras en los radios decurvatura, fue desarrollada una junta para intercambiador de calor con las divisionessoldadas, que asegura el sellado primario y secundario en toda la junta, según semuestra en la Figura 8.9. La sellabilidad de la junta es considerablemente mayor,reduciendo riesgos de pérdidas para el medio ambiente.
Las divisiones deben asegurar el sellado entre los pasajes del intercambiadorde calor. En el sistema de divisiones soldadas, existe una pequeña pérdida quereducirá en un valor despreciable la eficiencia del intercambiador, no ofreciendoriesgos al medio ambiente.
La fijación de las divisiones esta hecha por dos puntos de soldadura en cadaextremidad. De esta forma, hay una completa fijación de la división al anillo externo,sin perjudicar el sellado primario y secundario. Estos puntos de soldadura sonejecutados de manera de no crear regiones más resistentes al aplastamiento, tornandoel ajuste uniforme en todo el perímetro de la junta.
Figura 8.9
173
6.7. DIMENSIONAMENTO
El Anexo 8.1 muestra las formas más usuales de juntas para intercambiadoresde calor. Las dimensiones consideradas normales son:• Ancho de la junta (B): 10,12 y 13, 16, 20 y 25 mm• Ancho de las divisiones (C): 10,12 y 13 mm• Espesor (E): 3,2 mm (1/8 pulgada)• Radios de curvatura: según tabla 8.1• Huelgo de montaje: 3,2 mm (1/8") entre la junta y su alojamiento para permitir el
montaje y correcto aplastamiento.
Tabla 8.1Radios de Curvatura
Material de la juntaAlumminio
CobreAcero al CarbonoAcero Inoxidable
Níquel
Radio de concordancia mínimo - mm68
101210
6.8. TOLERANCIAS DE FABRICACION
Las tolerancias deben obedecer las recomendaciones mostradas en la Tabla 8.2y Figura 8.10.
Tabla 8.2Tolerancias de Fabricación
Característica
Diámetro externo (A)
Ovalizacion del diámetroexterno
Ancho (B)Espesor (E)Cierre (S)
Ancho de las divisiones (C)Posicionamiento de las
divisiones (F)
Juntas sin divisionesJuntas con divisionesJuntas sin divisionesJuntas con divisiones
± 1.6 (médio)± 1.64.01.6
+0.0, -0.8+0.6, -0.0
Igual ou mayor que 3+0.0, -0.8
± 0.8
Tolerancia - mm
174
Figura 8.10
6.9. SOLDADURA DE LAS DIVISIONES
La soldadura de las divisiones debe ser realizada de tal forma que no seproyecte mas allá de la superficie de la junta, según se muestra en la Figura 8.11.
Figura 8.11
175
7. JUNTAS TIPO 927 PARA INTERCAMBIADORES DE CALOR
Las juntas para intercambiadores de calor tipo 927 (Figura 8.11) estánconstituidas por una junta 923, con cobertura en ambas caras de sellado con cintacorrugada de Grafito Flexible Graflex® tipo TJH, según se muestra en la Figura 8.12.El material de relleno de la junta también es Graflex®. La construcción de la junta 923se muestra en la sección 6 de este Capítulo, con las divisiones soldadas.
La cobertura de Graflex® aumenta sensiblemente la sellabilidad de la junta,principalmente si las bridas no estuvieran en perfecto estado, lo que es muy común eneste tipo de equipamiento.
Las juntas Metalbest Tipo 927 reúnen la mejor sellabilidad de las juntas condivisiones soldadas, y relleno de Graflex® y la capacidad de tolerar imperfeccionesproporcionada por la cinta de TJH, solucionando muchos problemas de sellado hastaentonces considerados crónicos. Es recomendable usar este tipo de junta siempre quelas condiciones operacionales lo permitan.
Figura 8.12
176
Anexo 8.1
Formatos de Juntas para Intercambiadores de Calor
177
Anexo 8.1 (Continuación)
Formatos de Juntas para Intercambiadores de Calor
178
179
CAPÍTULO
9
JUNTAS METALICAS
1. DEFINICION
Son juntas metálicas sólidas. Esto es, sin relleno de materiales blandos. Puedenser divididas en dos categorías principales: planas y Ring- Joint.
Figura 9.1
2. JUNTAS METALICAS PLANAS
Definidas como juntas de espesor relativamente pequeño, cuando locomparamos con el ancho. Son normalmente fabricadas a partir de una chapametálica, con la superficie de sellado maquinada o no.
Como el sellado es obtenido por aplastamiento, la presión en la superficie de lajunta debe ser mayor que la tensión de escurrimiento de su material. Por esta razón,los materiales y acabados de las bridas y de la junta deben ser cuidadosamente
180
compatibilizados. La dureza del material de la junta debe ser siempre menor que ladel material de la brida, para no dañarla.
3. MATERIALES
Cualquier metal disponible en chapas que puedan ser cortadas, maquinadas oestampadas, puede ser usado. El tamaño de las juntas esta limitado por las chapas,siendo necesario soldarlas para conseguir dimensiones mayores.
Las recomendaciones del Capitulo 6 de este libro, deben ser observadas alespecificar el material de las juntas.
4. ACABADO DE LA SUPERFICIE DE SELLADO
Para un mejor desempeño, se recomienda el uso de bridas con acabado liso. Larugosidad debe ser, lo máximo de 1.6 µm R
a (63 µpul). En ninguna circunstancia, el
acabado debe exceder a 3.2 µm Ra (125 µpul).
Rayaduras o marcas radiales en la brida o en la junta son prácticamenteimposibles de sellar con juntas metálicas sólidas.
5. TIPOS DE JUNTAS METALICAS PLANAS
5.1. TIPO 940
Son lisas y pueden ser fabricadas proteicamente en cualquier formato(Figura 9.2). Son usadas cuando no es necesaria compresibilidad para compensardasalineamientos, deformaciones o irregularidades superficiales, y cuando existefuerza en los bulones suficiente para su aplastamiento. Sus aplicaciones típicas sonbonetes de válvulas, intercambiadores de calor, prensas hidráulicas y bridas lengüetay ranura.
Figura 9.2
181
Estas juntas, dependiendo de la aleación o metal usado en su fabricación,poseen elevada capacidad de resistencia al aplastamiento. Los valores de las presionesde aplastamiento máxima y mínima, en temperatura ambiente para diversos materialesse muestran en la Tabla 9.1.
El ancho de la superficie de sellado de la junta, debe ser, por lo menos, 1.5veces su espesor.
Tabla 9.1Presión de aplastamiento para Juntas Tipo 940
5.2. TIPO 941
Junta plana con ranuras concéntricas (Figura 9.3). Combina las ventajas de lajunta 940, con un área de contacto reducida, elevando la presión de aplastamiento.Usada cuando es necesaria una junta de metal sólido y la fuerza de aplastamientodisponible no es suficiente para sellar una junta tipo 940. Espesor mínimo defabricación: 1.2 mm.
Figura 9.3
Hierro DulceAISI 1006/1008AISI 1010/1020
AISI 304/316/321AISI 309NíquelCobre
Aluminio
23523526533540019013570
525525600750900510300140
Mínima Máxima
Presión de aplastamiento(MPa)Material
182
5.3. TIPO 943
Se las condiciones operacionales requieren el uso del tipo 941, mas las bridasprecisan ser protegidas, la junta puede tener camisa metálica doble (Figura 9.4).
Figura 9.4
5.4. TIPO 900
Son juntas corrugadas metálicas (Figura 9.5). Son usadas en aplicaciones debaja presión donde haya limitación de peso y espacio. El espesor de la chapa debe serde 0.2 mm a 1.0 mm, dependiendo del metal y paso del corrugado. En virtud delpequeño espesor de la chapa y del corrugado, la fuerza para aplastar la junta es bienreducida, si se la compara con las juntas tipo 940 y 941. Es necesario un mínimo de 3corrugaciones para obtener un sellado satisfactorio. Una pequeña parte plana en losdiámetros internos y externos es recomendable para reforzar la junta. El paso delcorrugado puede variar entre 1.1 mm y 6.4 mm. El espesor total de la junta es de 40%a 50% del paso. El limite de temperatura esta determinado por el metal usado. Presiónmáxima: 35 bar (500 psi ).
Figura 9.5
183
5.5. TIPO 905
Es una junta tipo 900 con una lámina de Grafito Flexible Graflex® pegada enambos lados del corrugado (Figura 9.6). El espesor del metal es de 0.4 mm a 0.5 mmy el paso del corrugado, 4 mm, 5 mm o 6 mm. Por ser una junta que atiende lasexigencias “Fire Safe” es muy empleada en fluidos inflamables.
Figura 9.6
Puede también ser fabricada con empaquetadura de Fibra Cerámica o de Amianto(Figura 9.7) para uso en tuberías de grandes diámetros de gases de combustión o deAlto Horno, en temperaturas elevadas y baja presión.
Figura 9.7
184
6. RING-JOINTS
Son anillos metálicos maquinados de acuerdo con padrones establecidos por laAmerican Petroleum Institute (API) y American Society of Mechanical Engineers(ASME), para aplicaciones en elevadas presiones y temperaturas. Una aplicacióntípica de los Ring-Joints es en los “Árboles de Navidad” (Christmas-Tree) usadas enlos campos de producción de petróleo ( Figura 9.8 ).
El sellado se obtiene en una línea de contacto, por acción de cuña, causandoelevadas presiones de aplastamiento y, de esta forma, forzando al material a escurriren esta región. La pequeña área de sellado, con alta presión de contacto, resulta degran confiabilidad. En tanto, las superficies de contacto de la junta y de la brida debenser cuidadosamente maquinadas y acabadas. Algunos tipos son activados por lapresión, esto es, cuando mayor es la presión mejor será la sellabilidad.
Figura 9.8
185
6.1. MATERIALES
Los materiales deben ser forjados o laminados. Fundidos no deben ser usados.La Tabla 9.2 muestra los materiales padronizados por la Norma ASME B 16.20 y API6A para Ring-Joints.
