esa+fsa guia - juntas y bridas - espanol (1)

8/4/2019 ESA+FSA Guia - Juntas y Bridas - Espanol (1)

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Gua para la utilizacin segura

de elementos de sellado

- Juntas y Bridas -

Parte 1 - Pautas para los operadores / tcnicos / ajustadores de mantenimiento

Publicacin de la ESA/FSA N 009/98

2000 Mayo


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Publicacin ESA/FSA N 009/98

Gua para la utilizacin segura

de elementos de sellado

- Juntas y Bridas -

Parte 1- Pautas para los operadores / tcnicos / ajustadores de mantenimiento

Presentan este documento:

El copyright de este documento corresponde a la Asociacin Europea de Estanqueidad (ESA) y a la Asociacinde Estanqueidad de Fluidos (FSA).

Todos los derechos reservados.

Los miembros de la ESA y la FSA pueden copiar este documento si lo necesitan.

Los no miembros no puden reproducir ninguna parte de esta publicacin en forma alguna sinla autorizacin previa por escrito de la ESA o la FSA.

Fluid Sealing Association

994 OldEagle School RoadSuite 1019Wayne, PA 19087 - 1802United States of AmericaTelf: 610 971 4850Fax: 610 971 4859www.fluidsealing.com

European Sealing Association

Bowerham HouseThe Grove

Lancaster LA1 3ALUnited KingdomTelf: +44 1524 844 222Fax: +44 1524 844 222www.europeansealing.com


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Este documento lo publica conjuntamente la Asociacin Europea de Estanqueidad (ESA) y la Asociacin deEstanqueidad de Fluidos (FSA). Est patrocinado por la Divisin de juntas para bridas de la ESA, la Divisin dejuntas no metlicas de la FSA y la Divisin de juntas metlicas de la FSA, en nombre de los miembros de ambasasociaciones.

La Asociacin Europea de Estanqueidad (ESA) es una organizacin paneuropea, constituida en 1992 y querepresenta mas del 85% del mercado de estanqueidad de fluidos en Europa. Las empresas miembros se dedican ala fabricacin, suministro y utilizacin de materiales de estanqueidad, componentes cruciales en la contencin

segura de fluidos durante su procesamientos y utilizacin.

La Asociacin de Estanqueidad de Fluidos (FSA) es una asociacin comercial internacional, constituida en1933. Sus miembros se dedican a la produccin y comercializacin de prcticamente cualquier tipo de elementopara la estanqueidad de fluidos actualmente existente. Entre los miembros de la FSA se incluyen empresas deEuropa y de Centroamrica y Sudamrica, pero esta asociacin se concentra principalmente en Norteamrica.Los miembros de la FSA constituyen casi el 90% de la capacidad de fabricacin de elementos de estanqueidad defluidos en el mercado NASFTA.

AgradecimientosLa ESA y la FSA desean agradecer la colaboracin de sus empresas miembros y de otras empresas en la

elaboracin de este documento. Sin su apoyo, no hubiera sido posible redactar este documento.Los miembros que han contribuido de forma especialmente significativa a la elaboracin de esta publicacin hansido:

Wolfgang AbtIvan BorovniarFrans BorsboomFred M BurgessRod CorbettJim DragoDavid Edwin-Scott

Brian S EllisAndreas GraudusDoug GuimondJan KasprzykGary L MilneJoost F A NasRoy NelsonJohn R HoyesJrg LatteFrancisco J MonteroPete Petrunich

Jim A ReynoldsPipo de la RicaGavin SmithMichael Werner

Frenzelit Werke GmbH & Co. KGDonit Tesnit d.d.Lapinus Fibres B.V.Interface Solutions, Inc.Rotabolt LtdGarlock Sealing TechnologiesJames Walker & Co. Ltd.

European Sealing AssociationDuPont de Nemours International S.A.Hollingsworth & Vose CompanySpetech Sp. z o.o.Hedley Purvis LtdDuPont Dow ElastomersW L Gore & Associates LtdFlexitallic LtdKlinger Administration AGFibras y Elastmeros S.A.Fluid Sealing Association

Latty International LtdFibras y Elastmeros S.A.Klinger LtdTeadit International Produktions GmbH

El objeto de esta publicacin es ofrecer informacin simplemente orientativa. La Asociacin Europea de Estanqueidad y laAsociacin de Estanqueidad de Fluidos han empleado la mayor diligencia en asegurarse de que las recomendacionesformuladas son tcnicamente correctas, pero no garantizan, ni expresa ni implcitamente, la exactitud o integridad de lainformacin, ni asumen responsabilidad alguna derivada de haber confiado en cualquiera de los datos contenidos en elpresente documento. Los lectores deben asegurarse de que los productos y procedimientos son adecuados para la aplicacinespecfica mediante referencia al fabricante. Este documento tampoco pretende tratar requisitos de conformidad con

regulaciones especficas de una instalacin industrial en concreto. Los lectores deben consultar a las autoridades locales,regionales, estatales , nacionales o federales correspondientes para cuestiones concretas de conformidad.


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Contenido Pgina

1. Esquema del documento 8

2. Introduccin 9Antecedentes de legislacin medioambientalNecesidades actuales de estanqueidad

3. Visin global de sistemas de junta / tornillo / brida 12

4. Disposiciones de juntas / bridas 15Sistemas comunes

Acabado superficial de la juntaTornillosTuercas

ArandelasLive-loadingSistemas de proteccin de bridas

5. Seleccin de juntas 25Seleccin de materialTipos de juntasEleccin del espesorCorte de juntas blandas

Almacenamiento de juntas y materiales de juntaManipulacin de juntas y materiales de juntaReutilizacin de cierres de juntas

6. Procedimientos de montaje 35Herramientas necesariasLimpieza

Inspeccin visualLubricacinInstalacin y centrado de juntasClculo del par de aprietePatrn de apriete de tornillos / pernosEtiquetado

Reapriete

7. Procedimientos para desmontar 42Compuestos para aflojamiento

8. Principales recomendaciones 44

9. Gua para minimizar los fallos en las uniones 47Fallos causados por el cierreFallos causados por la juntaFallos causados por la brida

Minimizacin de los riesgos de fallo en la uniones

10. Aspectos de seguridad e higiene en los materiales de juntas 50

11. Resumen esquemtico

12. Visin global

13. Referencias

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Empresas miembros de la Divisin de Juntas para Bridas de la ESA

CefilacDonit Tesnit d.d.DuPont de Nemours International S.A.

Federal Mogul Sealing Systems EuropeFeodor Burgmann Dichtungswerke GmbH & Co.Fibras y Elastmeros S.A.Flexitallic LtdFrenzelit Werke GmbH & Co. KGGarlock GmbH, Sealing TechnologiesHollingsworth & Vose CompanyInterface SolutionsJagenberg GmbH & Co. KGJames Walker & Co. LtdKempchen & Co. GmbHKlinger Administration AGLapinus Fibres B.V.Latty International S.A.RM/Dynex EuropeReinz Dichtungs GmbHSGL Technik GmbHSiem SupraniteSpetech Sp.z.o.o.Teadit International Produktions GmbHTecnotrex S.p.A.Twaron Products GmbHW L Gore & Associates GmbH

Saint Etienne, FranciaMedvode, EsloveniaLe Grand Saconnex, Suiza

Slough, Reino UnidoWolfratshausen, AlemaniaBilbao, EspaaCleckheaton, Reino UnidoBad Berneck, AlemaniaNeuss, AlemaniaGaressio, ItaliaIvry sur Seine, FranciaAltenkirchen, AlemaniaWoking, Reino UnidoOberhausen, AlemaniaEgliswil, SuizaRoermond, HolandaOrsay, FranciaCheshire, Reino UnidoNeu-Ulm, AlemaniaMeitingen, AlemaniaPars, FranciaBielsko-Biala, PoloniaKirchdorf, sterreichSarnico, ItaliaWuppertal, AlemaniaPutzbrunn, Alemania


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Empresas miembros de la Divisin de Juntas no metlicas de la FSA

DuPont - AFSDuPont Dow ElastomersDurabla Canada LtdFlexitallic GroupGarlock Sealing TechnologiesJM Clipper CorporationJohn Crane Mechanical SealsLapinus Fibres B.V.Latty International s.a.Marine and Petroleum Mfg. Co.RM Engineered Products, Inc.Pyramid TechnologiesRobco, Inc.SGL Technic, Inc. Polycarbon DivisionSterling FibresTeadit Industria E. Comercio LtdaTeadit N.A. Inc.Thermodyne Corp.Thermoseal, Inc.UCAR Carbon Co., Inc.WL Gore & Associates, Inc.YMT / Inertech, Inc.

Richmond, VAElkton, MDBelleville, ON, CanadHouston, TXPalmyra, NYDenver, COMorton Grove, ILRoermond, NederlandOrsay, FranciaOrange, TXN. Charleston, SCPheonix, AZVille LaSalle, PQ, CanadValencia, CARamsey, NJRio de Janeiro, BrasilHouston, TXSylvania, OHSidney, OHHumble, TXElkton, MDMonterey Park, CA


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Empresas miembros de la Divisin de Juntas metlicas de la FSA

A R Thomson LtdChicago-Wilcox Mfg. Co.Econosto Ltd.

Empak, Mex. S.A.Flexitallic GroupGarlock Sealing TechonologiesGasket EngineeringJM Clipper CorporationLamons Gasket Co.Latty International s.a.Leader Gasket, Inc., Divisin de JM Clipper Corp.Marine & Petroleum Mfg. Co.Metallo Gasket Co.

Pyramid TechnologiesRowe Metals, L.P.SGL Technic, Inc. Polycarbon DivisionTeadit Industria E. Comercio Ltda.Thermodyne Corp.YMT / Inertech, Inc.

