corrosion juntas aislantes de bridas

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WWI PROCAT; S.L.Juntas aislantes para bridas

WWI PROCAT, S.L Juntas aislantes para bridas Aprobado: FJM 10 /09/ 02 Pág. 1/6

* DENOMINACIÓN: “JUNTAS AISLANTES PARA BRIDAS ”.

* CÓDIGO: WP-JAB”

1) APLICACIONES

En ocasiones es necesario colocar un aislamiento eléctrico entre distintas partes de la tubería. Los motivos de esto pueden

ser que se quiera proteger una tubería enterrada y evitar la dispersión de la corriente de protección a través de otras

estructuras metálicas que estén también enterradas o en contacto con el suelo. Por ejemplo para separación de dos tramos

distintos de tubería enterradas, si van a llevar protección catódica distinta, o una va a llevar protección catódica y la otra no.

También si la tubería se pone en contacto con válvulas, que estén en contacto con el suelo directamente o con una puesta

a tierra, porque se pone en contacto con bombas que asientan sobre el suelo o están puestas a tierra, o cuando entran en

contacto con todas las estructuras metálicas de una planta a través del sistema de tierras, armaduras de hormigón, tanques,

etc.

En el caso de que lo que se quiera proteger son las bases de tanques puede ser necesario instalar juntas aislantes entre estos

y las tuberías que entran y salen de ellos.

También puede ser necesario o recomendable la instalación de una junta aislante en una tubería, o en un tanque, para evitar

el contacto con otras estructuras metálicas enterradas con las que pueden formar pares galvánicos, como tuberías de

fundición, tuberías de inoxidable, tuberías de cobre o tomas de tierra de este metal, y también por ejemplo cuando se unen

a una estructura de hormigón armado en contacto con el suelo.

Suelen ser más seguras las tipo monobloc, pero cuando la tubería es de gran diámetro el precio de las tipo monobloc esta

diferencia de seguridad no se justifica. Así por ejemplo antiguamente siempre se utilizaban en gas y hoy ya en tuberías de

gas no se suelen emplear debido a que una pequeña fuga de gas puede ser peligrosa y normalmente no se trata de tuberías

de grandes diámetros.

En otros combustibles (combustibles líquidos) en muchos países se siguen utilizando, cumpliendo todas las normas, y no

habiendo normativa que se oponga a ellas.

En tuberías de agua la diferencia de precio, cuando se trata de grandes diámetros o presiones, generalmente no está

justificado su uso, porque las necesidades de seguridad no son tan importantes.

Las juntas aislantes monobloc tienen, como ventaja, una muy superior rigidez dieléctrica (entre 2,5 y 5 kV dependiendo del

fabricante), pero en una tubería que contiene agua esta rigidez dieléctrica no sirve para nada debido a que cuando las

sobretensiones son muy altas se produce el paso de corriente a través del agua, lo que no tienen ligar en las de combustibles

pues estos son malos conductores o no conductores.

Por toro lado las juntas aislante tipo monobloc tienen su mayor limitación en cuanto a temperaturas, pues las resinas de

aislamiento que contienen no soportan temperaturas muy altas. Las junta aislantes para bridas se pueden construir con

elementos aislantes que soporten todo tipo de agentes agresivos y también altas temperaturas (>300ºC).

2) CARACTERÍSTICAS

Los kits completos de las juntas aislantes para bridas se componen de:

- Junta de aislamiento.

- Casquillos aislantes para los tornillos, bulones o pernos de las bridas, para evita que estos puenteen eléctricamente

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las bridas.

- Arandelas aislantes que aíslan las tuercas o cabezas de los tornillo y pernos respecto a la brida.

- Arandelas de acero que evitan que las tuercas o cabezas de los tornillos aprieten directamente sobre las arandelas

aislantes, protegiéndolas de posibles daños mecánicos..

Existen varios modelos, y el empleo de uno u otro depende del uso que se las vaya a dar (tipo

de fluido, si las bridas son de nueva instalación o forman parte de una instalación en la que no

se puede desmontar la brida, y el tipo d brida).