Tabla 9.2Dureza Máxima y Temperatura de los Ring-Joints
NOTAS:
a) Dureza Brinell medida con carga de 3.000kg, excepto para el acero dulce, medida con500kg.
b) Dureza Rockwell medida con carga de 100kg y esfera de 1/16" de diámetro.c) Temperatura máxima de servicio de acuerdo con ASME B16.20 para tipos 950 y 951. Para
los tipos BX y RX, a temperatura máxima es de 121°C.d) La temperatura máxima depende de las condiciones operacionales.e) De acuerdo con la Norma API 6 A los anillos de hierro dulce y de acero al Carbono deben ser
cadmiados con una camada de 0,0002" a 0,0005".f) El código de cada material esta grabado en la junta al lado de la referencia de su tamaño,
según indicado en las Normas API 6A y ASME B16.20.
6.2. ACABADO SUPERFICIAL
Las superficies de contacto de las bridas y de las juntas, deben tener la rugosidadmáxima de 1.6 µm R
a (63 µpul R
a), sin marcas de herramientas, surcos u otras
irregularidades.
Hierro dulceAcero Carbono
AISI 502AISI 410AISI 304AISI 316AISI 347
MonelNíquelCobre
90120130170160160160125120
-
566872868383837068-
538538649704
nota cnota cnota cnota cnota cnota c
DS
F5S410S304S306S347
MN
CU
Material Dureza MáximaBrinell
Dureza MáximaRockwell B
TemperaturaMáxima °°°°°C
Código
186
6.3. DUREZA
Se recomienda que la dureza de la junta sea siempre menor que la de la brida,para no dañarla. Esta diferencia debe ser por lo menos, 30 HB. Cuando los materialesde la junta y de la brida tuvieran dureza similar, es necesario hacer un tratamientotérmico a la junta, para dejarla con la menor dureza posible.
6.4. DIMENSIONAMIENTO Y TOLERANCIAS DE FABRICACIÓN
Al especificar la aplicación de Ring-Joints, se recomienda seguir lasindicaciones de las normas abajo relacionadas, que suministran las dimensiones,tolerancias y tablas de aplicación.• ASME B16.5 – Steel Pipe-Line Flanges• ASME B16.20 – Metallic Gaskets for Pipe Flanges• ASME B16.47 – Steel Pipe-Line Flanges• API 6A – Specification for Wellhead Equipment.• API 6B – Specification for Wellhead Equipment.• API 6D – Steel Gate, Plug, Ball and Check Valves for Pipe-Line Service.
En el final de este capitulo, los Anexos 9.1, 9.2 y 9.3 presentan lasdimensiones y tolerancias de los anillos según la Norma ASME B16.20.
6.5. TIPOS DE ANILLOS RING-JOINT
6.5.1. TIPO 950
Es el tipo que fue padronizado originalmente (Figura 9.9). Desarrollosposteriores resultaron en otras formas. Si las bridas fueron proyectadas usando lasversiones más antiguas de las normas con canal oval de alojamiento del Ring Joint,entonces debe ser usado solamente el tipo 950.
Figura 9.9
187
6.5.2. TIPO 951
Anillo de sección octogonal (Figura 9.10). Posee mayor eficiencia de sellado,su uso es el más recomendado en los nuevos proyectos. Las bridas fabricadas por lasversiones más recientes de las normas ASME (ANSI) y API, poseen canal con perfilproyectado para recibir los tipos 950 y 951.
Figura 9.10
6.5.3. TIPO RX
Posee forma especialmente proyectada para usar la presión interna comoauxilio al sellado (Figura 9.11). La cara externa de la junta hace el contacto inicial conla brida haciendo el aplastamiento y sellado. A medida que la presión interna de lalínea o equipamiento, aumenta, lo mismo pasa con la fuerza de contacto entre la juntay la brida, elevando de esta forma, la eficiencia del sellado. Esta característica deproyecto, torna este tipo más resistente a las vibraciones que se producen durante laperforación y elevaciones súbitas de presión y choque, comunes en los trabajos encampos de petróleo. El tipo RX es totalmente intercambiable con los tipos 950 y 951,usando el mismo tipo de canal de alojamiento en la brida y numero de referencia.
Figura 9.11
188
6.5.4. TIPO BX
Posee sección cuadrada con cantos chaflanados (Figura 9.12). Proyectado paraempleo solamente en bridas API 6BX, en presiones de 2000 a 20000 psi. El diámetromedio de la junta es ligeramente mayor que el del alojamiento en la brida. Asimismo,la junta al ser montada, queda pre-comprimida por el diámetro externo, creando elefecto de elevación de sellado, con el aumento de presión de operación. Lasconexiones que usan juntas tipo BX, poseen pequeña interferencia. La junta esefectivamente “estampada” por los alojamientos de las bridas, no pudiendo serreutilizada.
Figura 9.12
6.5.5. OTROS TIPOS
Existen otros diversos tipos de juntas metálicas, de aplicaciones bastanterestringidas, como, por ejemplo, los tipos lente, delta y Bridgeman, que están fueradel objetivo de este libro.
189
Anexo 9.1Dimensiones Ring-Joints tipo 950 y 951 en pulgadas
R-11R-12R-13R-14R-15R-16R-17R-18R-19R-20R-21R-22R-23R-24R-25R-26R-27R-28R-29R-30R-31R-32R-33R-34R-35
1.3441.5631.6881.7501.8752.0002.2502.3752.5632.6882.8443.2503.2503.7504.0004.0004.2504.3754.5004.6254.8755.0005.1885.1885.375
0.2500.3130.3130.3130.3130.3130.3130.3130.3130.3130.4380.3130.4380.4380.3130.4380.4380.5000.3130.4380.4380.5000.3130.4380.438
0.440.560.560.560.560.560.560.560.560.560.690.560.690.690.560.690.690.750.560.690.690.750.560.690.69
0.380.500.500.500.500.500.500.500.500.500.630.500.630.630.500.630.630.690.500.630.630.690.500.630.63
0.1700.2060.2060.2060.2060.2060.2060.2060.2060.2060.3050.2060.3050.3050.2060.3050.3050.3410.2060.3050.3050.3410.2060.3050.305
0.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.06
Númerodel
Anillo
DiámetroMedio
P
AnchoA
Altura del AnilloOval
BOctogonal
H
AnchoC
Radio delAnillo
R1
190
Anexo 9.1 (Continuación)Dimensiones Ring-Joints tipo 950 y 951 en pulgadas
R-36R-37R-38R-39R-40R-41R-42R-43R-44R-45R-46R-47R-48R-49R-50R-51R-52R-53R-54R-55R-56R-57R-58R-59R-60R-61R-62R-63R-64R-65R-66R-67R-68R-69R-70R-71R-72R-73R-74
5.8755.8756.1886.3756.7507.1257.5007.6257.6258.3138.3139.0009.750
10.62510.62511.00012.00012.75012.75013.50015.00015.00015.00015.62516.00016.50016.50016.50017.87518.50018.50018.50020.37521.00021.00021.00022.00023.00023.000
0.3130.4380.6250.4380.3130.4380.7500.3130.4380.4380.5000.7500.3130.4380.6250.8750.3130.4380.6251.1250.3130.4380.8750.3131.2500.4380.6251.0000.3130.4380.6251.1250.3130.4380.7501.1250.3130.5000.750
0.560.690.880.690.560.691.000.560.690.690.751.000.560.690.881.130.560.690.881.440.560.691.130.561.560.690.881.310.560.690.881.440.560.691.001.440.560.751.00
0.500.630.810.630.500.630.940.500.630.630.690.940.500.630.811.060.500.630.811.380.500.631.060.501.500.630.811.250.500.630.811.380.500.630.941.380.500.690.94
0.2060.3050.4130.3050.2060.3050.4850.2060.3050.3050.3410.4850.2060.3050.4130.5830.2060.3050.4130.7800.2060.3050.5830.2060.8790.3050.4130.6810.2060.3050.4130.7800.2060.3050.4850.7800.2060.3410.485
0.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.090.060.060.060.060.090.060.060.090.060.060.060.090.060.060.060.090.060.060.06
Numerodel
Anillo
DiámetroMédio
P
AnchoA
Altura del AnilloOval
BOctogonal
H
AnchoC
Radio delAnillo
R1
191
Anexo 9.1 (Continuación)Dimensiones Ring-Joints Tipo 950 y 951 en pulgadas
R-74R-75R-76R-77R-78R-79R-80R-81R-82R-84R-85R-86R-87R-88R-89R-90R-91R-92R-93R-94R-95R-96R-97R-98R-99
R-100R-101R-102R-103R-104R-105
23.00023.00026.50027.25027.25027.25024.25025.0002.2502.5003.1253.5633.9384.8754.5006.125
10.2509.000
29.50031.50033.75036.00038.00040.2509.250
29.50031.50033.75036.00038.00040.250
0.7501.2500.3130.6251.0001.3750.3130.5630.4380.4380.5000.6250.6250.7500.7500.8751.2500.4380.7500.7500.7500.8750.8750.8750.4381.1251.2501.2501.2501.3751.375
1.001.560.560.881.311.75
-----------
0.69-------------
0.941.500.500.811.251.630.500.750.630.630.690.810.810.940.941.061.500.630.940.940.941.061.061.060.631.381.501.501.501.631.63
0.4850.8790.2060.4130.6810.9770.2060.3770.3050.3050.3410.4130.4130.4850.4850.5830.8790.3050.4850.4850.4850.5830.5830.5830.3050.7800.8790.8790.8790.9770.977
0.060.090.060.060.090.090.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.090.060.060.060.060.060.060.060.060.090.090.090.090.090.09
Númerodel
Anillo
DiámetroMedio
P
AnchoA
Altura del AnilloOval
BOctogonal
H
AnchoC
Radio delAnillo
R1
Tolerancias:• Diámetro medio P: ±0.007"• Ancho A: ±0.007"• Altura B y H: +0.05" o -0.02". La variación de la altura en todo el perímetro del
anillo no puede exceder de 0.02"• Ancho C: ±0.008"• Radio R: ±0.02"• Angulo de 23o : ± 0.5o.