Surrey, BC, CanadS. Holland, ILCleckheaton, Reino Unido

Zinacantepec, MjicoHouston, TXPalmyra, NYRichmond, CADenver, COHouston, TXOrsay, FranciaBaton Rouge, LAOrange, TXNew Brunswick, NJ

Pheonix, AZDallas, TXValencia, CARio de Janeiro, BrasilSylvania, OHMonterey Park, CA


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1. Esquema del documento

En el diagrama siguiente la Seccin de este documento que describe cada punto se indica as {{1}} :

Seleccindepende de las

condiciones de aplicaciny funcionamiento

Disposicin de

la brida

{{4.1}}

Material de

la junta

{{5.1 - 5.2}}

Cierres, tuercas

y arandelas

{{4.3 - 4.6}}

Preparacininicial

Limpieza{{6.2}}

CorteAlmacenamiento

Manipulacin{{5.4 - 5.6}}

Limpieza{{6.2}}

Inspeccinvisual{{6.3}}

Sustituir componentes defectuosos

Tratamiento desuperficie

NO utilizarcompuestos/pastas deunin con planchas de

juntas{{7.1}}

Lubricacin{{6.4}}

Instalacin

Abrir las superficiesde acoplamiento de la

brida

Alinear los componentespara asegurarse de que

estn paralelos

Insertar lanueva junta{{6.5}}

Apriete dela junta

{{6.6 y 6.7}}

Colocar las tuercas a manoApretar con la llave

dinamomtricaUsar el patrn de apriete

cruzadoDar un mnimo de 5 pasos


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2. Introduccin

Este documento ha sido elaborado para ser utilizado por fabricantes de equipos originales, contratistas tcnicos yusuarios finales. Trata fundamentalmente los problemas tpicos a los que se enfrentan los ajustadores y tcnicos demantenimiento responsables de las conexiones de equipos y tuberas que contienen juntas y bridas. El objetivo deeste documento es proporcionar al lector una gua para una utilizacin segura de los componentes de estanqueidad,con el fin de garantizar el mejor rendimiento del cierre en condiciones de servicio. A lo largo del documento, lasprincipales recomendaciones se representan:

recomendacin principal

El objetivo primordial de un cierre es contener el fluido para proteger as el entorno inmediato de la contaminacin(y vice versa), que puede variar significativamente desde la prdida de un fluido inocuo (como el vapor, el agua,etc) hasta la prdida de un fluido txico o peligroso. En el primer caso, la prdida de dicho fluido inocuo conducirprincipalmente a una falta de eficacia de la instalacin para el operador, aunque dichas fugas pueden an aspresentar riesgos (tales como fugas de agua o vapor a alta presin). Evidentemente, en el segundo caso no es sloeconmicamente ineficaz sino que supone un peligro medioambiental; para los empleados, para la gente y para lanaturaleza en general. Consecuentemente, la correcta seleccin y utilizacin de la tecnologa de estanqueidadadecuada para la aplicacin forma parte de la responsabilidad medioambiental del operador de la instalacin.

2.1. Antecedentes de le gislacin medioambientalEs un hecho reconocido el de que la industria debe reducir su impacto en el medio ambiente si pretendemoscontinuar con el desarrollo global para generaciones futuras (la famosa opcin del desarrollo sostenible). Uno delos principales factores que contribuyen a lograr esto es la reduccin de las emisiones industriales, que se hacatalizado por medio de una combinacin de presin de la opinin pblica, legislacin medioambiental y lanecesidad interna de minimizar la prdida de valiosas materias primas. Una gran proporcin de las emisiones a laatmsfera estn representadas por los productos derivados de la combustin (especialmente los xidos decarbono, nitrgeno y azufre), junto con prdidas conocidas de vapor e hidrocarburos voltiles. En general, todas

stas son emisiones previstas del proceso industrial, bajo el control del operador de instalacin, y no vamos a tratarmas sobre ellas en este documento.

Sin embargo, una proporcin de las emisiones industriales se produce a travs de fugas imprevistas y espurias ensistemas de proceso. Estas fugas de equipo se denominan normalmente emisiones fugitivas, y en este rea laindustria de estanqueidad est desempeando un papel vital, a travs del desarrollo y aplicacin de tecnologa deestanqueidad innovadora adecuada para condiciones de emisin baja o cero. La correcta seleccin, instalacin yutilizacin de materiales de estanqueidad son igualmente importantes para garantizar un funcionamiento fiable a lolargo de la vida til del cierre, y en ello se centra este documento.

Para ofrecer una perspectiva de la escala del problema, las emisiones fugitivas de vlvulas, bombas y bridas con

fugas en los Estados Unidos se ha estimado que superan las 300.000 toneladas mtricas por ao, lo que constituyeaproximadamente un tercio del total de las emisiones orgnicas de plantas qumicas, lo cual,inevitablemente, tiene su reflejo correspondiente en Europa. Con independencia del impacto medioambiental quepuede causar, esto constituye una tremenda carga econmica para la industria ya que representa una enormeprdida de materiales potencialmente valiosos, y provoca ineficacia en la instalacin. An as, en la mayora de loscasos, los verdaderos costes para la industria no pueden apreciarse, ya que muchos de los costes asociados a lasemisiones fugitivas son invisibles.


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Las fugas de vlvulas son frecuentemente lacausa principal, ya que segn la informacinexistente representan mas del 50% de lasemisiones fugitivas en la industria qumica ypetroqumica, mientras que las fugas debombas y bridas representan proporcionesmenores, aunque tambin importantes.

Se ha informado ampliamente del desarrollolegislativo para controlar las emisionesfugitivas tanto para el mercadoestadounidense1 como para el europeo2.Aunque los primeros pasos se dieron en

Costes visibles Material perdido

Costesinvisibles Trabajo de reparacin de fugas

Material para reparar fugas

Energa desperdiciada

Ineficiencia de la planta

Limpieza medioambiental

Multas medioambientales

Ventas perdidas por mala imagen

Demandas por daos personales

Estados Unidos, la Unin Europea est alcanzando su nivel rpidamente, y las cuestiones sobre las que se centrael inters se estn aproximando mucho. La legislacin reciente tanto de Estados Unidos como de Europa pretendeuna reduccin de contaminantes especficos de operaciones especficas . Sin embargo, a pesar de una ampliaserie de intentos, no existe una legislacin europea armonizada encaminada a controlar las emisiones fugitivas. Ensu lugar, los estados miembros estn poniendo en marcha medidas de control dentro de sus sistemas legislativos

nacionales. Inevitablemente, estos lmites se harn mas rigurosos, y el papel que desempear un buencomportamiento de estanqueidad en la consecucin de un funcionamiento eficiente de las instalaciones y en elcontrol de las emisiones ser cada vez mas importante.

2.2. Las necesidades actuales de estanqueidad

Histricamente, el material de planchas de fibra de amianto comprimido ha sido el material elegido para losmateriales de juntas blandas. Se consideraba un material fcil de usar y que aguantaba muy bien el abuso, por loque se consideraba muy tolerante. Consecuentemente, era el material utilizado para sellar casi todas lasaplicaciones comunes, y normalmente ofreca un comportamiento razonable. Se estableci una amplia experienciadel material durante muchos aos, tanto entre los fabricantes como entre los usuarios.

Del mismo modo, las especificaciones de ensayos para materiales tradicionales de juntas blandas estabandestinadas a aplicarse a materiales basados en el amianto sobre los que exista un conjunto amplio de experienciade usuario que indicaba que dichos materiales se comportaran de forma satisfactoria en condiciones de servicio,siempre que estuviesen fabricados de acuerdo con un nivel adecuado de control de calidad. Muy pocas de laspropiedades medidas por dichos ensayos de control de calidad tenan importancia funcional directa. Mas bien,proporcionaban la seguridad de que el lote actual era similar a los anteriores en su composicin y por lo tanto,implcitamente, en su comportamiento.

Ms recientemente, con la tendencia a abandonar la utilizacin de fibras de amia nto, la industria de estanqueidadha desarrollado una nueva generacin de sustitutos sin amianto. Esto ha supuesto un gran desafo ya que slo

existe una experiencia limitada para los nuevos materiales en condiciones de servicio. Muchos de los nuevosmateriales proporcionan mejores niveles de rendimiento de estanqueidad, aunque su aplicabilidad es mas restringidaque la de sus equivalentes de amianto alternativos. De igual forma, la manipulacin de estos nuevos materialesrequiere un mayor cuidado en general. En conjunto, estos nuevos materiales superan el rendimiento de susequivalentes de amianto, pero son menos tolerantes. Los usuarios deben dedicar mas atencin a la seleccin delmaterial adecuado para la aplicacin y al montaje del cierre.

Existe una urgente necesidad de notas orientativas para los usuarios sobre estos nuevos materiales, y dichanecesidad ha sido el catalizador para la elaboracin de este documento. Tambin se espera que las organizacionesinteresadas adopten este documento para conformar la base de esquemas de formacin de operadores demantenimiento.

A lo largo del tiempo, se han desarrollado nuevos mtodos de estanqueidad, especialmente para condiciones deservicio mas rigurosas, entre ellos se incluyen los materiales de juntas duras, principalmente de construccin


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metlica o semimetlica. Con ellos se proporciona a los usuarios una mayor gama de posibilidades en la eleccinde la tecnologa de estanqueidad adecuada para la aplicacin y se refuerza la necesidad de las notas orientativas.

El mismo efecto se ha observado en las normas y mtodos de ensayo. Cada vez se concede mayor atencin aensayos de mayor relevancia funcional, lo que ha dado como resultado cambios significativos en los tipos deensayos realizados. Las especificaciones de ensayo nacionales e internacionales incluirn cada vez mas ensayosfuncionalmente importantes que estimulen las condiciones de servicio y sean de larga duracin, en contraposicin a

los ensayos a corto plazo de consistencia del producto.

Para complicar ms esta situacin aparecen los diferentes procedimientos que se han desarrollado para lasespecificaciones nacionales en toda Europa y los Estados Unidos. Aunque existen muchos mtodos de ensayoparalelos, las diferencias en la manipulacin de protocolos y resultados reflejan la variedad histrica de losenfoques. Afortunadamente, los recientes avances en las especificaciones de ensayos han tendido a mostrar unacreciente similitud que debe fomentarse a fin de armonizar los procedimientos de normalizacin siempre que seaposible.

Tienen a su disposicin informacin sobre mtodos de ensayo y normas en una reciente publicacin de la ESA3

, elGlosario de Trminos de Estanqueidad (Juntas y Bridas). Este documento proporciona tambin informacinsobre:

unidades relevantes y factores de conversin normas relevantes organizaciones de emisin de normas y otras organizaciones relevantes abreviaturas comunes

Por lo tanto, con necesidades cada vez mayores de reducir las emisiones industriales, con nuevas tecnologas de

estanqueidad, y con nuevos materiales de estanqueidad que requieren una seleccin, manipulacin e instalacinms cuidadosas, este documento trata de proporcionar unas notas orientativas tiles para los usuarios y operadoresde mantenimiento.


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3. Visin global de sistemas de junta / tornillo / brida

Una junta se utiliza para crear y retener un cierre esttico entre dos bridas inmviles, que conectan series demontajes mecnicos en una instalacin en funcionamiento que contiene una gran variedad de fluidos. El objetivo deestos cierres estticos es proporcionar una barrera fsica total frente al fluido contenido en el interior, y bloquearas cualquier posible camino de fuga. Para lograr esto, la junta debe poder llegar a cualquier irregularidad (yrellenarla) de las superficies de acoplamiento que se sellan, al mismo tiempo que sea lo suficientemente flexiblecomo para resistir la extrusin y la fluencia en condiciones de servicio. El cierre se efecta mediante la accin de

la fuerza aplicada sobre la superficie de la junta, la cual comprime la junta, haciendo que llegue a cualquierimperfeccin de la brida. La combinacin de la presin de contacto entre la junta y las bridas, y la densificacindel material de la junta, evitan que el fluido contenido escape del rgano de cierre. Como tales, las juntas sonvitales para el funcionamiento satisfactorio de una amplia gama de equipos industriales.