Los modelos son los siguientes:

Tipo E - Juntas de cara completa

Estas juntas cubren por completo la cara de la brida, desde el diámetro interno de la brida hacia el

diámetro externo. Estas juntas se usan en bridas de cara plana, pero se pueden usar con una brida de cara

elevada para impedir que se forme suciedad en un área elevada, provocando un corto.

Tipo F - Junta tipo aro

Las juntas tipo aro están diseñadas para emplearlas dentro del círculo de los espárragos, y se usan más

comúnmente con las bridas de cara elevada.

Tipo D - Junta Tipo Aro (JTA)

La JTA es un obturador fenólico ovalado, diseñado para trabajar específicamente con las bridas con

muesca JTA. Las uniones JTA tienen tamaño de acuerdo al número R.

Algunas veces se usa una junta de relleno de neopreno para determinar el diámetro interno de la unión

JTA, con el diámetro interno del calibre de la brida, con el proposito de eliminar la suciedad que se forma

y provoca un corto. Los JTA se fabrican con placas de fenólico, por lo tanto la presión del gas debería

ser paralela al grano, permitiendo que el JTA funcione con presiones de hasta 2.500 PSI.

Tipo D - BX

Las juntas BX son fenólicas de forma octogonal, diseñadas para trabajar específicamente con una brida

con muesca BX. Los obturadores BX se maquinan a partir de un conducto fenólico, por lo tanto, la

presión del gas debe ser perpendicular al grano, permitiendo que la junta soporte presiones de hasta

15.000 PSI.

Las juntas BX cuentan con un obturador con relleno de amianto, ubicado desde el diámetro externo de

BX hacia el interior del círculo de los espárragos.

Tipo aro en “O” “JOCK”

Esta junta puede ser una configuración de cara completa (Tipo E) o de aro (Tipo F). El “JOCK” tiene

una junta elastómero de aro en “O” de energía superior, que se comprime y expande para llenar los

vacíos a medida que se ajusta a la brida. El elemento de junta totalmente encapsulado impide que

reviente la junta. Con el aro en “O” se logra una junta positiva y constante, con filtración cero al

ambiente. El contacto completo de la brida y el retén impide la falla al fuego y reduce la exposición de

la junta con los líquidos de servicio y medio ambiente.

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MATERIALES AISLANTES QUE NORMALMENTE SE UTILIZAN Y DIMENSIONES MÁXIMAS

M aterial del obturador y aislante factor m Factor y

Durlón 2.00 1.600 PSI / 112 kg /cm²

CE fenólico 2.75 3.700 PSI / 260 kg /cm²

G3 fenólico 3.25 5.500 PSI / 387 kg / cm²

Jock (TM) (CE fenólico con junta de nitrilo) 1.00 200 PSI / 14 kg / cm²

Jock (TM) (G3 fenólico con junta de Viton) 1.00 200 PSI / 14 kg / cm²

Fenólico con cara de neopreno 1.00 200 PSI / 14 kg / cm²

Fenólico con cara de Buna-nitrilo 1.00 200 PSI / 14 kg / cm²

Materiales de Junta

Grado NEM A *Alta tempe-

ratura

RETEN JOCK Fenólico con cara de

neopreno

Fenólico con cara buna- nitrilo

Fenólico CE Fenólico G3 Neopreno * Fenólico Durlon *

buta nitrilo

Fenólico

Espesor 3,2 mm (1/8") 3,2 mm (1/8") 3,2 mm (1/8") 0,4 mm (1/64") 2,36 mm

(0,093")

3 mm 2,36 mm

(0,093")

Base material Amianto de grado

hilado largo

Tela de algodón

de lona

Vidrio Neopreno Tela de algodón

de lona

Nitrilo Butadieno Tela de algodón

de lona

Resina Estireno SBR

butadieno caucho

Fenólico Fenólico No corresponde Fenólico No corresponde Fenólico

Absorción de

agua

5% 1,22% 5% No corresponde 2,5% No corresponde 1,7%

Dureza

(Rockwell M )

No corresponde 110 110 No corresponde 100 No corresponde 105

Resistencia

eléctrica

173 V.M.

1.522 kV/mm

300 V.M.

2.640 kV/mm

500 V.M.

4.400 kv/mm

No corresponde 150 V.M.