192
Anexo 9.1 (Continuación)Tabla de aplicación de los anillos 950 y 951
R-11R-12R-13R-14R-15R-16R-17R-18R-19R-20R-21R-22R-23R-24R-25R-26R-27R-28R-29
R-30*R-31R-32R-33R-34R-35R-36R-37R-38R-39R-40R-41R-42R-43R-44R-45R-46R-47R-48R-49R-50R-51R-52R-53R-54R-55R-56R-57R-58
Númerodel anillo
R
1
1 ¼
1 ½
2
2 ½
3
3 ½
4
5
6
8
10
12
½
¾
1
1 ¼
1 ½
2
2 ½
33
3 ½
4
5
6
8
10
12
½
¾
1
1 ¼
1 ½
2
2 ½
3
4
5
6
8
10
12
½
¾
1
1 ¼
1 ½
2
2 ½
3
4
5
6
8
10
12
½
¾
1
1 ¼
1 ½
2
2 ½
3
4
5
6
8
10
1
1 ¼
1 ½
2
2 ½
3
4
5
6
8
10
12
1
1 ¼
1 ½
2
2 ½
3
4
5
6
8
10
12
1
1 ¼
1 ½
2
2 ½
3
4
5
6
8
10
12
1
1 ¼
1 ½
2
2 ½
3
3 ½
4
5
6
8
10
12 12
150 300600
900 1500 2500 720960
2000 3000 5000 150 300600
900
ASME B16.5 API 6B ASME B16.47 Série A
Clase de presión y diámetro nominal
* Solamente para bridas superpuestas (lapped joint)
193
R-59R-60R-61R-62R-63R-64R-65R-66R-67R-68R-69R-70R-71R-72R-73R-74R-75R-76R-77R-78R-79R-80R-81R-82R-84R-85R-86R-87R-88R-89R-90R-91R-92R-93R-94R-95R-96R-97R-98R-99
R-100R-101R-102R-103R-104R-105
Númerodel anillo
R
14
16
18
20
24
14
16
18
20
24
14
16
18
20
24
14
16
18
20
24
1214
16
18
20
14
16
18
20
8
14
16
18
20
8
11 ½
22 ½
34
3 ½5
10
22
150 300600
900 1500 2500 720960
2000 3000 5000 150 300600
900
ASME B16.5 API 6B ASME B16.47 Série A
Clase de presión y diámetro nominal
14
16
18
20
24
22
262830323436
14
16
18
20
24
262830323436
Anexo 9.1 (Continuación)Tabla de aplicación de los anillos 950 y 951
194
Anexo 9.2Dimensiones Ring-Joints tipo RX en pulgadas
RX-20RX-23RX-24RX-25RX-26RX-27RX-31RX-35RX-37RX-39RX-41RX-44RX-45RX-46RX-47RX-49RX-50RX-53RX-54RX-57RX-63RX-65RX-66
3.0003.6724.1724.3134.4064.6565.2975.7976.2976.7977.5478.0478.7348.7509.65611.04711.15613.17213.28115.42217.39118.92218.031
0.3440.4690.4690.3440.4690.4690.4690.4690.4690.4690.4690.4690.4690.5310.7810.4690.6560.4690.6560.4691.0630.4690.656
0.1820.2540.2540.1820.2540.2540.2540.2540.2540.2540.2540.2540.2540.2630.4070.2540.3350.2540.3350.2540.5820.2540.335
0.1250.1670.1670.1250.1670.1670.1670.1670.1670.1670.1670.1670.1670.1880.2710.1670.2080.1670.2080.1670.3330.1670.208
0.7501.0001.0000.7501.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.1251.6251.0001.2501.0001.2501.0002.0001.0001.250
0.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.090.060.060.060.060.060.090.060.06
-----------------------
Númerodel
anillo
Diámetroexterno
OD
AnchoA
AnchoC
AnchoCH
AnchoH
RadioR
OrificioD
195
Notas:1. Para los anillos de RX-82 a RX-91 es necesario apenas un orificio de
ecualización de presión, localizado en el punto medio del ancho C.2. La Tolerancia de estas dimensiones es +0, -0.015.3. La Tolerancia de estas dimensiones es +0.02, - 0.
Tolerancias:• Diámetro externo OD: +0.020, -0.• Ancho A: +0.008, -0. La variación del ancho en todo el perímetro del anillo no
puede exceder de 0.004.• Ancho C: +0.006, -0.• Altura CH: +0, -0.03.• Altura H: +0.008, -0. La variación de la altura en todo el perímetro del anillo no
puede exceder de 0.004.• Radio R: ± 0.02.• Angulo de 23o : ± 0.5o.• Orificio D: ±0.02.
RX-69RX-70RX-73RX-74RX-82RX-84RX-85RX-86RX-87RX-88RX-89RX-90RX-91RX-99
RX-201RX-205RX-210RX-215
21.42221.65623.46923.6562.6722.9223.5474.0784.4535.4845.1096.87511.2979.6722.0262.4533.8445.547
0.4690.7810.5310.7810.4690.4690.5310.5940.5940.6880.7190.7811.1880.4690.2260.2190.3750.469
0.2540.4070.2630.4070.2540.2540.2630.3350.3350.4070.4070.4790.7800.2540.1260.1200.2130.210
0.1670.2710.2080.2710.1670.1670.1670.1880.1880.2080.2080.2920.2970.1670.057
0.072 (2)0.125 (2)0.167 (2)
1.0001.6251.2501.6251.0001.0001.0001.1251.1251.2501.2501.7501.7811.0000.4450.4370.7501.000
0.060.090.060.090.060.060.060.060.060.060.060.090.090.06
0.02 (3)0.02 (3)0.03 (3)0.06 (3)
----
0.060.060.060.090.090.120.120.120.12
-----
Númerodel
anillo
Diámetroexterno
OD
AnchoA
AnchoC
AnchoCH
AnchoH
RaioR
OrificioD (1)
Anexo 9.2 (Continuación)Dimensiones para Ring-Joints tipo RX en pulgadas
196
RX-20RX-23RX-24RX-25RX-26RX-27RX-31RX-35RX-37RX-39RX-41RX-44RX-45RX-46RX-47RX-49RX-50RX-53RX-54RX-57RX-63RX-65RX-66RX-69RX-70RX-73RX-74RX-82RX-84RX-85RX-86RX-87RX-88RX-89RX-90RX-91RX-99
RX-201RX-205RX-210RX-215
720 - 960 - 20001 ½
2
2 ½
3
4
5
6
8
10
12
16
18
20
8
2900
11 ½
22 ½
34
3 ½5
10
30001 ½
2
2 ½3
4
5
6
8
10
12
16
18
20
8
50001 ½
23 1/
8
2 ½
3
4
5
68
8
10
14
1 3/8
1 13/16
2 9/16
4 1/16
Clase de Presión y Diámetro Nominal - API 6BNúmero delanillo RX
Anexo 9.2 (Continuación)Tabla de aplicación de los anillos RX
197
Anexo 9.3Dimensiones para Ring-Joints tipo BX en pulgadas
BX-150BX-151BX-152BX-153BX-154BX-155BX-156BX-157BX-158BX-159BX-160BX-161BX-162BX-163BX-164BX-165BX-166BX-167BX-168BX-169BX-170BX-171BX-172BX-303
1 11/16
1 13/16
2 1/16
2 9/16
3 1/16
4 1/16
7 1/16
9
11
13 5/8
13 5/8
16 5/8
16 5/8
18 3/4
18 3/4
21 1/4
21 1/4
26 3/4
26 3/4
5 1/8
6 5/8
8 9/16
11 5/32
30
2.842
3.008
3.334
3.974
4.600
5.825
9.367
11.593
13.860
16.800
15.850
19.347
18.720
21.896
22.463
24.595
25.198
29.896
30.128
6.831
8.584
10.529
13.113
33.573
0.366
0.379
0.403
0.448
0.488
0.560
0.733
0.826
0.911
1.012
0.938
1.105
0.560
1.185
1.185
1.261
1.261
1.412
1.412
0.624
0.560
0.560
0.560
1.494
0.366
0.379
0.403
0.448
0.488
0.560
0.733
0.826
0.911
1.012
0.541
0.638
0.560
0.684
0.968
0.728
1.029
0.516
0.632
0.509
0.560
0.560
0.560
0.668
2.790
2.954
3.277
3.910
4.531
5.746
9.263
11.476
13.731
16.657
15.717
19.191
18.641
21.728
22.295
24.417
25.020
29.696
29.928
6.743
8.505
10.450
13.034
33.361
0.314
0.325
0.346
0.385
0.419
0.481
0.629
0.709
0.782
0.869
0.408
0.482
0.481
0.516
0.800
0.550
0.851
0.316
0.432
0.421
0.481
0.481
0.481
0.457
0.06
0.06
0.06
0.06
0.06
0.06
0.12
0.12
0.12
0.12
0.12
0.12
0.06
0.12
0.12
0.12
0.12
0.06
0.06
0.06
0.06
0.06
0.06
0.06
Númerodel anillo
BX
DiámetroNominal
AnchoOD
AnchoH
AnchoA
AnchoODT
RaioC
OrificioD (1)
198
Anexo 9.3 (Continuación)Dimensiones para Ring-Joints Tipo BX en pulgadas
1. Para todos los anillos es necesario apenas un orificio de ecualización de presión,localizado en el punto medio del ancho C.
Tolerancias:• Diámetro externo OD: +0, -0.005.• Altura H: +0.008, -0. La variación de la altura en todo el perímetro del anillo no
puede exceder de 0.004.• Ancho A: +0.008, -0. La variación del ancho en todo el perímetro del anillo no
puede exceder de 0.004.• Diámetro ODT: ± 0.002.• Ancho C: +0.006, -0.• Orificio D: ±0.02.• Altura CH: +0, -0.03.• Radio R: de 8% a 12% de la altura del anillo H.• Angulo de 23o : ± 0.25o.
Tabla de aplicación de los anillos BX
BX-150BX-151BX-152BX-153BX-154BX-155BX-156BX-157BX-158BX-159BX-160BX-161BX-162BX-163BX-164BX-165BX-166BX-167BX-168BX-169BX-170BX-171BX-172BX-303
2 000
26 ¾
30
3 000
26 ¾
30
5 000
13 5/8
16 ¾16 ¾18 ¾
21 1/4
10 0001 11/
16
1 13/16
2 1/16
2 9/16
3 1/16
4 1/16
7 1/16
911
13 5/8
16 ¾
18 ¾
21 1/4
5 1/8
6 5/8
8 9/16
11 5/32
15 0001 11/
16
1 13/16
2 1/16
2 9/16
3 1/16
4 1/16
7 1/16
911
13 5/8
16 ¾
18 ¾
6 5/8
8 9/16
11 5/32
20 000
1 13/16
2 1/16
2 9/16
3 1/16
4 1/16
7 1/16
911
13 5/8
Número delanillo BX
Clase de Presión y Diámetro Nominal - API 6BX
199
CAPÍTULO
10JUNTAS CAMPROFILE
1. INTRODUCCION
Con el avance tecnológico de los procesos, son exigidas juntas paraaplicaciones en condiciones cada vez más rigurosas, obligando al desarrollo denuevos productos para atender estas exigencias. El tipo de junta consideradoclásico para uso en intercambiadores de calor es llamado “Doble CamisaMetálica” (Teadit Tipo 923), que consiste en un relleno blando revestido poruna doble camisa metálica, según se muestra en la Figura 8.6.