Al asentarse, una junta debe ser capaz de salvar imperfecciones menores de la brida, tales como: bridas no paralelas deformacin de los canales superficie ondulada muescas en la superficie otras imperfecciones de la superficie

Una vez montado, un cierre o unin de junta embridada est sujeto a una compresin entre las caras de lasbridas, que normalmente se consigue mediante tornillos sometidos a una carga. A fin de garantizar elmantenimiento del cierre a lo largo de la vida del montaje, debe permanecer sobre la superficie de la junta unacompresin lo suficientemente alta para evitar la fuga. En condiciones de servicio, esta compresin se aligerar atravs del empuje hidrosttico axial, la fuerza que produce la presin interna que acta para separar las bridas.La junta misma est sujeta tambin a una carga lateral debida a la presin interna del fluido que tiende a expulsarloa travs del espacio de holgura de la brida. Para mantener la integridad del cierre, la presin efectiva decompresin sobre la junta (es decir, la carga de montaje menos el empuje hidrosttico axial) debe ser mayor que lapresin interna por algn mltiplo, que depende del tipo de junta, del proceso de fabricacin implicado y el nivel deapriete requerido. Para juntas blandas, debe existir tambin una friccin adecuada entre la junta y las caras de la

brida para ayudar a evitar que la junta se salga (blow-out) de la unin. Para permitir alguna relajacin de la presinsobre la junta que, normalmente, es inevitable, se recomienda normalmente un factor de, al menos, dos entre lacompresin en el montaje y la necesaria para mantener el cierre. Una serie de publicaciones 3, 4, 5,6 ofrecen masdetalles sobre la interaccin brida/junta.

Por lo tanto, la funcin principal de una junta es crear y mantener un cierre entre bridas, en condiciones quepueden variar notablemente de una unin a otra, dependiendo de la naturaleza o tipo de aplicacin. Para respondera estas condiciones variables se han desarrollado una serie de sistemas de junta / tornillo / brida, y deben tenerseen cuenta muchos factores a la hora de elegir el montaje mas adecuado, incluyendo:

Compresin

Junta Presin interna del fluido

Empuje hidrosttico axial


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Aplicacin Disposicin de brida Junta

Presin del medioTemperatura del medioReactividad qumica del medioNaturaleza corrosivaCapacidad de penetracin delmedio

ViscosidadpH del medio (acidez)Concentracin

Configuracin/tipoAcabado superficialMaterialCarga disponible de los tornillossobre la juntaProbabilidad de corrosin/erosin

Resistencia /Rigidez de la brida

Resistencia al blow outResistencia a la fluenciaRelajacin del esfuerzo decompresinCapacidad derecuperacin/elasticidad

Vida til esperadaCoste comparativoCompatibilidad qumicaFacilidad demanipulacin/instalacin/extraccinIncombustibilidadEstanqueidadResistencia combinada presintemperatura

Es importante destacar que para todos estos sistemas, el comportamiento del cierre depende de la interaccin delos distintos elementos del sistema:

Slo cabe esperar que el cierre ofrezca un buen comportamiento durante un plazo de tiempo razonable cuandotodos los componentes del sistema estn funcionando de forma armnica. La integridad de un cierre segurodepende de:

una correcta seleccin de componentes adecuados para la aplicacin

una atenta preparacin, limpieza, instalacin y montaje

un correcto apriete y carga de los tornillos

Bridas

Junta

Tuerca

Arandelas

Tensionador


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El comportamiento de una unin embridada en condiciones de servicio depende de si la tensin creada en lostornillos sujeta los componentes de la unin con una fuerza lo suficientemente grande como para resistir un fallodel cierre, pero lo suficientemente pequea como para evitar daar los tornillos, los componentes de la unin, lajunta, etc. La carga de sujecin sobre la unin se crea en el montaje, al apretar las tuercas de los tornillos. Estocrea tensin en el tornillo (a menudo denominadaprecarga5). Aunque puede producirse alguna deformacinplstica en las fibras al apretar los tornillos normalmente, especialmente en el primer apriete, la mayora de loscomponentes de la unin responden de forma elstica al apretar las tuercas. Efectivamente, todo el sistemafunciona como un muelle, los tornillos se estiran y los dems componentes de la unin se comprimen .

Las uniones fallan, no slo las juntas! Pares de torsin bajos, cargas de los tornillos demasiado altas,materiales de los tornillos demasiado dbiles, lubricacin inadecuada de los tornillos / arandelas / tuercas, maldiseo de las bridas o el empleo de materiales inadecuados para su fabricacin, corte o almacenamiento de juntasinadecuado, forma de instalacin inapropiada, todas y cada una de estas causas pueden contribuir a provocar unfallo del cierre, incluso aunque el material de junta est correctamente especificado!. Este documento tratar deproporcionar soluciones a todos los problemas anteriores.

Debemos insistir en que este documento est dirigido a tcnicos, ajustadores y mecnicos de mantenimiento; por lotanto slo se incluye una informacin limitada sobre procedimientos de diseo de bridas. Los interesados puedenencontrar mas informacin en otros documentos, como la Seccin 8 de ASME y BS5500.


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4. Disposiciones de juntas / bridas

Existen muchas disposiciones de bridas y juntas de uso comn4, 5 . Aunque queda fuera del mbito de estedocumento el tratamiento detallado del diseo de bridas, merece la pena dar una idea general al menos de algunosde los principales tipos que se pueden encontrar en instalaciones industriales.

Aunque la mayora de los materiales de bridas son metlicos, algunas aplicaciones requieren bridas no metlicas,tales como plsticos reforzados, vidrio o acero revestido de vidrio. Las bridas no metlicas tienden a utilizarse en

aplicaciones que requieren una mayor inercia qumica. Generalmente, estas bridas son menos robustas e imponenla necesidad de un material de junta mas suave, capaz de asentarse bajo una presin de junta menor. Lastemperaturas y presiones de servicio son normalmente menos severas.

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

4.1. Sistemas comunesLasBridas con resalte se utilizan normalmente en sistemas de tuberas. Las superficies de contacto de la brida

estn elevadas, aunque la junta es no alojada. Generalmente, el dimetro exterior de la junta es igual al dimetrodel crculo de los tornillos, menos el dimetro de los tornillos. Esto representa la junta de crculo interior detornillos(IBC) (tambin denominada junta anillo en los Estados Unidos). En este caso, los tornillos actancentrando la junta, permitiendo una fcil instalacin y retirada de la junta, sin necesidad de separar todo el sistemade brida. Similar a la brida con resalte es la disposicin de junta solapada. Esta conexin se utiliza cuando elproceso requiere un sistema de conduccin de fluidos que reaccione menos con el medio (posiblemente aleaciones,plstico o vidrio), pero en el que la brida en s puede estar hecha de un material mas habitual:

Junta

Disposicin flotante Disposicin de contacto

Brida con resalte Junta solapada


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

Brida de doble acoplamiento (Tongue and

Groove), con junta totalmente alojada. Laprofundidad del macho es igual o mayor que la

altura de la hembra. Normalmente, la junta tiene elmismo ancho que el macho. En esta disposicin, esnecesario separar las bridas completamente paracambiar la junta. Este sistema de brida ejerce granpresin de asentamiento sobre la junta y no serecomienda, normalmente, para tipos de junta nometlicas.

Brida Macho y Hembra que contiene una juntasemialojada y puede tener formas variadas. La

profundidad de la brida hembra es igual o menor quela altura del macho, a fin de evitar la posibilidad deun contacto directo entre las bridas cuando la juntase comprime. Debe separarse el sistema de bridaspara cambiar la junta.

Disposicin deBrida plana y hembra, con juntatotalmente alojada. La cara externa de una de lasbridas es lisa y la otra tiene una hembra en la que semonta la junta. Estos diseos se utilizan en

aplicaciones en que la distancia entre las bridasdebe ser precisa. Cuando la junta est asentada, lasbridas estn, normalmente, en contacto una conotra. Slo deben usarse en este sistema juntasdeformables.

Brida de junta de anillo (tambin llamadaAnilloAPI), en la que ambas bridas tienen canales paraaceptar la junta de anillo, que normalmente esthecha de metal slido. Las juntas utilizadas en este

tipo de diseo se denominan frecuentemente juntasRTJ.

Brida plana con junta IBC Brida plana con junta de cara completa


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4.2. Acabado superficial de la brida

El acabado ideal para cualquier tipo de junta es una cuestin que suscita un acalorado debate. Se han realizadoalgunos estudios sobre el efecto del acabado superficial de las bridas y, en general, la mayora de los fabricantesofrecen recomendaciones sobre los acabados superficiales de bridas adecuados para cada material de junta enparticular.

Las superficies de brida metlicas pueden variar desde una terminacin de fundido o forjado hasta una piezaproducida mediante lapeado mecnico, y cada tipo de superficie influye en la eficacia de la estanqueidad. Las

superficies de bridas de tubera para juntas no metlicas son frecuentemente de configuracin en serradoconcntrico o serrado espiral (fonogrfico). Por su propia naturaleza, las bridas metlicas son capaces de soportarpresiones de junta mas altas y, por lo tanto, son absolutamente necesarias all donde los parmetros de servicio sonmas extremos.

Algunas reglas generales aplicables al acabado superficial de la brida: La superficie de la brida tiene un efecto claro sobre la estanqueidad y la seguridad de sellado. Es necesario lograr una presin mnima de asentamiento con el fin de hacer que el material de junta se

deslice entre las irregularidades de la superficie de la brida. La fuerza total que se requiere para queesto ocurra es proporcional al rea de contacto de la junta y la brida. Se puede reducir la fuerza deatornillamiento reduciendo el rea de junta o el rea de contacto de la brida.

Cuanto mas juntas estn las superficies de los dientes de sierra en un acabado serrado concntrico ycuanto menos profundas sean las estras, el rea de brida se parecer mas a una brida de cara lisa, yexistir mayor rea de contacto. Se requiere por tanto una mayor carga de los tornillos sobre la junta afin de asentar la junta. Se produce el efecto contrario a medida que los espacios entre los dientes desierra se ensanchan.

Llevado al lmite, con una brida muy lisa habr una friccin reducida impidiendo que la junta salgahacia el exterior por la presin interna del medio retenido.