1.320 kV/mm

15 kV/mm 40 kV

Resistencia a la

compresión

8-12% 36.400 PSI /

2.560 kg/cm²

50.000 PSI /

3.515 kg/cm²

No corresponde 39.000 PSI /

2.742 kg/ cm²

5000 PSI / 352

kg/cm²

36.000 PSI

Resistencia a la

tracción

4.000 PSI / 281

kg/cm²

8.800 PSI / 619

kg/ cm²

35.000 PSI /

2.460 kg/ cm²

No corresponde 11.000 PSI /

774 kg / cm²

1800 psi/ 126 kg /

cm²

11.000 PSI /

774 kg/ cm²

Resistencia a la

exfoliación

No corresponde No corresponde No corresponde 9 lbs por ancho

de pulgada

No corresponde 3 lbs por ancho de

pulgada

No corresponde

Temp. M áx.

operativa

1400 º F / 700 ºC 225 ºF / 107 ºC 350 ºF / 176 ºC 225 ºF / 107 ºC 225 º F / 107 ºC 700 ºF / 371º C 280 º F / 138 ºC

* Apto para agua potable

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Materiales de los casquillos

GRADO NEMA Polietileno Mylar Minlon LE Fenólico Nomex

Espesor 0,79 mm

(1/32")

0,79 mm

(1/32")

0,79 mm

(1/32")

0,79 mm

(1/32")

0,79 mm

(1/32")

Base material Polietileno Mylar No corresponde Tela (Tejido

Med)

Papel Aramid

Resina Polietileno Poliéster Nylon Fenólico Polímero de

Poliamida

Absorción de agua 0,1% 0,08% 0,7% 2% 0

Resistencia dieléctrica 450 V.M /

3.960 kV/mm.

420 V.M. /

3.700 kV/mm

420 V.M. /

3.700 kV/mm

140 V.M. /

1.232 kV/mm

580 V.M. /

5.104 kV/ mm

Resistencia a la tracción 3500 PSI 8000 PSI 9200 PSI 6000 PSI 360 PSI

Temp. Máx. operativa 82ºC

(180º F)

150ºC

(300º F)

121ºC

(250º F)

107ºC

(225º F)

232ºC

(450º F)

* 1/10 de la humedad relativa

Arandelas aislantes

Las arandelas aislantes convencionales de WWI PROCAT, S.L. se fabrican a partir de fenólico CE. La máxima temperatura

operativa es de aproximadamente 225º F (107 ºC), con una resistencia a la compresión de 36.400 PSI (2.560 kg/ cm²), y una

resistencia dieléctrica de 300 VPM. ( 3.960 kV/mm). Nuestra arandela aislante de alta temperatura resiste una temperatura

operativa máxima de 450º F (232 ºC).

Casquillos aislantes

WWI PROCAT, S.L. ofrece camisas aislantes en una variedad de distintos materiales. Los más convencionales que

ofrecemos son Mylar, Polietileno de Alta Densidad, Fenólico y Nomex. Están diseñados para insertarse fácilmente en el

orificio de los espárragos, dejando amplio espacio para el perno o espárrago, incluso cuando los orificios están desalineados.

El espesor de la pared es de 1/32" ( y se dispone para tamaños de espárragos de 1/2" a 3-1/2".