Una de las características de las juntas para intercambiadores de calores que son fabricadas bajo pedido. Como estos elementos son construidos paraatender las condiciones especificas de intercambio térmico del proceso, noexisten dimensiones y formatos padronizados.
Uno de los requisitos para que una junta pueda ser usada con presioneselevadas es resistir a los torques elevados, necesarios para conseguir un selladoadecuado. Las juntas “Doble Camisa Metálica” en razón de su construcción,con un re l leno b lando, poseen buena capac idad de acomodarse a lasirregularidades de las bridas. En tanto, esta característica va en detrimento de
200
una mayor resistencia al aplastamiento, no siendo, por lo tanto, recomendablespara trabajos con presiones de aplastamiento mayores a 250 MPa (36000 psi ).
Una de las alternativas para presiones de trabajo elevadas es el uso delas juntas metálicas planas (Teadit Tipo 940), mostrada en la Figura 9.2. Lasjuntas tipo 940 presentan diversos problemas para su fabricación e instalación.Este tipo de junta es muy sensible a cualquier daño en las bridas, en especialsurcos o fallas radiales.
Al estar fabricadas con un metal o liga maciza es evidente la dificultad enescurrir él material para rellenar las irregularidades normales de las bridas. Lasdimensiones, muchas veces también obligan a soldar la junta, creando puntos dedureza elevada. Estos puntos pueden dañar las bridas o no permitir elaplastamiento uniforme de la junta.
Para superar los problemas de las juntas macizas planas, una alternativaes el empleo de juntas macizas dentadas (tipo diente de sierra), Teadit Tipo941, según se muestra en la Figura 9.3.
Las juntas dentadas poseen las mismas características de resistencia aelevadas presiones de trabajo. La forma dentada permite un mejor aplastamientoy crea un efecto de laberinto en la superficie de sellado. Al mismo tiempo queposeen un buen desempeño del punto de vista del sellado, el dentado puedeprovocar surcos en las bridas.
Combinando las características de las juntas macizas y la excelentesellabilidad del Grafito Flexible (Graflex®) y del PTFE Expandido Quimflex24BB ®, fueron desar ro l ladas las juntas Camprof i le , Teadi t Tipo 942.Constituidas por un núcleo metálico dentado cubierto con una fina película deGraflex® o Quimflex 24BB®, según se muestra en la Figura 10.1
Figura 10.1
201
Las juntas Teadit Camprofile ofrecen las siguientes ventajas:• presión de trabajo máxima de hasta 250 bar• temperatura máxima de hasta 650 oC• amplia faja de aplicación• menos sensibles a las irregularidades en las bridas
El perfil metálico dentado permite alcanzar elevadas presiones deaplastamiento con bajo torque en los espárragos. La fina película de Graflex® oQuimflex 24BB® rellena las irregularidades y evita que el dentado marque lasuperficie de las bridas. El efecto de laberinto también es acentuado por el Graflex®
o Quimflex 24BB ®, creando un sellado que alía la resistencia de una junta metálicacon la sellabilidad de estos dos materiales.
2. MATERIALES
2.1. NUCLEO METALICO
El material del núcleo debe ser especificado de acuerdo con la compatibilidadquímica del fluido y con la temperatura de operación. Es recomendable que el núcleosea fabricado con el mismo material del equipo para evitar corrosión y problemasde expansión diferencial. Seguir las recomendaciones de los Capítulos 2 y 6.
2.2. COBERTURA DE SELLADO
El material mas usado en la cobertura de sellado es el Grafito FlexibleGraflex® En situaciones donde el Graflex no es recomendado el núcleo es cubiertopor una película de PTFE Expandido Quimflex®. Los límites de operación para losmateriales de cobertura están relacionados en la Tabla 10.1.
Tabla 10.1Límites de Presión y Temperatura
Para atmósferas oxidantes el límite de temperatura para el Graflex es de 450 oC.
Graflex®
Quimflex®-240 650-240 270
250100
Material TemperaturaoC
min max
Presión de operaciónbarmax
202
3. LIMITES DE OPERACION
La faja de presión y temperatura de trabajo de la junta depende de los límitesde cada material, conforme indicado en el Capítulo 6 y en la Tabla 10.1. El limite deservicio de la junta es el menor valor de la combinación del límite para metal y parala cobertura. Por ejemplo, una junta Teadit tipo 942 en acero al Carbono AISI 1010/1020 e Graflex® tiene las siguientes fajas de operación:
• Presión máxima: 250 bar• Rango de temperatura (oC): -40 a 500
4. CALCULO DE TORQUE
Los valores de “m” e “y” para cálculo por la Norma ASME son mostrados enla Tabla 10.2 y los valores para cálculo por la Norma DIN están en la Tabla 10.3.
Tabla 10.2.Constantes para cálculo ASME
Tabla 10.3Constantes para cálculo DIN
Para mayor seguridad, recomendamos que el cálculo sea realizado de acuerdocon las recomendaciones de la Norma ASME, División II, Sección VIII, Apéndice II.
Enseguida, debe ser verificado el valor de la presión de aplastamiento, quedebe quedar en la faja recomendada en la Tabla 10.3.
MaterialAluminioCobreLatónAcero al CarbonoMonelAceros Inoxidables
m3.253.503.503.753.754.25
y55006500650076009000
10100
AlumínioCobreNíquelAISI 1006/1008AISI 304/316AISI 321AISI 309
1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1
Mín.σσσσσVU
20 20 20 20 20 20 20
Máx.σσσσσVO
140 300 510 500 500 500 600
100
120270500500500500570
200
93195490495450450530
300
150480315420420500
400
240
390460
500
350400
600
240
Material
Factorde la
juntam
Presión de aplastamiento
- MPa -instalación
Presión de aplastamiento – operaciónMPa
203
5. EJEMPLO DE APLICACION
El ejemplo a seguir muestra el estudio para cambiar de una junta maciza tipo Teadit 940 deacero inoxidable 304 por una junta Camprofile con el mismo acero y cobertura de Graflex:
5.1. Datos del intercambiador de calor:
• Presión de proyecto: 160 bar• temperatura de proyecto: 280 oC
datos de la junta:• tipo: Camprofile Teadit 942• materiales: Inox 304 y Graflex• diámetro interno: di = 488 mm = 19.213 pul• diámetro externo: de = 520 mm = 20.472 pul• espárragos:• material: ASTM A 193 B7• diámetro: dp = 2 pul• cantidad: np = 16
• Tensión admisible en los espárragos:• en la instalación: σ
p = 172 MPa
• en la operación : σp = 162 MPa
• área en la raíz de la rosca: A = 1 787 mm2
5.2. Cálculo de la fuerza de apriete de acuerdo con el Código ASME
5.2.1. Aplastamiento mínimo, Wm2
:• y: 10100 psi - aplastamiento mínimo, tabla ASME• N = 16 mm• b
0 = N / 2 = 16 / 2 = 8 mm = 0.315 pul
• b = 0.5 b0 0.5 = 0.5 x 0.3150.5 = 0.281 pul – ancho efectivo de la junta
• G = de - 2b = 20.472 - 2 x 0.281 = 19.910 pul• W
m2 = π b G y = π x 0.281 x 19.910 x 10100 = 177 520 lb
• Wm2
= 789 648 N
5.2.2. Condiciones operacionales, Wm1
:• p = 160 bar = 2352 psi• m = 4.25 - factor de la junta, tabla ASME• W
m1 = ((π G2 p) / 4) + 2 b π G m p
• Wm1
= ((π x 18.6512 x 2352) / 4) + (2 x 0.281 x π x 18.651 x 4.25 x 2352)• W
m1 = 642 586 + 329 166 = 971 752 lb
• Wm1
= 4 324 296 N
5.2.3. Fuerza de sellado, Wm:
Considerando los cálculos 5.2.1 y 5.2.2, la fuerza de sellado mínima de acuerdo con elCódigo ASME es el mayor valor de W
m1 y W
m2, por lo tanto, W
m = 4 324 296 N. El valor de
la fuerza por espárrago es:• F
pmin = 4 324 296 / n
p = 270 268 N
5.2.4. Fuerza máxima en los espárragos, Fpmax
:• A
e = 1 787 mm2 - área resistiva de los espárragos
• σa = 172 Mapa - tensión admisible en los espárragos
• Fpmax
= Ae σ
a• F
pmax = 1 787 x 172 = 307 364 N
204
5.2.5. Verificación de la tensión admisible en la temperatura de operación:• σ
b = 162 MPa
• σb > W
m1 / (A
e n
p) = 4 324 296 / (1787 x 16) = 151 MPa
• Considerándose que la tensión admisible en la temperatura de operación es de 162 MPa,el valor encontrado está debajo de este limite.
5.2.6. Considerando los ítems 5.2.3 y 5.2.4, la fuerza total ejercida por los espárragos paraasegurar un sellado adecuado, al mismo tiempo que la tensión en los espárragos nosobrepase la máxima admisible, debe estar entre 270 268 N y 307 364 N.