Un acabado fonogrfico es mas difcil de sellar que un acabado serrado concntrico. El material dejunta debe introducirse completamente hasta alcanzar el fondo de la superficie del valle en unacabado fonogrfico para evitar una trayectoria de fuga espiral desde un extremo del espiral alexterior.

Los acabados serrados y fonogrficos estn frecuentemente asociados a montajes de tuberas, mientrasque los acabados fundido o forjado se suelen encontrar en otras uniones embridadas diferentes a losmontajes de tubera. Es necesario tener cuidado con los acabados mecanizados que pueden creartrayectorias de fuga adicionales si el fresado no es lo suficientemente liso.

Debido a que los materiales de junta varan en dureza o resistencia a fluir, la eleccin de un materialde junta apropiado es importante en lo que respecta al acabado y la aplicacin de la brida

Por ejemplo; para aplicaciones de alta temperatura y/o presin, utilizar un acabado superficial desigual (aunque

controlado) y juntas con alta resistencia a fluir para aplicaciones de baja temperatura y/o presin, puede tolerarse un acabado liso, especialmente con

juntas blandas para bridas dbiles o frgiles, utilizar juntas blandas


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4.3. Tornillos

Para la mayora de las uniones de bridas o juntas, los tornillos que proporcionan la presin compresiva sobre lasbridas (y a travs de ellas sobre la junta) normalmente son tornillos o pernos en tensin5. Efectivamente, un tornilloes un tornillo roscado que se utiliza con una tuerca. Un perno o esprrago es un tornillo roscado que se utiliza condos tuercas (en algunos casos con un vstago totalmente roscado)

La funcin del tornillo es afianzar la unin lo suficiente para evitar deslizamientos o fugas, y por lo tanto, debe serlo suficientemente fuerte como para soportar la tensin inducida en el apriete original, junto con las cargas

adicionales que soportar durante el servicio (como resultado de la presin, temperatura y el transcurso de losciclos). Es importante considerar un nmero de variables5 al determinar la capacidad de un tornillo, incluyendo laresistencia a la traccin, el rayado de la rosca, la fatiga y la corrosin bajo tensin (SCC).

Los tornillos muestran un comportamiento de relajacin del esfuerzo de compresin que depende de su material deconstruccin. Esto tendr un efecto destacado sobre la carga que son capaces de generar sobre el montaje debrida/junta en condiciones de servicio. Consecuentemente, al seleccionar los tornillos que se van a utilizar para unaaplicacin en particular, hay que considerar siempre las variaciones de temperatura a que stos se someterndurante el servicio.

Temperaturas de funcionamiento del tornillo recomendadas

Material Temperatura C (F)Mnima Mxima

Acero de carbonoB7, L7B6B8B16B17BB80A

-20(-4)-100(-148)

0(32)-250(-418)

0(32)-250(-418)-250(-418)

300(572)400(752)500(932)

575(1067)520(968)

650(1202)750(1382)

En la mayora de los montajes de bridas, normalmente la distribucin de presin sobre la junta no es igual en todoslos puntos. Por ejemplo, dos tornillos de gran dimetro podran proporcionar la misma carga global que 12 dedimetro menor, sin embargo la distribucin de la carga sera muy diferente. El rea de junta que rodea a lostornillos o esprragos soporta una mayor compresin que a mitad de camino entre los tornillos, debido a ladeformacin. Por tanto, para distribuir la presin de la junta lo mas uniformemente posible, se debe utilizar un grannumero de tornillos y esprragos adecuadamente espaciados. Es importante:

no usar nunca menos tornillos que el nmero determinado para la brida

Cuando se someten a tensin los tornillos y los componentes de la unin mediante el apriete de la tuerca

(produciendo as una carga sobre la junta), el tornillo y los componentes de la unin se deformarn. El tornilloaumentar de longitud a medida que aumente la tensin en l.

Arandelas

Cabeza

Perno

Tornillo

Tuercas


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El alargamiento inicial del tornillo es la reginelstica, dentro de la que no se producirdeformacin permanente del tornillo, incluso concargas y descargas repetidas. La fuerza de traccinmas alta que puede resistirse sin deformacinpermanente se conoce como el lmite elstico(tambin denominado carga de prueba). El mejor

rendimiento de los tornillos se consiguedentro de su regin elstica.

Tensin

Resistencia mximaRuptura

Lmite aparente de elasticidadLmite elstico

Regin elstica

Longitud del tornillo

Las cargas de traccin por encima del lmite elstico producirn alguna deformacin permanente; el tornillo novolver a su longitud original y su eficacia como muelle de sujecin disminuir. La fuerza de traccin que produceuna deformacin permanente especificada se conoce como lmite convencional de elasticidad(frecuentementedenominado lmite aparente de elasticidad), y se utiliza con mucha frecuencia una deformacin de 0,2% paralos metales. La fuerza de traccin que produce esta cantidad de deformacin se denomina a menudo limiteaparente de elasticidad con deformacin remanente de 0,2% o lmite aparente de elasticidad condeformacin remanente de 0,2%.

En el lmite mximo, la resistencia final del tornillo se conoce tambin como resistencia a la traccin.

Cuando una especificacin incluye un ensayo de carga de prueba sobre un tornillo de tamao normal(frecuentemente presentado como esfuerzo bajo carga de prueba), este valor garantizado puede utilizarsecomo capacidad de carga mxima. Sin embargo, algunas especificaciones sealan un valor del limiteconvencional de elasticidadde 0,2% como indicacin del lmite elstico. Tengase en cuenta que ste es slo unvalor arbitrario, basado en un ensayo de deformacin ante el esfuerzo sobre una pieza de ensayo mecanizadatomada de una barra de aleacin (no sobre un tornillo de tamao normal). En realidad, el verdadero lmite elsticode muchos tornillos de aleacin puede ser significativamente menor que el valor del lmite convencional deelasticidaddel 0,2%. Esta discrepancia no representa un problema cuando las cargas proyectadas no utilizan

plenamente la resistencia supuesta de los tornillos; sin embargo, el riesgo de que el tornillo ceda o se rompaaumenta si se utiliza un porcentaje alto de deformacin supuesta, la cual depende en primer lugar del material y elmtodo de construccin del tornillo. Por ejemplo, la tabla siguiente (tomada de EN 20898-1 de 1991) indica laspropiedades mecnicas de determinados tornillos a temperatura ambiente, y muestra los diferentes valores para lacarga de prueba y el lmite convencional de elasticidad del 0,2%.

Categora4.6 6.8 8.8 10.9 12.9

d< 16 mm d< 16 mmResistencia a la traccinMPa [ksi]

400 [58] 600 [87] 800 [116] 830 [120] 1040 [151] 1220 [177]

Esfuerzo bajo carga deprueba (carga deprueba), MPa [ksi]

225 [33] 440 [64] 580 [84] 600 [87] 830 [120] 970 [141]

Lmite convencional deelasticidad del 0,2%,MPa [ksi]

- - 640 [93] 680 [99] 940 [136] 1100 [160]

Para tornillos de categora 8.8 con dimetros d< 16 mm, existe un mayor riesgo de que la tuerca se estropee si seaprieta demasiado por descuido produciendo una carga que supera a la carga de prueba (se recomienda consultarISO 898-2).

Es necesario advertir que los tornillos pueden llevar revestimientos de resistencia a la corrosin, o pueden estargalvanizados. Tengase en cuenta que las tablas de esta seccin slo son aplicables a tornillos no tratados.


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En la siguiente tabla se indican requisitos mecnicos similares (tomados de ASTM A 193 / A 193M), atemperatura ambiente.

B6 B7(Cr-Mo)

B16(Cr-Mo-V)

Clase1

B8 etc

Clase 2B8 etc

Dimetro, pulgadas hasta4 incl.

hasta2

incl.

>2-4incl.

>4-7incl.

hasta22

incl.

>2-4incl.

>4-7incl.

Todos hasta

incl.

>-1incl.

>1-incl.

Dimetro, mm hasta100incl.

hasta65

incl.

>65-100incl.

>100-180incl.

hasta65

incl.

>65-100incl.

>100-180incl.

Todos hasta20

incl.

>20-25

incl.

>25-32

incl.Resistencia a latraccin, ksi [MPa]

110[760]

125[860]

115[795]

100[690]

125[860]

110[760]

100[690]

75[515]

125[860]

115[795]

105[725]

Lmite aparente deelasticidad 0,2% ksi[MPa]

85[585]

105[720]

95[655]

75[515]

105[725]

95[655]

85[586]

30[205]

100[690]

80[550]

65[450]

En consecuencia, el mdulo de elasticidad del tornillo es un criterio importante. Existen aparatos disponibles paramedir el alargamiento del tornillo, tales como una varilla medidora, que se coloca en un agujero perforado a lolargo del eje del tornillo. La varilla medidora se conecta a la cabeza del tornillo, pero por lo dems queda libre a lolargo del eje del tornillo. Esto significa que, al someter el tornillo a una carga, el cambio en la longitud del tornillo(extensin) puede medirse con un micrmetro de profundidad.

La medicin de la extensin del tornillo utilizando un micrmetro lleva mucho tiempo y puede no proporcionar uncontrol de la carga previa lo suficientemente exacto. El uso de ultrasonidos salva muchos de los inconvenientes,ofreciendo un mtodo mas preciso para la determinacin de la ela sticidad del tornillo5, aunque a veces no resultacmodo y requiere un alto grado de destreza del operador.

Evidentemente, cuando un tornillo se calienta, se expandir en longitud, reduciendo efectivamente la carga sobre lajunta. Incluso antes de que esto suceda, a medida que el sistema se calienta alcanzando la temperatura de servicio,la brida misma tambin se expandir. Por tanto, se debe tener el cuenta el coeficiente de expansin de loscomponentes del sistema de brida en el diseo de la junta.

El rendimiento de un cierre depende en gran parte del nivel de tensin en el tornillo. Dentro de lo razonable, serecomienda normalmente que el esfuerzo de compresin sobre el tornillo se aproxime al esfuerzo mximo deltornillo, que, por supuesto, debe estar tambin dentro de los lmites de la regin elstica del tornillo. Si se quiereque el tornillo ofrezca un rendimiento eficaz y seguro dentro de su regin elstica durante la vida til de la junta, esnecesario dejar un margen de seguridad. Dicho margen depender del material, el tamao y el mtodo deconstruccin del tornillo, as como del mtodo de apriete. La tabla siguiente puede servir como prudente gua decargas mximas del tornillo a temperatura ambiente:

Varilla medidora

Extensin


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Especificaciones de tornillo Carga de pruebacomo % del lmite

Carga mxima de tornillo como %dela carga de prueba

convencional deelasticidad de 0,2%

por mtodos depar de apriete

por mtodos detornillo

(hidrulico p.e.)ISO 898, BS 1768, SAE J429 ver especificaciones 85% 90%

Hasta M36 (1pulg) 88% 85% 90%

>M36 (1pulg) 80% 85% 90%

Aleaciones no ferrosas, metalescuprferos, aceros inoxidables dobles,nimnicos

70% 85% 90%

Aceros inoxidables austenticos, B8 60% 85% 90%

Como ejemplo, si tiene pensado utilizar tornillos de acero inoxidable austentico y apretarlos mediante mtodos deplan de apriete, utilice un mximo del 85% del 60% del 0,2% del lmite convencional de elasticidad indicado para elmaterial. As garantizar un margen de seguridad adecuado. Consulte siempre al fabricante de los tornilloslas pautas especficas relativas a cargas mximas para los materiales de los tornillos.