Casquillo y arandela de una pieza moldeada

La camisa y arandela de una pieza reduce los problemas de manipulación (muchas partes sueltas) y de conformación en el

sector. Un vistazo de un inspector dice sin temor a equivocarse si la brida ha sido completamente aislada. Debe usarse el

material Minlon (r) por su alta resistencia a la compresión y rigidez superior. La manga y arandela de una pieza se usa por

lo general para aislante de brida de un lado, donde lo moldeamos en el sentido de la camisa, es decir, en un promedio

significativamente más largo que el espesor de una brida simple. Se pueden cortar a medida para un aislamiento de los dos

lados. La temperatura operativa máxima es de 250º F (121 ºC), la resistencia dieléctrica de 420 V.M. (3.696 kV/mm) y la

resistencia a la compresión de 19.000 PSI (1.336 kg/ cm²).

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Presiones admisibles de las bridas - Tabla de referencia de los Standards

ASA / ANSI b 16.51 150 psi 300 psi 400 psi 600 psi 900 psi 1500 psi 2500 psi

WOG 275 720 960 1440 2160 3600 6000

API 720 960 2000 5000 5000 10,000

15,000

DIN 25 bar 40 bar 64 bar 100 bar 150 bar 250 bar 420

Ensayo Hidrostático 425 1100 1450 2160 5400 5400 9000

3. INSTALACIÓN

â Inspeccione los kits de la junta y verifique que el material sea el especificado y que no esté dañado.

ã Limpie los materiales de atornillamiento. Aplique lubricante o compuesto antipenetrante a todas las roscas y frentes de

las tuercas.

ä Alinee las caras de la brida de manera que estén paralelas y concéntricas una con otra dentro de 0,010 pulgadas sin carga

externa o curvatura.

å Alinee los agujeros de los tornillos impulsando dos espárragos pasantes e direcciones opuestas y en dos agujeros de

tornillos opuestos por el diámetro.

æ Inserte las camisas de aislante en los agujeros de tornillos de las bridas. Si no se deslizan fácilmente, las bridas no están

alineadas correctamente. No fuerce las camisas dentro de los agujeros ya que podría dañarse su material.

ç Instale los espárragos de la siguiente manera:

1. Rosque una tuerca en cada espárrago de manera que se sobresalgan dos hilos completos luego de la tuerca.

2. Deslice una arandela de acero en el espárrago e insértelo en el agujero del tornillo (Si la brida requiere aislante

de dos lados agregue una arandela de aislante después de la arandela de acero).

3. En el extremo opuesto del espárrago, coloque una arandela aislante, una arandela de acero y una tuerca. Apriete

con la mano.

è Coloque los primeros dos espárragos en lugares opuestos diametralmente a un máximo del 30% del valor de torsión

especificado en el cuadro 1.

Reemplace las dos brocas pasadoras con espárragos.

Apriete los espárragos restantes al 30% del valor de torsión final en la secuencia (un modelo estrella).

é Repita los pasos en el procedimiento aumentando el apriete a aprox. 50 al 60% del valor de apriete final.

ê Continúe apretando todos los pernos, hasta llegar de torsión especificada (100%) y que no haya más rotación de las

tuercas.

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ë Para alta presión y aplicaciones a alta temperatura, puede ser necesario el retorneado después del arranque para compensar

el aflojamiento o el deslizamiento en el armado de los tornillos.

Las lecturas satisfactorias típicas RMS o AA deben ir de 125 a 250 V. Las terminaciones más finas de 64 o inclusive 32 RMS

son normalmente convenientes, pero no necesarias. Las terminaciones muy finas, tales como superficies lustradas, deben

evitarse, ya que se requiere un “diente” adecuado en la superficie para desarrollar una fricción suficiente para evitar que la

junta estalle o sea expulsada hacia fuera o se deslice en exceso. La dirección de la terminación debe seguir la línea media

de la junta si fuera posible, por ejemplo, círculos concéntricos en una brida redonda o en su defecto, un espiral fonográfico.

Se deben realizar esfuerzos para evitar las líneas a través de la cara, tales como pulido de la superficie lineal que a los 180

grados cruzará el área de sellado en ángulos rectos a la junta.

4. ESQUEMAS

CASQUILLOS Y ARANDELAS

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