5.2.7. Torque mínimo, Tmin
:• k = 0.2 - factor de rosca y de fricción• T
min = k d
p F
pmin
• Tmin
= 0.2 x (50.8 / 1000) x 270 268 = 2 745 N-m
5.2.8. Torque máximo, Tmax
:• T
max = k d
p F
pmax
• Tmax
= 0.2 x (50.8 / 1000 ) x 307 364 = 3 123 N-m
5.3.Cálculo de la fuerza de apriete de acuerdo con la Norma DIN 2505:
5.3.1. Fuerza de aplastamiento mínima:• F
emin = π b
D b
D σ
VU
• dD = ( 488 + 520 ) / 2 = 504 - diámetro medio
• σVU
= 20 MPa - tabla DIN 2505• b
D = (520 - 488 ) / 2 = 16 mm
• FEmin
= π x 488 x 16 x 20 = 490 591 N
5.3.2. Fuerza de sellado mínima:• F
Vmin = F
Omin + F
i
• FOmin
= π dD b
D n p S
D
• n = 1.1 - factor de la junta tabla DIN 2505• S
D = 1.2 - coeficiente de seguridad - DIN 2505, valor mínimo
• p = 160 bar = 16 MPa• F
Omin = π x 504 x 16 x 1.1 x 16 x 1.2 = 535 050 N
• Fi = p (π / 4 ) d
D2 = 16 x (π / 4 ) x 5042 = 3 192 059 N
• FVmin
= 535 050 + 3 192 059 = 3 727 109 N
5.3.3. Fuerza de aplastamiento máxima:5.3.3.1. En la instalación:
• FEimax
= π dD b
D σ
VO
• σVO
= 500 MPa - tabla DIN 2505• F
Emax = π x 504 x 16 x 500 = 12 666 901 N
5.3.3.2. En la operación:• F
Oimax = F
Omax + F
i
• FOmax
= π dD b
D σ
BO
• σBO
= 414 MPa, interpolado en la tabla DIN 2505 para 280 oC
205
• FOmax
= π x 504 x 16 x 414 = 10 488 195 N• F
Oimax = 10 488 195 + 3 192 059 = 13 680 254 N
5.3.4. Fuerza máxima en los espárragos, Fptmax
:• A
e = 1 787 mm2 - área resistiva en los espárragos
• σp = 172 MPa - tensión admisible en los espárragos
• Fptmax
= np A
e σ
p = 16 x 1 787 x 172 = 4 917 824 N
5.3.5. Considerando los ítems 5.3.1 a 5.3.4, la fuerza total ejercida por los espárragos paraasegurar un sellado adecuado, al mismo tiempo que la tensión en los espárragos no sobrepase lamáxima admisible, debe estar entre 3 727 109 N y 4 917 824 N.
5.3.6. Torque mínimo:• T
min = k d
p 3 727 109 / n
p
• Tmin
= 0.2 x (50.8 / 1000) x 3 727 109 / 16 = 2 367 N-m
5.3.7.Torque máximo:• T
max = k d
p F
pmax / n
p
• Tmax
= 0.2 x (50.8 / 1000 ) x 4 917 824 / 16 = 3 122 N-m
6. ACABADO SUPERFICIAL
El acabado recomendado para la superficie de sellado de las bridas es de 1.6 µm a 2.0 µm Ra
(63 µpul a 80 µpul Ra). Esta faja es conocida como “acabado liso”.
7. DIMENSIONAMIENTO
Al dimensionar una junta Camprofile, utilice los huelgos y tolerancias indicadas en las Tablas 10.4y 10.5.
206
Tabla 10.4Huelgos entre la junta y la brida
Tabla 10.5Tolerancias de fabricación
8. FORMATOS
El anexo 8.1 muestra los formatos más comunes de juntas para intercambiadores decalor. Las divisiones son soldadas en el anillo externo de la junta.
Los anchos padrón de la junta, dimensión “B”, son 10, 13, 16 y 20 mm. Otros anchospueden producidos bajo consulta.
El espesor padrón, dimensión “E” es de 4 ±0.2 mm, siendo 3.2 mm para el núcleometálico y 0.4 mm para cada una de las camadas de cobertura. Otros espesores denúcleo pueden ser fabricados bajo consulta.
9. JUNTAS CAMPROFILE PARA FLANGES ASME B16.5
Por ocasión de esta edición de este libro aún no existía una norma para este tipo dejuntas, publicada pela ASME. Existen sin embargo, varias propuestas y estudios.La Figura 10.2 muestra la forma constructiva más común, con área de sellado cerrilladacon cobertura de Grafite Flexible (Graflex) o PTFE e anillo centralizador.
Tipo de confinamientode la junta
Bridas lengüeta yranura
Juntas confinadaspor el diámetro externo
Juntas confinadaspor el diámetro interno
Internodiam. interno de laranura + 1.6 mm
diam. interno de la brida + 3.2 mm
diam. interno de la brida + 1.6 mm
diam. externo de laranura - 1.6 mmdiam. externo de la
brida - 1.6 mmdiam. externo de la
brida - 3.2 mm
Externo
Diámetro de la junta
Diámetro internode la junta
hasta 500 mmde 500 a 1500 mmmayor que 1500 mm
Interno+0.8 -0.0+1.6 -0.0+2.5 -0.0
Externo+0.0 -0.8+0.0 -1.6+0.0 -2.5
Tolerancias (mm)
207
Figura 10.2
9.1 DIMENSIONES Y TOLERANCIAS
Los diámetros de las juntas para bridas ASME B16.5, están mostrados em elAnexo 10.1. Las demas dimensiones están en la Tabla 10.6.
Tabla 10.6Dimensiones de Fabricación
9.2 MARCACION
El anillo centrador marcado con símbolos de, mínimo, 0.100 pul. dealtura, constando las siguientes indicaciones:• Identificación del fabricante (nombre o marca).• Diámetro nominal de la brida.• Clase de presión.• Código del material del anillo de sellado.• Código del material de la cobertura.• Código del material del anillo de centralización.
La tabla con los códigos de los materiales está en el Anexo 10.2
Espesor Del Anillo de SelladoEspesor del Anillo CentradorEspesor de la CoberturaProfundidad de las Ranuras
Mínimo0.1150.0240.0150.030
Máximo0.1310.0350.0300.060
CaracterísticaDimensiones (pulgadas)
Anillo Centrador
208
Anexo 10.1Dimensiones de Juntas Camprofile para bridas ASME B16.5
1/2
3/4
1
1 1/4
1 1/2
2
2 1/2
3
4
5
6
8
10
12
14
16
18
20
24
0.91
1.13
1.44
1.75
2.06
2.75
3.25
3.87
4.87
5.94
7.00
9.00
11.13
13.37
14.63
16.63
18.87
20.87
24.88
1.31
1.56
1.87
2.37
2.75
3.50
4.00
4.88
6.06
7.19
8.37
10.50
12.63
14.87
16.13
18.38
20.87
22.87
26.87
150
1.88
2.25
2.63
3.00
3.38
4.13
4.88
5.38
6.88
7.75
8.75
11.00
13.38
16.13
17.75
20.25
21.63
23.88
28.25
300
2.13
2.63
2.88
3.25
3.75
4.38
5.13
5.88
7.13
8.50
9.88
12.13
14.25
16.63
19.13
21.25
23.50
25.75
30.50
400
2.13
2.63
2.88
3.25
3.75
4.38
5.13
5.88
7.00
8.38
9.75
12.00
14.13
16.50
19.00
21.13
23.38
25.50
30.25
600
2.13
2.63
2.88
3.25
3.75
4.38
5.13
5.88
7.63
9.50
10.50
12.63
15.75
18.00
19.38
22.25
24.13
26.88
31.13
900
2.50
2.75
3.13
3.50
3.88
5.63
6.50
6.63
8.13
9.75
11.38
14.13
17.13
19.63
20.50
22.63
25.13
27.50
33.00
1500
2.50
2.75
3.13
3.50
3.88
5.63
6.50
6.88
8.25
10.00
11.13
13.88
17.13
20.50
22.75
25.25
27.75
29.75
35.50
2500
2.75
3.00
3.38
4.13
4.63
5.75
6.63
7.75
9.25
11.00
12.50
15.25
18.75
21.63
-
-
-
-
-
Diámetro externo del Anillo Centrador (pulegadas)Anillo de SelladoDN
(pul)DiámetroInterno
(pul)
DiámetroExterno
(pul)
Tolerancias:• Diámetro interno del anillo de sellado:
o DN ½” a DN 8": ± 0.03 pul.o DN 10" a DN 24": ± 0.06 pul.
• Diámetro externo del anillo de sellado:o DN ½” a DN 8": ± 0.03 pul.o DN 10" a DN 24": ± 0.06 pul.
• Diámetro externo del anillo centrador: ± 0.06 pul.
209
Acero CarbonoAcero Inoxidable 304
Acero Inoxidable 304 LAcero Inoxidable 309Acero Inoxidable 310Acero Inoxidable 316
Acero Inoxidable 317 LAcero Inoxidable 347Acero Inoxidable 321Acero Inoxidable 430
Monel 400Níquel 200
TitanioHastelloy BHastelloy CInconel 600Inconel 625
Inconel X-750Incoloy 800Incoloy 825
Zirconio
CRS304
304 L309310
316 L317 L347321430
MONNITI
HAST BHAST CINC 600INC 625
INXIN 800IN 825ZIRC
GraflexPTFE
FGPTFE
Cobertura
Anillos de Sellado y CentralizaciónMaterial Código
Anexo 10.2Códigos de los materiales para Juntas Camprofile para bridas ASME B16.5
210
211
CAPITULO
11
JUNTASPARA AISLAMIENTO ELECTRICO
1. CORROSION ELECTROQUIMICA
Este es el tipo de corrosión más frecuentemente encontrado. Se produce atemperatura ambiente. Es el resultado de la reacción de un metal con agua o soluciónacuosa de sales, ácidos o bases.
La Figura 11.1 ilustra una corrosión Electroquímica.Como se puede observar, existen dos reacciones, una en el ánodo y otra en el
cátodo. Las reacciones anódicas son siempre oxidaciones y, por lo tanto, tienden adisolver el metal en el ánodo, o a combinarlos en forma de óxido.
Los electrones producidos en la región anódica participan de la reaccióncatódica. Estos electrones fluyen a través del metal, formando una corriente eléctrica.
Las reacciones catódicas son siempre de reducción, y normalmente no afectanal metal del cátodo, pues la mayoría de los metales no pueden ser reducidos.
La base de la corrosión Electroquímica es la existencia de una reacciónanodina donde los metales del ánodo pierden electrones. La medida, de la tendenciade un metal a perder electrones, sirve como criterio básico para determinar sucorrosividad.
Esta medida, expresada en volts, en relación a una célula de hidrógeno gaseoso,es encontrada en los manuales de corrosión.
Para el hierro, el valor es de 0.44 V, y para el zinc es de 0.76 V. Poseyendo elzinc, potencial más elevado, habrá una corriente de zinc hacia el hierro (de potencialmas elevado hacia el más bajo). El zinc, siendo ánodo, es corroído.
Si, por ejemplo, en lugar de zinc, en la Figura 11.1 tuviéramos cobre, depotencial 0.34 V, habrá corrosión del hierro, que tiene mayor potencial.