Es muy importante que los tcnicos elijan tornillos de un tamao y clase que reunan la suficiente resistenciaelstica como para que la tensin proyectada quede dentro de su lmite elstico. Al seleccionar los tornillos(tornillos o pernos):

seleccionar tornillos con un lmite aparente de elasticidad suficiente como paragarantizar que estn dentro de su lmite elstico bajo la carga requerida

seleccionar tornillos con el mismo mdulo de elasticidad

asegurarse de que no hay corrosin en los tornillos - ello podra afectarsignificativamente al rendimiento

para asegurar que los tornillos siguen las pautas anteriores, no reutilizarlos

4.4. TuercasLa tensin en el tornillo (y por lo tanto la compresin sobre la junta) se genera mediante el apriete de las tuercasen la rosca del tornillo. Las roscas desempean por tanto un papel importante en la operacin de sujecin, y esnecesario tener cuidado de mantener su integridad. Las roscas se daarn cuando las fuerzas axiales que soportael tornillo superen la resistencia al cizallamiento o corte de dichas roscas.

Los principales factores que determinan la resistencia al desgarro (pasarse de rosca) son: el tamao del tornillo la longitud del recorrido de las roscas la resistencia de los materiales con los que estn hechos el tornillo y la tuerca

Las roscas de un tornillo mas grande son mas largas por vuelta y tienen races mas gruesas que las roscas de untornillo mas pequeo. Esto significa que el rea por rosca que hay que cortar para daar las roscas es mayor en untornillo mas grande, lo que se traduce en una mayor resistencia al desgarro. Aumentando la longitud del recorridoentre las roscas aumenta el rea interseccional del material que hay que cortar para daar las roscas.

Las roscas se daan mas rpidamente cuando el material del tornillo y de la tuerca tienen la misma resistencia.

Para una seguridad ptima, utilizar una tuerca que tenga un lmite elstico especificado un 20% mayor que laresistencia lmite del tornillo. De esta forma, el tornillo se romper antes de que se daen las roscas de la tuerca.Recuerden; es ms fcil detectar una rotura que una rosca daada.


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Hay que tener en cuenta tambin el efecto de la unin de dos piezas metlicas bajo presin, que es el soldadoen fro (total o parcial) de una superficie fuertemente cargada contra otra. Se produce cuando las superficies seunen tan ntimamente que se forman enlaces moleculares entre las partes unidas, por ejemplo entre la tuerca y eltornillo. Esto ocurre cuando las superficies estn fuertemente cargadas, cuando las vueltas de rosca son estrechas,cuando los lubricantes han desaparecido o se han secado, y cuando las roscas estn daadas. Este efecto seproduce a temperaturas de servicio altas, o cuando se ha producido corrosin. Es difcil eliminar el este efecto.Los consejos siguientes pueden suponer una ayuda:

utilizar roscas de vueltas gruesas y no finas

utilizar el lubricante adecuado seleccionar materiales para los tornillos y tuercas que combinados sean resistentes a la unin

de dos piezas metlicas bajo presin, tales como acero inoxidable 316 estirado en fro sobreacero inoxidable 316 estirado en fro, tuercas de acero 400 y tornillos 316, etc.

Al elegir las tuercas:

seleccionar tuercas con una carga de prueba especificada un 20% superior a la resistencia lmite a latraccin de los tornillos

4.5. Arandelas

Es necesario fijarse en que en los diagramas de la seccin anterior, los tornillos (tornillos o esprragos) estnequipados con arandelas. Dichas arandelas son importantes, no slo para distribuir la carga mas uniformemente,sino, lo que es mas importante, para colaborar en el proceso de montaje permitiendo un ajuste del par de aprietemas consistente de la tuerca a lo largo de la rosca. Deben usarse siempre arandelas simples y lisas con lostornillos, ya que ofrecen cierto nmero de ventajas importantes. Las arandelas pueden:

regular significativamente la friccin entre una tuerca que gira y los componentes de la unin.Esto mejora la regularidad de la operacin de apriete, mejorando con ello la precisin y laposibilidad de repeticin, al tiempo que reduce el par de apriete requerido

reducir los problemas de fatiga repartiendo la carga aplicada por el tornillo sobre la unin hacer que las fuerzas de conexin entre los componentes de la unin sean mas uniformes, lo que

mejorar el rendimiento de la junta llenar agujeros acanalados o demasiado grandes, facilitando el montaje de componentes unidos

de forma deficiente evitar los daos en las superficies de la unin reducir el nivel de incrustacin entre los componentes, reduciendo as la relajacin tras el

apriete

utilizar siempre arandelas

utilizar el mismo material para las arandelas y las tuercas

4.6. Live-loadingA lo largo de la vida operativa de un cierre de unin embridada, la carga de compresin sobre la junta variar conel tiempo, debido a la relajacin de los materiales de la junta y del tornillo, los ciclos de presin y temperatura, lavibracin, etc. Para contrarrestar estos cambios, se utilizan en ocasiones sistemas para proporcionar una cargamas constante a lo largo del tiempo mediante la alteracin de la elasticidad del montaje. Esto se puede lograrutilizando tornillos mas largos (con espaciadores), o el live-loading. Este ltimo lo proporcionan normalmentemuelles metlicos en disco (frecuentemente denominados Arandelas Belleville), que estn cuidadosamente

diseados, seleccionados y dispuestos para proporcionar una carga determinada, limitando as la fuerza desujecin en el sistema.


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Efectivamente, los muelles en disco se comprimen hasta una desviacin de carga especfica en horizontal. Estoofrece una forma de energa almacenada como live-load, y se convierte en carga de compresin sobre la brida, ypor lo tanto, sobre la junta. Se debe tener mucho cuidado con la cantidad de live-load aplicada, ya que puedeproducir una presin excesiva sobre la brida y la junta. Cuando acta como una pila, el diseo permitenormalmente una deformacin mxima del muelle en disco de cerca del 75% de compresin de su forma nocomprimida (de forma tal que el muelle retenga un 25% de su forma no comprimida).

Las aplicaciones pueden tener muelles en disco apilados en series, paralelos y combinaciones de los dos. Cadacombinacin proporciona un nivel diferente de energa almacenada bajo la deformacin, normalmente:

Independientemente de la configuracin, la pila de muelles en disco necesita una gua en el dimetro interior oexterior para evitar el movimiento lateral por efecto de la carga. Cuando se utiliza un revestimiento exterior, puedeproteger tambin al sistema de la corrosin ambiental, aadiendo la ventaja de mantener una lubricacin constanteproducida por un lubricante a alta presin. El alineamiento de los muelles en disco y la lubricacin minimizan lafriccin entre las superficies de contacto. Al mismo tiempo que proporciona un medio de contencin, el

revestimiento exterior puede ofrecer tambin un cierre de seguridad, para evitar un uso indebido o una alteracindel diseo original, contribuyendo a la seguridad operativa de la planta. Hay que tener en cuenta que la clase deacero empleado puede limitar la temperatura mxima de servicio del sistema de live loading.

Muelle de un solo disco

3 en paralelo

3 en serie

100

200

300

400

Fuerza (N)

Deformacin (mm)

0.4 0.8 1.2 1.6

2 en

Unico

2 en paralelo, 3 en serie

3 en serie


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4.7. Sistemas de proteccin de bridas

Es prctica comn el suministrar las bridas nuevas con un revestimiento de plstico para protegerlas antes de suuso. Dichos revestimientos deben eliminarse del rea que va a entrar en contacto con la junta ya que, al calentarse,los revestimientos se ablandan y reducen la friccin entre las superficies de la junta y de la brida. Cuando seutilizan juntas blandas esto puede provocar un fallo de la unin debido a una fluencia excesiva inducida por el bajonivel de friccin (ver tambin la seccin sobre Compuestos para aflojamiento).


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5. Seleccin de juntas

Este documento est dirigido principalmente a los montadores y tcnicos de mantenimiento, y se supone que, engeneral, la seleccin de los materiales la decidir la ingeniera de planta o de proyecto. Por lo tanto, el operador demantenimiento puede tener poca flexibilidad para elegir el material de estanqueidad. Consecuentemente, estaseccin proporciona tan slo unas breves notas orientativas sobre la mayora de los materiales de estanqueidaddisponibles.

En primer lugar, la seleccin debe basarse en: la compatibilidad con el medio operativo la temperatura y presin de servicio las variaciones de las condiciones de servicio (por ejemplo, durante los ciclos) el tipo de unin utilizada

Una advertencia; a pesar de la similitud existente entre muchos materiales, las propiedades del cierre y elrendimiento obtenido variarn de un fabricante a otro. Es preciso consultar siempre al fabricante para unaorientacin detallada sobre productos especficos.

es importante utilizar siempre una junta de buena calidad de un suministrador de confianza, ya que elcoste de una junta es insignificante si se compara con el coste de los tiempos de inactividad y lasconsideraciones de seguridad.

5.1. Seleccin de material

Existe una amplia variedad de materiales que pueden utilizarse en la fabricacin de juntas. Esta seccin trata deproporcionar una breve visin de conjunto, principalmente de los materiales comunes que pueden utilizarse. Parasimplificar, se ha dividido en 5 partes:

materiales elastomricos materiales de fibras otros materiales equivalentes europeos de los materiales de acero inoxidable materiales metlicos

Materiales elastomricos

Frecuentemente el nivel de entrada a los productos de estanqueidad en planchas. De forma mas general, actancomo ligante al mezclarse con diversas fibras y cargas. La composicin (y por lo tanto el rendimiento) puedenvariar, por lo que se hace necesario consultar siempre al fabricante.

Caucho Butilo (IIR,

tambin conocidocomo isobutileno,isopreno)

Elastmero que ofrece buena resistencia a la penetracin de gas y ozono.

Adecuado para cidos suaves, lcalis y steres, sin embargo es poco resistente alos aceites y combustibles.

Caucho natural(NR)

Excelente por sus propiedades de recuperacin. Buena resistencia a la mayora delas sales inorgnicas, cidos suaves y lcalis. No recomendado para aceites ydisolventes, o all donde la exposicin al ozono, al oxigeno o a la luz solar seanotable.

Estireno butadieno(SBR)

Caucho sinttico adecuado para usar con cidos orgnicos dbiles y productosqumicos moderados. No es apropiado para cidos fuertes, la mayora de los

hidrocarburos y el ozono.

Etileno propileno(EPDM)

Elastmero que ofrece buena resistencia al ozono, al vapor, a los cidos fuertes y alos lcalis, pero no resulta apropiado para disolventes e hidrocarburos aromticos.


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Fluoroelastmero Un hidrocarburo fluorado que ofrece una excelente resistencia a los cidos,hidrocarburos alifticos, aceites y gran cantidad de aplicaciones corrosivas. No esapropiado para aminas, steres, acetonas o vapor.

Neopreno(cloropreno, CR)

Excelente resistencia a los aceites, al ozono y a la intemperie. Apropiado paracidos moderados, lcalis, soluciones salinas, petrleo, disolventes, aceites ycombustibles. No se recomienda para cidos o hidrocarburos fuertes.

Nitrilo (NBR) Caucho sinttico que ofrece mejor resistencia qumica y capacidad de temperaturaque el neopreno. Buena resistencia a los hidrocarburos y los aceites. Norecomendado para hidrocarburos clorinados, steres, acetonas y agentesfuertemente oxidantes.

Polietilenoclorosulforado

Un elastmero con resistencia qumica excelente frente a cidos y lcalis. Buenaresistencia a los aceites. Extraordinarias propiedades de resistencia al fuego.

Silicona Excelentes propiedades de temperatura, no le afecta ni el ozono ni la luz del sol.No es apropiada para muchos hidrocarburos y para el vapor.

Materiales de fibras

Amianto Desde 1890 es el material mas comnmente utilizado para bridas de estanqueidadpor su capacidad de sellar de forma efectiva bajo una amplia gama de condicionesde servicio. Actualmente, cada vez se sustituye mas por productos sustitutivos sinamianto. (en muchos lugares, de forma obligada).

Aramida Fibra amida aromtica que ofrece alta resistencia y estabilidad, adecuada para

temperaturas medias. Las fibras puras pueden fibrilar.

Celulosa Fibra natural adecuada para aplicaciones de baja temperatura y presin media. Lasfibras puras pueden fibrilar.

Fibra de carbono Su alta conductividad trmica asegura una rpida disipacin del calor y permite elservicio a temperaturas elevadas (excepto ante medios oxidantes). Con ampliaresistencia qumica, puede usarse en todo el rango de pH de 0 a 14, pero no enambientes oxidantes.

Fibra mineral

artificial (MMMF)

Tambin denominada lana mineral.Fibras inorgnicas constituidas por silicatos

metlicos, con una amplia gama de dimetros. Apropiada para aplicaciones detemperatura media a alta. Las fibras no fibrilan.

Vidrio Complejo inorgnico de silicatos que ofrece alta resistencia a la traccin ymoderada resistencia qumica. Adecuado para aplicaciones de temperaturasmedias-altas. Las fibras no fibrilan.


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Otros materiales

Grafito flexible Tras el procesamiento para obtenerlo en su forma exfoliada, el material esesencialmente grafito puro, normalmente con mas de un 95% de carbonoelemental. Consecuentemente, es un material con una amplia resistenciaqumica, aunque no debe utilizarse en entornos oxidantes. Normalmente sesuministra con una densidad de 1,1 Mg.m-3 (~50% del mximo terico), que

resulta idnea para la mayora de las aplicaciones industriales. Este materialpuede suministrase con densidad mas alta (para aplicaciones que operen conuna alta presin de fluido), o mas baja (cuando las cargas de estanqueidad seanrelativamente bajas o cuando sea necesaria una buena adaptabilidad).

Mica(vermiculita)

Producto natural de silicatos de aluminio complejos, caracterizado por unamorfologa laminar y una divisin bsica casi perfecta. La estrucutra posee unalto grado de flexibilidad, elasticidad y dureza. Excelente estabilidad trmica yresistencia qumica.

PTFE Con una resistencia qumica extremadamente amplia (al PTFE slo le atacan

los metales lcalis fundidos y el gas flor), con excelentes propiedadesdielctricas y antiadherentes. Este material tiene una alta compresibilidad, loque le permite adaptarse bien a las irregularidades de la superficie de la brida.Es fcil de manipular y susceptible de degradarse por la radiacin.

Equivalentes europeos de materiales de acero inoxidable

EEUU Alemania Espaa Francia Italia Suecia ReinoUnido

AISI DIN/W-Nr UNE AFNOR UNI SS BS304 X5CrNi 18 9

/1.4301XRCrNi 18 10 Z6CN 18.09 X5CrNi 18 10 2332 304 S 15

304l X2CrNi 18 9/1.4306

X2CrNi 19 10 Z2CN 18.10 X2CrNi 18 11 2352 304 S 12

316 X5CrNiMo 18 10/1.4401

X5CrNiMo 17 12 Z6CND 17.11 X5CrNiMo 17 12 2347 316 S 16

316L X2CrNiMo 18 10/ 1.4401

X2CrNiMo 17 12 Z2CND 18.13 X2CrNiMo 17 12 2348 316 S 11316 S 12

321 X100CrNiTi 18 19/1.4541

X7CrNiTi 18 11 Z6CNT 18.10 X6CrTi 18 11 2337 321 S 12

347 X100CrNiNb 18 9

/1.4550

X7CrNiNb 18 11 Z6CNNb 18.10 X6CrNiNb 18 11 2338 304 S 17

410 X100Cr 13/ 1.4006

X12 Cr 13 Z12 C 13 X12 Cr 13 2302 410 S 21


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Materiales metlicos

Nombre comercial Descripcin ComentariosAcero al carbono Plancha forjada o

acero laminado,(hierro blando)

Slo para aplicaciones generales

316 acero inoxidableaustentico18-12

Cr/Ni, con Mo

Excelente resistencia a la corrosin, perosujeto a la corrosin bajo tensin (SCC)y la

corrosin intergranular con ciertos medios316L Variacin del 316,

con un contenidode carbonoreducido

Corrosin bajo tensin y corrosinintergranular reducidas

304 acero inoxidableaustentico18-8Cr/Ni

Excelente resistencia a la corrosin, perosujeto a corrosin bajo tensin a altastemperaturas

304L Variacin del 304,con contenido decarbono reducido

Corrosin bajo tensin y corrosinintergranular reducidas

321 aceroinoxidable18-10Cr/Ni, con Ti

Sujeto a corrosin bajo tensin, perocorrosin intergranular reducida

347 Variante de aceroinoxidable 18-10Cr/Ni

Sujeto a corrosin bajo tensin, perocorrosin intergranular reducida. Adecuadopara altas temperaturas

410 acero inoxidableferrtico 12-9Cr/Ni

Excelente adecuacin a altas temperaturas,buena resistencia a la corrosin

Titanio Excelente resistencia a la corrosin a altastemperaturas, sobresaliente en medios

oxidantesAleacin 600 Inconel 600 Aleacin 70%Ni,

15%Cr, 8% FeExcelente resistencia a la corrosin a altastemperaturas

Aleacin 625 Inconel 625 Aleacin Ni/Cr,con Mo y Nb

Sobresaliente resistencia a la corrosin enuna amplia gama de medios cidos y lcalis

Aleacin 800 Incoloy 800 Acero aleado32%Ni, 20%Cr,46%Fe

Excelente resistencia a la corrosin a altastemperaturas

Aleacin 825 Incoloy 825 Acero aleado Ni,Cr, Fe, Mo, Cu

Alta resistencia a cidos calientes yresistencia sobresaliente a la corrosin bajotensin

Aleacin 200 Nickel 200 99,6% Ni forjado Alta resistencia a medios reductores y lcalis

Aleacin 400 Monel 400 Acero aleado67%Ni, 30%Cu

Alta resistencia al cido fluorhdrico

Aleacin B2 Hastelloy B2 Acero aleadoNi/Mo

Excelente resistencia cidos acticosclorhdricos, fosfrico y sulfrico

Aleacin C276 Hastelloy C276 Acero aleadoNi/Cr/Mo

Excelente resistencia a la corrosin enmedios oxidantes y reductores

Aleacin 20 Carpenter 20 Acero aleadoFe/Ni/Cr

Desarrollado para aplicaciones que requierenresistencia al cido sulfrico

Aleacin x - 750 Inconel x-750 Acero aleado

Ni/Cr/Fe

Acero de alta resistencia, endurecido por

solubilizacinAluminio Excelente ductilidad y maleabilidadCobre Resistencia general a la corrosin


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5.2. Tipos de juntas

Las juntas se pueden clasificar en 3 categoras principales: blandas (no metlicas) semimetlicas metlicas

Las caractersticas mecnicas y las prestaciones de estas categoras variarn ampliamente dependiendo del tipo

de junta seleccionada y de los materiales con los que se fabrica. Evidentemente, las propiedades mecnicas son unfactor importante a la hora de considerar el diseo de la junta, pero en la seleccin de una junta normalmenteinfluye fundamentalmente:

la temperatura del medio que se va a contener la naturaleza del medio la carga mecnica ejercida sobre la junta

Juntas blandas (no metlicas) Frecuentemente materiales compuestos en lminas, adecuados parauna amplia gama de aplicaciones generales y quimicamentecorrosivas. Generalmente limitadas a aplicaciones de presin media abaja.Entre ellas se incluyen los siguientes tipos: materiales comprimidos defibra de amianto y fibras sin amianto, grafito, PTFE

Juntas semimetlicas Juntas compuestas que constan de materiales tanto metlicos como nometlicos. El metal proporciona generalmente la resistencia yflexibilidad de la junta. Apropiadas para aplicaciones tanto de bajacomo de alta temperatura y presin.Entre ellas se incluyen los siguientes tipos: Kammprofile, insercininterior metlica, revestimiento metlico, juntas blandas con refuerzometlico(incluyendo el grafito con plancha perforada y materiales itcon refuerzo metlico), juntas metlicas corrugadas y juntas

espirometlicas.

Juntas metlicas Pueden estar fabricadas con un slo metal o con una combinacin demateriales metlicos, con formas y tamaos diversos. Apropiadaspara aplicaciones de alta temperatura y presin. Se requieren cargasaltas para asentar las juntas.Entre ellas se incluyen los siguientes tipos: anillos lenticulares, juntastipo anillo, y juntas soldadas.