212
Figura 11.1
De este modo, la relación entre los potenciales electroquímicos de los metalesen contacto, es quien va a determinar cual de ellos será corroído. El principio esextensamente usado y el zincado de chapas de acero al Carbono es uno de losejemplos más comunes del uso controlado de la corrosión Electroquímica.
La Tabla 11.1 muestra la relación entre algunos metales y aleaciones.
Tabla 11.1Serie electrolítica en agua salada
Ánodo (base)
Cátodo (noble)
MagnesioZinc
Hierro fundidoAcero Carbono
Acero Inoxidable 304Cobre
Acero Inoxidable 316InconelTitanioMonel
OroPlatino
213
2. PROTECCION CATODICA
La protección catódica consiste en usar controladamente el principio decorrosión electroquímica, descripto anteriormente, para protección de tuberías, tanquesy otros equipos sumergidos.
El tramo de tubería o el tanque a ser protegido, debe ser aislado eléctricamentedel resto del sistema. De esta forma, se evita el pasaje de corrientes galvánicas a hacialos puntos no protegidos.
Son también colocados ánodos de zinc en cantidad suficiente para absorber lacorriente galvánica. Estos ánodos son consumidos en el proceso, y periódicamentedeben ser sustituidos.
La Figura 11.2 ilustra una tubería sumergida protegida por electrones de zinc,y aislada del resto del sistema.
Figura 11.2
3. SISTEMA DE AISLAMIENTO DE BRIDAS
Según lo mostrado, para evitar las corrientes eléctricas existentes en el proceso,provoquen corrosión en otras áreas o tramos de tubería protegida, debe sereléctricamente aislado del resto del sistema.
La Figura 11.3 muestra una junta de aislamiento de bridas tipo E instalada.El lado aislado no puede tener ninguna parte metálica en contacto con otras
partes, formando, por lo tanto, un sistema semejante al de la Figura 11.1.Los componentes de un sistema de aislamiento de bridas son:• Juntas de material aislante.• Camisas aislantes.
214
• Arandelas aislantes.Todos los componentes del sistema están dimensionados para uso en bridasASME B16.5.Materiales de la junta:
• Resina fenólica reforzada de 3.2 mm de espesor o resina fenólica reforzada de2mm de espesor, revestida, en ambas caras de sellado, con Neopreno de 0.5 mmde espesor.
• Lamina Comprimida de acuerdo con las recomendaciones del Capítulo 4 deeste libro.
3.1. JUNTAS PLANAS TIPO E
Poseen el mismo diámetro externo de las bridas, proporcionando proteccióncompleta. Impidiendo que materiales extraños penetren entre las bridas, estableciendocontacto eléctrico.
Poseen orificios para el paso de los bulones de acuerdo con recomendacionesde la Norma ASME B16.5. La Figura 11.3 muestra un sistema típico de junta tipo E.
Figura 11.3
215
3.2. JUNTAS PLANAS TIPO F
Son proyectadas de modo a que su diámetro externo sea un poco menor que eldiámetro del circulo de orificios de la brida, tocando, por lo tanto, en las camisas deprotección de los bulones. Son más económicas que el tipo E. Siempre que hubierapeligro de que materiales extraños penetren entre las bridas, será necesario protegerlasadecuadamente. La Figura 11.4 muestra un sistema típico de junta F.
Figura 11.4
3.3. JUNTAS TIPO ANILLO RJD 950 Y 951
Son juntas de aislamiento fabricadas para uso en bridas con canal para Ring-Joints. El tipo RJD 950 tiene forma oval y el RJD 951 octogonal. Siempre quehubiera peligro de que materiales extraños penetren entre las bridas, estableciendo
216
contacto eléctrico, es necesario protegerlas adecuadamente. La Figura 11.5 muestraun sistema típico de juntas RJD.
Material de la junta: resina fenólica reforzada.Dimensiones: según norma ASME B16.20, mostrada en el Capítulo 9.
Figura 11.5
3.4. CAMISAS DE AISLAMIENTO
Las camisas de aislamiento pueden ser fabricadas en resina fenólica o enpolietileno. Las propiedades físicas del material de las camisas de resina fenólica, sonlas mismas de las juntas. Las camisas de polietileno son altamente flexibles yadecuadas para uso en lugares con mucha humedad, pues poseen elevadaimpermeabilidad y baja absorción de humedad. Son fabricadas en espesor de 0.8 mm.
217
3.5. ARANDELAS DE AISLAMIENTO
Fabricadas En resina fenólica reforzada con tejido de algodón, con las mismascaracterísticas físicas de las camisas de resina fenólica o en polietileno. Espesorpadrón 3.2 mm.
3.6. ARANDELAS DE PROTECCION
Van colocadas entre la tuerca o cabeza del bulón y las arandelas aislantes, paraevitar que estas sean dañadas en el ajuste. El diámetro externo esta proyectado paraadaptarse a las bridas ASME B16.5. Fabricadas en acero Carbono galvanizado en elespesor de 3.2 mm.
4. ESPECIFICACIONES DEL MATERIAL DE LAS JUNTAS
Tipo: resina fenólica reforzada con tejido de algodón.Características:• rigidez dieléctrica...........................paralela: 5 KV/mm
perpendicular: 3 KV/mm• resistencia a la compresión............ 1800 kgf/cm2
• resiste a la flexión ......................... 1000 kgf/cm2
• resistencia a la tracción..................900 kgf/cm2
• absorción de agua............................2,40%• peso específico ..............................1,30 g/cm3
• dureza Rockwell M ........................ 103• temperatura máxima de trabajo.......130 0C
218
219
CAPITULO
12
INSTALACIONY EMISIONES FUGITIVAS
1. PROCEDIMIENTO DE INSTALACION
Para conseguir un sellado satisfactorio, es necesario que ciertosprocedimientos básicos sean seguidos en la instalación. Para cualquier tipo de junta ode material usado en su fabricación, estos procedimientos son de fundamentalimportancia para que el montaje, test y operación, sean realizados con éxito.
a) Inspeccione las superficies de asentamiento de la junta. Verifique laexistencia de marcas de herramientas, rayaduras, surcos o puntos de corrosión.Marcas radiales de herramientas en la superficie de sellado, son prácticamenteimposibles de sellar con cualquier tipo de junta. Asegúrese que el acabado es eladecuado al tipo de junta a usar.
b) Inspeccione la junta. Verifique si el material es el especificado para laaplicación, o si existen defectos o daños de transporte o almacenamiento.
c) Inspeccione y limpie los bulones, tuercas, arandelas y la superficie de lasbridas.
d) Lubrique las roscas y caras en contacto de las tuercas. El montaje nodeberá ser iniciado sin esta lubricación. Para temperaturas de operación elevadas, ellubricante no debe provocar el atascamiento de los bulones, facilitando un futurodesmontaje. Cuanto mejor sea el lubricante, más precisa será la fuerza de apriete delos bulones.
e) En bridas con cara resaltada o plana, instaladas verticalmente, coloqueinicialmente los bulones de la parte inferior. Coloque y centre la junta, instalandoenseguida el resto de los bulones.
f) En bridas tipo macho y hembra, o con canales, la junta debe ser instaladacentrada en el alojamiento. Si la instalación fuera en la vertical, puede ser necesario el
220
uso de adhesivos, o un poco de grasa para mantenerla en posición correcta hasta elapriete. Es necesario asegurarse que el adhesivo o grasa no va a atacar el material dela junta.
g) Instale los bulones y ajuste con la mano hasta tocar de acuerdo a lasecuencia mostrada en el Anexo 12.1, para los diversos tipos de bridas. Numere losbulones para facilitar el seguimiento del orden del apriete.
h) Apriete los bulones hasta aproximadamente el 30% del torque final,siempre siguiendo el orden de apriete. Si la secuencia del apriete no fuera seguida,las bridas pueden quedar desalineadas, imposibilitando conseguir el paralelismonecesario para el buen funcionamiento de la junta.
i) Repita el paso h, elevando el torque hasta el 60% del valor final.j) Continúe apretando en la secuencia recomendada hasta llegar al valor final.k) Continúe apretando en el sentido horario hasta que todos los bulones estean
con el mismo torque. Normalmente, son necesarias varias pasadas, pues al apretar unbulón, los adyacentes se aflojan, obligando a un nuevo apriete.
l) Todos los tipos de juntas presentan relajamiento después de su instalación.Es recomendable el reapriete, especialmente en aplicaciones de temperaturas o presionescon ciclage termica, altas temperaturas o presiones elevadas.
m) No se recomienda el reapriete a caliente de juntas de lámina comprimida sinamianto. Consulte Teadit en caso de duda sobre el procedimiento de reapriete.
2. APLICACION DEL AJUSTE
El método más correcto para obtener las tensiones en los bulones, es midiendosu elongación. En la práctica, este procedimiento es costoso y de difícil ejecución.La tendencia actual es usar llaves de torque, dispositivos de tensionamiento, oherramientas hidráulicas. El apriete usando herramientas manuales, sin control deltorque aplicado, solo debe ser usado en los casos de poca responsabilidad.
El torque o esfuerzo para apretar los bulones, depende de varios factores segúnmostrado en el Capítulo 2.
3. TENSIONES ADMISIBLES EN LOS BULONES
El Apéndice S del Capítulo 8 del Código ASME, trata específicamente de latensión inicial en los bulones. Por ejemplo, el proyectista de la brida, debe determinarcual es la necesidad de apriete, para la presión y temperatura en las condiciones deoperación, de acuerdo con la tensión admisible en la temperatura de operación. Estatensión admisible es determinada por el material y por la temperatura de operación.
El teste hidrostático, que en la mayoría de los casos es necesario para verificarel sistema, es realizado con una vez y media la presión de operación.Consecuentemente, una unión bridada proyectada estrictamente de acuerdo con elCódigo ASME, que deba pasar la prueba hidrostática, con presión superior a loproyectado, debe tener un torque de apriete en los bulones mayor que el aplicado enlas condiciones de operación.
El Apéndice S del Capítulo 8 del Código ASME, trata sobre estas condiciones,y establece que para pasar la prueba hidrostática, los bulones deben ser apretadoshasta el valor necesario para eso. Si, en este caso, la tensión fuera mayor que la
221
admisible, bulones con material de mayor tensión de escurrimiento, deben ser usados,teniendo en cuenta el siguiente procedimiento:• Usar bulones con tensiones de escurrimiento, compatible con la necesaria para
pasar la prueba hidrostática, siguiendo los procedimientos normales deinstalación de la junta.