La junta debe ser resistente al deterioro causado por los fluidos sellados, y debe ser qumicamente compatible con

ellos. Al utilizar juntas metlicas, debe prestarse atencin a la corrosin electroqumica (o galvnica), que puedeminimizarse mediante la eleccin de metales de junta y brida que estn prximos en la serie electroqumica (oalternativamente, la junta debe ser sacrificial para minimizar el dao a la brida). Este tipo de corrosin es unproceso electroqumico que se produce en presencia de un medio conductor de iones, que puede ser una solucinacuosa convertida en conductora por iones disueltos. El elemento base se disuelve en un proceso redox, en el quelos electrones emitidos por el elemento base (nodo) se toman en solucin y se depositan sobre el elemento noble(ctodo).


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Series electroqumicas de algunos metales/aleaciones comerciales

(en agua marina)

nodo (base) MagnesioCincHierro fundidoAcero de carbonoAcero inoxidable 304 (activo)

Acero inoxidable 410 (activo)CobreAcero inoxidable 316 (activo)InconelAcero inoxidable 410 (pasivo)TitanioAcero inoxidable 304 (pasivo)MonelAcero inoxidable 316 (pasivo)Oro

Ctodo (noble) Platino

A continuacin se incluye una breve gua sobre los principales materiales y tipos de juntas (por orden alfabtico),que se pueden utilizar para garantizar soluciones de estanqueidad seguras y fiables. Si es necesario unrevestimiento para aflojamiento para facilitar la retirada de la junta de la brida despus del servicio, utilizarmateriales con un revestimiento antiadherente que haya sido aplicado por el fabricante (ver Compuestos paraaflojamiento).

Es preciso tener en cuenta que en las listas siguientes, los lmites mximos de servicio son slo indicativos.Muchos tipos de juntas son composites que contienen variedad de aglomerantes, cargas, etc, cuya inclusinmodifica el mbito de servicio del material de junta. Los lmites de operacin y recomendacin pueden variarsignificativamente, dependiendo de las condiciones especficas de operacin, y en estas circunstancias el consejo

del fabricante es vital. Tienen que consultar siempre al fabricante para que les oriente sobre la idoneidadpara aplicaciones y lmites especficos que se pueden lograr bajo condiciones de servicio especficas .

Cualquiera que sea el material o el tipo de junta elegido, asegrense de que es apropiado para la aplicacin.

Material o tipo de junta Comentarios

Beater addition Se puede combinar una gran variedad de fibras, materiales de relleno yligantes utilizando la tecnologa del beater addition. Los productos sefabrican a travs de un proceso de fabricacin de papel , quegeneralmente incluye el calandrado, para proporcionar a los materiales unaamplia gama de capacidades de rendimiento.

Cinta /cordn PTFEexpandido (tambinconocida comojuntasellante)

Normalmente presentado en carretes o rollos, este material de altacompresin es muy flexible y est disponible con adhesivo en una carapara facilitar la instalacin. Este material presenta algunas mejoras endeformacin en fro y fluencia, al igual que otras formas procesadas. Elmaterial puede desenrrollarse sobre la superficie de acoplamiento de labrida, cortarse, superponerse y comprimirse entre las bridas. Por ello,frecuentemente se le denomina forma in situ, una material de junta idealpara bricolage de fcil instalacin sobre el terreno. Generalmente utilizadopara presiones y temperaturas menos severas, especialmente all donde lasbridas soportan una carga ligera o son de construccin relativamente dbil.


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Composicin de corcho Econmica y generalmente apropiada para atornillamientos ligeros, ycondiciones de servicio relativamente suaves. Ideal para bridas fcilmentedaables (por ejemplo, vidrio o cermica). Normalmente limitada aservicios de condiciones poco severas.

Comprimidos sin amianto Se puede formular una gran variedad de fibras, materiales de relleno yligantes, utilizando el proceso it. Consecuentemente, se pueden disear

materiales de junta de fibra comprimida para que operen con una ampliagama de fluidos, presiones y temperaturas. En general, estos materialespueden igualar o superar en prestaciones a la fibra de amianto original,aunque normalmente son mas especficos para aplicaciones en particulary pueden requerir atencin en su manipulacin e instalacin.

Compuesto de corcho ycaucho

Las atractivas caractersticas del corcho, combinadas con las ventajas delcaucho sinttico, ofrecen una mejor manipulacin y vida en condicionesde almacenamiento por la composicin del corcho, al tiempo que puedetener tambin mejor resistencia qumica (dependiendo del ligante decaucho). Puede reforzarse con fibras para lograr una mejor retencin de

carga. Ideal para aplicaciones de servicio en condiciones de medias apoco severas.

Con refuerzo o insercininterior

Junta blanda reforzada con un anillo metlico en la circunferencia interna,que proporciona resistencia adicional al blow-out y reduce la degradacinqumica. Normalmente mejora la estanqueidad.

Espirometlicas Juntas verstiles, semimetlicas que constan de capas alternas de bandametlica de seccin en V (normalmente) y material de relleno, enrolladasen espiral. El componente metlico puede ser acero inoxidable, Monel,inconel, etc, mientras que el material de relleno puede ser amianto u otras

fibras, PTFE, grafito, cermica, etc, segn convenga a la aplicacin. Sepueden utilizar para una amplia gama de temperaturas y presiones.

Fibra de amiantocomprimido (CAF)

Fabricado mediante el proceso de calandrado it (ver nota), en el que lamezcla se comprime entre dos rodillos sometidos a carga. El material deamianto en planchas reune frecuentemente un alto contenido en fibras, ypueden formularse con una amplia variedad de materiales de relleno yligantes. Considerado un material muy tolerante, con una aplicabilidadextremadamente amplia.

Filosilicato Material de junta de altas temperaturas basado en miembros de la familia

de la mica, disponible en forma de plancha, con o sin refuerzo metlico.

Goma Existe una gran variedad de tipos de caucho disponibles, capaces desatisfacer una extensa gama de condiciones de servicio (elastomricas).Se pueden disear propiedades en un producto individual para responder anecesidades especficas de rendimiento. La seleccin de la calidadadecuada al rendimiento requerido es esencial.

Grafito flexible Normalmente se suministra con una capa de refuerzo metlico parafortificar la estructura. Se utiliza normalmente un ncleo perforadointegrado mecnicamente (tanged) aunque las operaciones de corte se

realizan mas fcilmente en las que el ncleo metlico plano es adheridoqumicamente al grafito.


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Junta de anillo Juntas metlicas, fabricadas con diversos metales y aleaciones, normalmenteovales u octogonales en corte transversal. Utilizadas en combinacin conbridas RTJ. Pueden contener presiones extremadamente altas (generalmentehasta 100 Mpa o 14.500 lbf.in -2), mientras que la temperatura mxima estlimitada normalmente por el metal respectivo.

Kammprofile Junta metlica con caras acanaladas, con o sin capa sellante flexible sobrelas superficies.

Metlica corrugada Junta de construccin metlica, que normalmente incorpora un material derelleno en las corrugaciones. El cierre se forma entre las cimas de lascorrugaciones y las superficies de la brida acopladas.

Metaloplsticas Junta tradicional de intercambiadores de calor, consistente en unrevestimiento metlico sobre un ncleo de material flexible. Puede tener unacapa de grafito de superficie dctil que mejora la estanqueidad.

PTFE procesado Resistencia qumica extremadamente amplia que puede combinarse con unaalta compresibilidad y una mejora significativa de la deformacin en fro y la

fluencia. La variedad de opciones de procesamiento, materiales de relleno ydiseos proporcionan una amplia gama de capacidades de rendimiento de losdiversos tipos de este material (tales como PTFE expandido, PTFE cargadoy PTFE con orientacin biaxial).

PTFE (simple) Fabricadas con PTFE puro, con un procesamiento mnimo, estas juntasofrecen una resistencia qumica extremadamente amplia, aunque sufrendeformacin en fro y fluencia bajo compresin. Frecuentemente estnskived o moldeadas.

Recubierta Utilizada principalmente en combinacin con equipos resistentes a la

corrosin fabricados con vidrio, metal recubierto de vidrio, etc. Elrecubrimiento, normalmente de PTFE, acta como capa qumicamenteresistente con insercin de materiales que proporcionan compresin yelasticidad.

Volumen constante Junta con el elemento sellante encerrado dentro del dimetro tanto interiorcomo exterior por anillos metlicos, de forma que a plena compresin, existeun contacto metal a metal entre las caras de la brida y los anillos metlicos.Consecuentemente, el volumen del elemento sellante, y el esfuerzo sobre l,son constantes independientemente del exceso de carga impuesta. Elelemento sellante puede ser cualquier material adecuado (por ejemplo, el

grafito), segn lo indicado para la aplicacin.

Nota: it procede de las ltimas letras de estas dos palabras gummi asbest(en alemn), que significan CAFo plancha de fibra de amianto comprimido.

5.3. Seleccin del espesor

Para juntas cortadas de planchas, utilizar siempre el material mas fino que permita la disposicin de la brida, peroque tenga el suficiente espesor para compensar la irregularidad de las superficies de la brida, su paralelismo,acabado superficial, rigidez, etc. Cuanto mas fina sea la junta, mayor ser la carga de tornillos que dicha juntapueda soportar, y menor ser la prdida de esfuerzo de los tornillos debida a la relajacin. Tambin ser menor el

rea de junta que quedar expuesta al ataque de la presin interna y de los medios agresivos.

asegrese de que la junta es lo mas fina posible


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5.4. Corte de juntas blandas

El rendimiento de las juntas blandas puede verse afectado significativamente por cmo se corta su forma.

utilizar un buen cortante para cortar la forma de junta requerida

no tratar nunca de cortar una junta martillando el material contra la brida. Ello podra daar labrida y reducira, con toda seguridad, el rendimiento de la junta

asegrese de que la junta es del tamao correcto para evitar as la corrosin de las caras de bridaexpuestas y minimizar el empuje hidrosttico axial

corte los agujeros de los tornillos ligeramente mas grandes que los tornillos para garantizar uncorrecto asentamiento

asegrese de que el dimetro interior de la junta no es menor que el dimetro interior de la lnea deproceso para minimizar as la obstruccin de sta ltima

5.5. Almacenamiento de juntas y materiales de juntas

Aunque algunos materiales de juntas se pueden utilizar con seguridad tras muchos aos de almacenaje, elenvejecimiento tendr un efecto inequvoco en el rendimiento de determinado tipo de materiales de juntas, comoresultado de la degradacin qumica que se produce a lo largo del tiempo. Este aspecto es preocupante, ante todo,en materiales que estn ligados con elastmeros, los cuales, en general, no deben utilizarse despus detranscurridos unos 4 aos desde la fecha de fabricacin. Los materiales que tengan ligantes elastomricos sedeteriorarn inevitablemente a lo largo del tiempo, e incluso ms rpidamente a temperaturas ambiente maselevadas. La degradacin tambin se cataliza mediante la luz solar intensa. Aunque este aspecto es pocopreocupante en juntas metlicas, puede tener efectos sobre las juntas semimetlicas (especficamente aquellas quese combinan con materiales ligados con elastmeros). Como los materiales de PTFE y de grafito no contienenligantes, las planchas y juntas de estos materiales tienen una vida en condiciones de almacenamiento prcticamenteindefinida. En general:

durante el almacenamiento, las juntas no deben someterse a condiciones extremas de calor ohumedad. Almacnelas en un lugar seco y fresco, lejos de la luz directa del sol, del agua, el aceite yotras sustancias qumicas

almacene las lminas para juntas en horizontal

evite colgar las juntas, podran deformarse. Almacene las juntas blandas en horizontal. Las juntasespirometlicas de gran dimetro deben conservarse en su cartn de soporte

las juntas deben conservarse limpias y exentas de daos mecnicos (para una mxima

proteccin, almacnelas en bolsas selladas)

El efecto del almacenamiento y del envejecimiento depender del material. En consecuencia, es necesarioconsultar siempre al fabricante para pedir su asesoramiento en lo que respecta al almacenamiento de productosespecficos.