• Después de la ejecución de la prueba hidrostática, aliviar los bulones hastaaproximadamente el 50% de la tensión inicial.
• Sustituir los bulones usados en la prueba, por los bulones de proyecto, uno porvez, apretando hasta el torque de los demás.
• Después de la substitución, apretar hasta el torque de proyecto, siguiendo lasecuencia recomendada.
4. CAUSAS DE PERDIDAS
Una de las formas más eficientes de determinación de las causas de unapérdida, es un cuidadoso análisis de la junta usada. A continuación, están relacionadasdiversas situaciones y sus posibles soluciones:
• Junta muy corroída: seleccionar un material con mejor resistencia a la corrosión.• Junta extrudada excesivamente: seleccionar un material con mejor resistencia al
escurrimiento en frío (cold flow), o con mayor resistencia al aplastamiento.• Junta aplastada excesivamente: seleccionar una junta con mayor resistencia al
aplastamiento; usar anillo limitador de compresión, o reproyectar la brida.• Junta con superficie de sellado dañada: verificar las dimensiones de la junta y de
las bridas. La junta puede estar con el diámetro interno menor, o con el diámetroexterno mayor que los diámetros de las bridas.
• Junta sin señales de aplastamiento: seleccione una junta más blanda, o reduzcael área de contacto de la junta con la brida.
• Junta más fina en el diámetro: indicación de rotación, o deflexión de la brida.Alterar las dimensiones de la junta, de modo que ella quede más próxima a losbulones, reduciendo el momento de rotación. Seleccionar una junta más blanda,que requiera una menor presión de aplastamiento. Reducir el área de la junta.Reforzar la brida para aumentar su rigidez.
• Junta aplastada irregularmente: procedimiento incorrecto de ajuste de los bulones.Asegurarse de que la secuencia de ajuste de los bulones sea seguida correctamente.
• Junta con variación regular de espesor: indicación de bridas con espaciamientoexcesivo entre los bulones, o sin rigidez suficiente. Reforzar las bridas, disminuirel espacio entre bulones, o seleccionar una junta más blanda.
5. BRIDAS MUY SEPARADAS, INCLINADAS O DESALINEADAS
Cuando las bridas, estuvieran muy separadas, no intentar aproximarlas,apretando los bulones. Se pueden crear tensiones excesivas, y la junta puede serapretada incorrectamente. La línea debe ser corregida, y cuando esto no fuera posible,usar espaciadores según se muestra en la Figura 12.1.
222
Siempre deben ser corregidos los desalineamientos, antes de instalar la junta.
.
Figura 12.1
6. CARGA CONSTANTE
Inmediatamente después de la instalación de una junta se inicia el llamadorelajamiento de la unión bridada, que es caracterizado por la pérdida de parte de lafuerza de ajuste aplicada en su montaje.
Este relajamiento es un fenómeno natural causado por diversos factores:• Relajamiento de la junta: las juntas son proyectadas para, escurrir, rellenar las
irregularidades de la superficie de sellado. A medida que esta deformaciónplástica ocurre las bridas se aproximan, reduciendo las tensiones en los bulones.El valor de esta reducción de tensión depende del tipo de material y de latemperatura de operación.
• Relajamiento en la rosca: cuando en los bulones y tuercas son ajustadas hayun contacto entre sus partes. Analizando microscópicamente, verificamos que
el contacto entre las superficies ocurre en algunos puntos. Como estos puntosquedan con elevadas tensiones, con el tiempo, ocurre un escurrimiento del
223
material, reduciendo la tensión. Estudios muestran que, cuando el sistema seestabiliza, hay una reducción de 5% a 10% de la tensión inicial.
• Relajamiento por temperatura: bulones usados en elevada temperatura tiende arelajar con el tiempo. El valor de este relajamiento depende del material,temperatura y tiempo de exposición.
• Vibración: bajo vibración severa los bulones tienden a relajar pudiendo ocurrirhasta la perdida total del ajuste.
• Apriete no simultáneo: normalmente los bulones son apretadas en etapas usandouna secuencia cruzada. De esta forma, cuando un bulón es aprietados los vecinospierden un poco de tensión. Si el apriete fuera simultáneo este fenómeno seminimiza.
• Expansión térmica: con el cambio de la temperatura ambiente a la de operación,se producen dilataciones en el conjunto. Como la junta y la brida están en contactocon el fluido y los bulones están más distantes se producen gradientes detemperatura y de dilatación. Lo mismo ocurre cuando el sistema esta parado.Estas expansiones y contracciones térmicas provocan el relajamiento del conjunto.
• Ciclo térmico: cuando el sistema opera con variaciones de temperatura, o paracon frecuencia, el relajamiento provocado por las dilataciones y contraccionestérmicas es aumentado.
Para compensar la pérdida de ajuste por relajamiento se debe aumentar laelasticidad del sistema. Se puede hacer este aumento con la instalación de bulones demayor longitud o por la instalación de conjuntos de resortes – plato. Estos métodos semuestran en la Figura 12.2.
El uso de bulones y camisas es de uso bastante restringido pues necesita demucho espacio para que sus efectos sean efectivos.
El sistema más empleado es el de resortes-plato, que es conocido como CargaConstante o Carga Viva (Live Loading).
Figura 12.2
224
6.1 SISTEMA TEADIT LIVE LOADING
Para compensar los efectos de relajamiento, Teadit desarrollo el Sistema deMantenimiento de Ajuste Teadit (LIVE LOADING), que esta compuesto de resortes-plato especialmente proyectados para uso en bridas, según Figura 12.3.
Figura 12.3
Antes de decidir por el uso del LIVE LOADING es necesario estudiar laaplicación y verificar si existe la necesidad. No debe ser usado en forma indiscriminada,ya que encarece el costo de instalación.
El LIVE LOADING no corrige problemas de sellado, pero manteniendo lafuerza de apriete, se reducen significativamente los problemas de pérdidas ensituaciones criticas.
O LIVE LOADING es recomendado en las siguientes situaciones:
• Fluidos cuya pérdida pueda causar serios daños al medio ambiente o riesgode vida.
• Líneas con grandes fluctuaciones de temperatura o ciclo térmico.• Cuando la razón entre la longitud y el diámetro de los bulones es menor que tres.• Junta sujeta a vibraciones.• Cuando el material de la junta o de los bulones presenta relajamiento elevado.• Cuando existe un histórico de pérdidas en la brida.
El LIVE LOADING para bridas padrón esta disponible en tres valores de tensiónen los bulones, según se muestra en la tabla del Anexo 12.2. Cuando el sistema es
225
apretado con un valor de torque tabulado, el bulón queda con 414 MPa (60 000psi), 310 MPa (45 000 psi) o 207 MPa (30 000 psi), dependiendo del sistemaelegido. El valor de la fuerza ejercida por el conjunto bulón/resorte al llegar altorque, también esta indicado en la tabla del Anexo12.2.
Los resortes del sistema LIVE LOADING padrón, son fabricados en aceroASTM A681 tipo H13, acabado: levemente aceitado indicado para uso con bulonesde acero Carbono. El rango de temperatura de operación es dede ambiente hasta 590 oC.
Para aplicaciones en ambientes corrosivos pueden ser suministrados tambiénen acero inoxidable ASTM A693 tipo 17-P7 para temperaturas de –240 oC a 290 oC.También pueden ser fabricados en Inconel 718 (ASTM B637) para temperaturas de– 240 oC a 590 oC. Estos materiales están disponibles bajo consulta.
El montaje en las bridas debe ser el indicado en la Figura 12.3, con un resortede cada lado de la brida. Al montar observar rigurosamente la posición del resorte, lasuperficie más elevada debe quedar para el lado de la tuerca o de la cabeza del bulón.Si el montaje no fuera como el mostrado, el valor de la fuerza ejercida por el resorteno será el indicado. Al llegar al torque recomendado el resorte debe estar plano.Importante: los valores de torque son validos para bulones nuevos y bien lubricados.
Para bridas de equipos, tales como intercambiadores de calor, que trabajan conciclo térmico, temperaturas elevadas y fluidos peligrosos, puede ser necesaria lainstalación de más de un resorte por bulón. En este caso, Teadit debe ser consultada,para calcular el numero de resortes, el que va a depender de las condiciones específicasde cada caso.
7. EMISIONES FUGITIVAS
Para asegurar la vida de las próximas generaciones, es necesario reducir lospoluentes liberados al medio ambiente. Esto se ha tornado una preocupación en lamayoría de los países del mundo. Además de esta necesidad ambiental, estas pérdidasde productos causan un costo elevado para las industrias.
La gran mayoría de los agentes poluentes, óxidos de Carbono, Nitrógeno yAzufre, son provenientes de la quema de combustibles o de la evaporación dehidrocarburos. Estas emisiones son parte del proceso industrial y sujetas a controlesespecíficos.
En tanto, existen pérdidas indeseables a través de ejes de bombas, vástagosde válvulas y bridas, que en condiciones normales, no deberían ocurrir. Estas pérdidasson conocidas como Emisiones Fugitivas (Fugitive Emissions). Se estima quesolamente en los USA la perdida de productos a través de Emisiones Fugitivas alcanzaa más de 300.000 toneladas año, correspondiente a un tercio del total de emisionesde las industrias químicas. Emisiones Fugitivas no siempre pueden ser detectadaspor medio de inspecciones visuales, exigiendo equipos especiales.
226
El control de Emisiones Fugitivas desempeña también un factor importante enla prevención de accidentes. Las pérdidas no detectadas son, en gran parte, las causasde los incendios y explosiones en las industrias.
Los Estados Unidos de América fueron el primer país en establecer un controlefectivo sobre las Emisiones Fugitivas a través del Clean Air Act Amendments (CAA),establecido en 1990 por la Evironmental Protection Agency (EPA) en conjunto conlas industrias. La CAA estableció la relación de los Poluentes Volátiles Nocivosdel Aire (Volatile Hazardous Air Poluents), conocidos por la sigla VHAP. Esnecesario también controlar cualquier otro producto que tenga más del 5% de unVHAP en su composición.
Para monitorear las Emisiones Fugitivas la EPA estableció el Método 21 (EPAReference Method 21), que usa un analizador de gases conocido como OVA (OrganicVapour Analyzer). Este aparato, calibrado para Metano, mide la concentración de unVHAP en volumen de partes por millón (ppm). El OVA, por medio de una pequeñabomba, hace pasar el aire a través de un sensor determinando la concentración deVHAP.