5.6. Manipulacin de juntas y de materiales de juntas

El estado de la junta desempea un papel importante en su rendimiento. Algunos materiales de junta sonrelativamente robustos (como las juntas metlicas), otros son razonablemente tolerantes (como el CAF y el PTFE),sin embargo otros pueden ser muy quebradizos o tendentes a cascarse. Consecuentemente, es mejor manipular

todas las juntas y materiales de juntas con idntico cuidado y atencin. Las juntas dobladas, con muescas, mellas,rayadas o martilladas rara vez sellarn de forma efectiva. Al trabajar sobre el terreno, es necesario transportar lasjuntas cortadas con cuidado, lo ideal es hacerlo dentro de alguna funda protectora. Aunque llevar juntas pequeas


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en el bolsillo es una prctica habitual, es mejor evitarlo. Si se dobla la junta quedar daada. Si recoge residuos delinterior del bolsillo o de otro sitio, podra rayarse la superficie.

transporte las juntas con cuidado, lo ideal es hacerlo dentro de alguna funda protectora

no las doble o las combe

no dae la superficie

para juntas metlicas y semimetlicas de gran dimetro, transporte siempre la junta en su soportehasta el lugar de instalacin

5.7. Reutilizacin de juntas / tornillos

No reutilice nunca una junta, ya que puede haber sido modificada de forma espectacular bajo condiciones deservicio. Incluso si la junta parece estar bien, no merece la pena. El coste de una nueva junta es minsculocomparado con el coste de tiempo de inactividad provocado por una fuga o blow-out y las consideraciones deseguridad y proteccin medioambiental.

Del mismo modo, los tornillos o esprragos podran haberse daado por efecto de la corrosin, o haber perdidoductilidad al ser apretados mas all del lmite; si no puede estar seguro, no se arriesgue.

no reutilice las juntas o tornillos


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6. Procedimientos de montaje

Para que el cierre funcione segn lo proyectado, es esencial un adecuado montaje de la unin. Este proceso estsujeto a un gran nmero de variables, incluyendo el estado de todos los componentes, la uniformidad, la dureza, lalubricidad de las superficies, el calibrado de las herramientas, la accesibilidad de los tornillos, el entorno en el quelos tcnicos deben operar....

Lo mas importante; es bueno ser constante. Si sus prcticas actuales han resultado vlidas, no las cambie. Debe

tratar de mantener el nmero de variables al mnimo. Si es posible, utilice las mismas herramientas de mismaforma.

6.1. Herramientas necesarias

Necesitar herramientas tanto para limpiar la brida como para tensar los tornillos. Los tensores requerirn uncalibrado peridico y pueden incluir una llave dinamomtrica, una llave de aire comprimido, tensores hidrulicos ode otro tipo. Los instrumentos para medir la tensin pueden incluir un micrmetro o ultrasonidos.

Generalmente, puede ser un trabajo bastante engorroso. Por lo tanto necesitar ropa adecuada (ropa de proteccincuando sea necesario), casco, gafas, guantes y un pase de seguridad a la zona, cuando sea necesario.

6.2. Limpieza

Para garantizar un buen rendimiento de estanqueidad, deben limpiarse todas las superficies que soporten cargas:

Tornillos / tuercas / arandelas -limpiarlas con un cepillo metlico (mejor de latn) paraeliminar la suciedad de la rosca

Montaje de brida - limpiar las superficies de asentamiento de la junta con losinstrumentos apropiados (ver a continuacin)

Al abrir la brida y retirar la junta anterior, las caras de la brida se contaminarn frecuentemente con fragmentosdel material de la antigua junta, que debe eliminarse antes de instalar la nueva junta de forma segura. Entre losinstrumentos adecuados para limpiar las caras de una brida se pueden incluir un cepillo de alambre (utilizar pas deacero inoxidable sobre componentes de aleacin). Sin embargo, cepillar siempre en la direccin de lasacanaladuras (en lugar de en perpendicular a ellas), a fin de minimizar un desgaste indebido. El uso de un cepillo dealambre derivar inevitablemente en un desgaste de las caras a lo largo del tiempo. Consecuentemente, se handesarrollado otras herramientas, tales como el mandril de latn. Este concepto se basa en el uso de un material(latn) mas suave que la superficie de la brida (normalmente de acero) para evitar daarla. Se puede hacer unmandril apropiado de una plancha de latn de ~5 mm (0,2 pulgadas) de espesor x 50 mm (2 pulgadas) de ancho,cortando su ancho a 45 y puliendo el extremo como un cincel. Utilizando un martillo, golpee ligeramente el mandrilen las acanaladuras de la brida para eliminar la suciedad.


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6.3. Inspeccin visual

Todas las superficies que soportan cargas no deben tener ningn defecto importante. Incluso una junta perfectaser incapaz de sellar una brida seriamente daada o deformada:

Tornillos / tuercas / arandelas - examinar despus de limpiarlos para asegurarse de queno tienen defectos como salientes o grietas

Montaje de brida - inspeccionar las superficies de la brida en busca de

defectos, como muescas radiales o deformacin- asegurarse de que las superficies de la brida estnsuficientemente horizontales y paralelas

Junta - comprobar que disponemos de la junta correcta(adecuada para el servicio, tamao, espesor)- examinar la junta antes de su instalacin para asegurarsede que no tiene defectos

Si se observa algn defecto, no corra riesgos.

sustituya los componentes defectuosos con una buena alternativa. Si tiene dudas, asesrese.

Tenga en cuenta que para las juntas espirometlicas en particular, la horizontalidad y el paralelismo de las bridasson factores importantes para un buen rendimiento de estanqueidad:

- la horizontalidad de la superficie de la brida debe variar en menos de 0,2 mm a lo largo del ancho deasentamiento de la junta- el paralelismo de la superficie de la brida debe ser inferior a 0,4 mm en total de falta de paralelismo alo largo de toda la brida

6.4. Lubricacin

Se estima que, en ausencia de un lubricante adecuado, hasta el 50% del esfuerzo de par de apriete puedeemplearse simplemente en vencer la friccin. Efectivamente, esto significara que el mismo par de apriete aplicadoa tornillos no lubricados sobre una unin puede proporcionar cargas notablemente diferentes en cada uno de ellos.Por lo tanto, la lubricacin es esencial cuando el par de apriete se utiliza como control para ajustar la tensin en lajunta.

Al elegir un lubricante, deben considerarse los siguientes factores:

lubricidad - cuanto mejor sea el lubricante, menor ser el efecto de la friccin

compatibilidad - el lubricante debe ser compatible con los materiales del tornillo

(incluyendo las tuercas y arandelas), y lo ideal es que lo sea tambincon el fluido procesado. Por ejemplo, lubricantes basados en cobrepueden contaminar el fluido procesado, mientras que los cloruros,fluoruros y sulfuros pueden contribuir a la corrosin de losmateriales del tornillo (incluyendo las tuercas y arandelas)

temperatura - asegrese de que las temperaturas de servicio recomendadas dellubricante estn dentro de los lmites de temperaturas de servicio delproceso

Se recomiendan los siguientes procedimientos:

lubricar las roscas del tornillo y todas las superficies de soporte (cara inferior de las cabezas detornillos, tuercas, arandelas)


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utilizar slo lubricantes especificados o aprobados

aplicar el lubricante de forma consistente como una capa fina y uniforme (evitar los grumos delubricante ya que pueden reducir la eficacia)

asegrese de que el lubricante no contamina ni la brida ni las caras de la junta

evite la contaminacin del lubricante almacenndolo en un contenedor cerrado (del mismo modo,evite contaminar la junta con el lubricante). Tras su uso, almacnelo en una zona limpia

6.5. Instalacin y centrado de la junta

Previamente a la instalacin, asegrese de que los componentes de la brida estn correctamente montados y quelas superficies de acoplamiento de la brida estn paralelas.

inserte cuidadosamente la nueva junta entre las bridas para evitar daos en las superficies de lajunta

para juntas espirometlicas de gran dimetro, asiente la junta en su soporte sobre la brida, quite lascorreas de sujecin, deslice la junta de su soporte sobre la brida utilizando el nmero de personasnecesario para evitar daar la junta

asegrese de que la junta est centrada en la brida

no utilice cinta adhesiva para sujetar la junta a la brida. Si es necesario sujetar la junta a la brida,utilice una ligera pulverizacin de spray adhesivo (ej. 3M tipo 77)

rena los componentes de la unin (incluyendo las bridas y la junta) y examnelos para asegurarsede que se han ajustado aceptablemente

tenga cuidado, al juntar las bridas, de asegurarse de que la junta no quede pillada o daada decualquier otra forma

6.6. Clculo del par de apriete

A pesar de los avances para mejorar la reproducibilidad de la fijacin de uniones embridadas (tales como tornillosde control de tensin, dispositivos de tensionamiento hidrulicos, anlisis ultrasnico de tornillos y mtodossimultneos par de apriete/giro), el par de apriete contina siendo el mtodo mas popular para controlar el aprietede las uniones. Al utilizar mtodos de apriete del par de apriete, hay 3 factores que deben tenerse en cuenta a finde garantizar que se producen las fuerzas necesarias:

Factor 1(par de aprieteaplicado para ejercercarga sobre eltornillo)

+ Factor 2(par de aprieteaplicado paracompensar lafriccin de la rosca)

+ Factor 3(par de aprieteaplicado paracompensar lafriccin en la tuerca)

Estos factores incluyen la precarga sobre la cara de contacto del tornillo. Los factores 1 y 2 incluyen

esa+fsa guia - juntas y bridas - espanol (1)

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