Deben ser monitoreados vástagos de válvulas, bombas, bridas, ejes deagitadores, dispositivos de control y cualquier otro equipo que pueda presentarpérdidas. La concentración máxima admisible para bridas es de 500 ppm. Algunasorganizaciones de medio ambiente consideran este valor muy elevado y están exigiendo100 ppm como límite para bridas.
Debe ser hecha una medición inicial a 1 metro del equipo, en la direccióncontraria al viento y enseguida a 1 cm del equipo. Para bridas, se debe medir en todoel contorno. El valor a ser considerado es la diferencia entre el mayor valor medido yel valor de la medida inicial, a 1 m de distancia. Si el valor de la diferencia fueramayor que 500 ppm, la brida es considerada como perdiendo y debe ser reparada.
El Método 21 permite obtener una medida del tipo “pasa-no-pasa”, determinandosi la brida esta o no perdiendo. Sin embargo, no permite obtener una medicióncuantitativa de lo que se está perdiendo en una unidad de tiempo. Para eso serianecesario aislar la brida o equipo, operación honerosa y no siempre posible.
La EPA desarrolló varios estudios para establecer una correlación entre el valoren ppm y el flujo de masa. La Chemical Manufacturers Association (CMA) y la Societyof Tribologists and Lubrication Engineers también realizaron estudios y llegaron aresultados similares. La pérdida en gramos por hora puede ser establecida como:
Pérdida = 0.02784 (SV 0.733) g / hora
Donde SV es el valor medido en partes por millón (ppm).
El valor de la pérdida obtenido en esta ecuación es apenas orientativo,permitiendo calcular la cantidad aproximada de producto pérdida hacia la atmósfera.Por ejemplo, si tuviéramos una brida con una pérdida de 5 000 ppm tenemos:
Perdida = 0.02784 (SV 0.733) = 0.02784 (50000.733) = 14.322 g / hora
227
Anexo 12.1
Secuencia de Apriete
8 - Bulones 12 - Bulones
16 - Bulones
24 - Bulones20 - Bulones
228
229
Anexo 12.2Sistema LIVE LOADING para bridas
ACX00008060ACX00008045ACX00008030ACX00010060ACX00010045ACX00010030ACX00012060ACX00012045ACX00012030ACX00014060ACX00014045ACX00014030ACX00016060ACX00016045ACX00016030ACX00018060ACX00018045ACX00018030ACX00020060ACX00020045ACX00020030ACX00022060ACX00022045ACX00022030ACX00024060ACX00024045ACX00024030ACX00026060ACX00026045ACX00026030ACX00028060ACX00028045ACX00028060ACX00030060ACX00030045ACX00030030ACX00032060ACX00032045ACX00032030ACX00036060ACX00036045ACX00036060ACX00040060ACX00040045ACX00040030ACX00044060ACX00044045ACX00044030ACX00048060ACX00048045ACX00048030
6.73.93.45.44.74.06.55.74.87.66.75.78.77.76.59.98.77.4
11.310.28.4
12.410.99.2
13.511.910.114.913.111.016.114.111.915.615.212.816.716.313.718.818.415.521.020.517.318.722.719.125.524.820.9
4.13.63.05.14.43.66.25.44.47.26.35.28.37.25.99.48.26.8
10.79.67.6
11.810.38.4
13.011.39.2
14.212.410.215.413.411.014.814.411.815.815.412.617.917.414.320.019.516.017.521.517.724.223.519.3
378302839018960603604530030230891606690044630
1233009250061700
16170012130080900
21076015810010543026676020010013343032890024670016450039796029850019903047476035610023743055476041610027743050887048210032143058487055410037121075165071210047476093743088100
59210011464301086100724100
13744301302100868100
1/2
5/8
3/4
7/8
1
1 1/8
1 1/4
1 3/8
1 1/2
1 5/8
1 3/4
1 7/8
2
2 1/4
2 1/2
2 3/4
3
Diámetrobulonespulgadas
Código Teadit A - mm Torque
N-m
Fuerza
NLibre Apretado806040
16012080
270200140430330220660500330960720480
13601020680
18401380920
217016301080298022401490407030502030542040702710597044702980862064704310
1193089505970
1606011930
8030209401570010470
230
231
Multiplicargalóngrado Chpyardakgf / cm2
kgf-mkgf-mkg/m3
libramegapascal (MPa)megapascal (MPa)millanewtonnewtonpiepie cuadradopie cúbicopulgadaspulgada cúbicapulgada cuadrada
Por3.7851.8° C + 32745,70.914414.2239.8077.2386.243 x 10-2
0.454145101,6090.2250.1020.3050,092900.02825.41,639 x 10-5
645.16
Para ObterLitrosgrado FWattsMetroslbf/pul.2
newton-metro (N-m)lbf-ftlb/ft3
Kglbf/pul.2
BarKmLbfKgfMetrom2
m3
Milímetrosmetro cúbicomilímetros cuadrados
CAPITULO
13
FACTORES DECONVERSION
232
233
Andrade, José G. A. de, Elementos de Fixação, Revista Mundo Mecânico. Out., 1985Teadit Ltda, Catálogo de Produtos. Rio de JaneiroBarzegui, A. Short Term Creep Relaxation of Gaskets. Welding Research Council.Bulletin 294. New York, USA.Barzegui., A., Marchand, L. & Payne, J. R. Effect of Fluid on Sealing Behaviour ofGaskets. 10th International Conference on Fluid Sealing. Innsbruck, Áustria, 1984.Barzegui, A. & Payne, J. R. What Have We Learned About Gasket Behaviour?. TheFluid Sealing Association. Tucson, Arizona, 1987.Bickford, Jonh H. New Twists in Bolding. Mechanical Engineering Magazine, mai.,1983.Bickford, John H. That Initial Preload What Happens to It. Mechanical EngineeringMagazine, out., 1983.Blach, A. E., Barzegui, A. & Baldur, R. Bolted Flanged Conection With Full FaceGaskets. Welding Research Council. Bulletin 314. New York. USA.Butcher, H. Hugo. Industrial Sealing Technology. John Wiley & Sons. New York,USA.Dejon, Edward W. Selection and Installation of Packings and Gaskets. MechanicalEngineering Magazine, jul., 1982.Du Pont do Brasil S. A. Guia Técnico dos Elastômeros. São Paulo, SP.E. I. Du Pont de Nemours. A Linguagem da Borracha. Wilmington, Del., USA.Flexitallic Gasket Co. General Catalog. Camben, New Jersey, USA.Fuid Sealing Association. Non Metallic Gasket and Sheet Packing Handbook.Philadelfhia, Pa., USA.Fluid Sealing Association. Technical Handbook Metallic Gaskets. Philadelfhia, Pa.,USA.Garreck, Knaus & Heckenkamp, F. W. Spiral Wound Gaskets – Panacea orProblem?”. Chemical Engineering Magazine, mar., 1981.Guy, Albert G. Physical Metallurgy for Engineers. Addison – Wesley Publishing Co.Reading, Mass., USA.Hughes, William D. The Evaluation of Gasket Longevity. Society of AutomotiveEngineers International Congress. Detroit, Mic., USA, 1985.Jomand, Gerald. Spiral Wound Report. Valve Manufactures of America. Washington,D. C., USA. Ago., 1986.Kempchem & Co. General Catalog. Oberhausen, W. Germany.Klinger International. Takes the Gueswork Out of Gaskets. Viena, Áustria.Lamons Metal Gasket Co. Gasket Handbook. Houston, Tex., USA.Lynch, Welfred. Handbook of Silicone Rubber Fabrication. Van Nostrand ReinholdCo. New York, USA.Marchand, L., Derenne, M. & Barzegui, A. Evaluated Temperature, GasketBehaviour Trends. Colloque International sur L’étanchéité. Nantes, França, 1986.Morton, Maurice. Rubber Technology. Van Nostrand Reinhold Co. New York, USA.Pressley, James O. & Stevenson, Robert W. Society of Automotive EngineersInternational Congress. Detroit, Mic., USA, 1985.Raut, H. D., Barzegui, A . & Marchand, L. Gasket Behaviour Trends. Welding
BIBLIOGRAFIA
234
Research Council. Bulletin 271. New York, USA.Sotebien, Dieter L. & Rall, Wolfgang. Plant / Operation Progress. abr., 1986.Thomas, Samuel F. - Valve Manufactures of America - Asbestos Substitutive Gasketand Paking Seminar. Houston, Tex., USA, 1986.Turchmantel, Hans Joachim. Die Optimierung Statischer Dichtungen. Kempchen &Co. W. Germany.Whittaker, Roy L. Sealability – Its Role in Gasket Evaluation - Society ofAutomotive Engineers, International Congress. Detroit, Mic., USA., 1985.Payne, J, A. Barzegui, G.F. Leon – New gasket factors – a proposed procedureProceedings of the 1985 Pressure Vessel and Piping Conference, ASME, N. York,1985.Barzegui, A. - A test procedure for determining room temperature of gaskets ––Proceedings of the 1985 Pressure Vessel and Piping Conference, ASME, N. York,1985.Rault, H. D., A. Barzegui, L. Marc - Gasket behaviour trends hand – WeldingResearch Council Bulletin 271 – ASME, N. York.Payne , J. R. - Effect of flange surface finish on spiral wound gaskets constants– 20.Colloque International sur l’etancheite – La Baule, França, 1990.Crowley, E. D., D. G. Hart - Minimizing fugitive emissions through implementationof new gasket constans – VMA Fugitive Emissions Seminar – Houston, Texas 1991.Brickford , J. H. - An introduction to the design and behaviour of bolted joints –Second Edition –Marcel Dekker, Inc. – N. York, 1990.Brown , Melvin W. - Seals and Sealing Handbook – 3rd Edition –European Sealing Association – Glossary of Sealing Terms – Nov 1997European Sealing Association – Guidelines for Safe Seal Usage – Flanges andGaskets– Nov 1997Guizzo, Antonio C. – Determination of Design Gasket Assembly Stress with theNew Constants – Exact Method – Pressure Vessel and Piping Conference – Montreal– Canada – Julho 1996Guizzo, Antonio C. – Expeimental Bahavior of Bolted Joints – 1998 Fluid SealingAssociation Technical Simposium – Nashville, TN – USA – Abril 1998Chemical Resistance – Vol II – 2nd Edition - Thermoplastic Elastomers, Thermosetsand Rubbers – PDL Handbook Series
