Con el aumento de la concienciación sobre los temas ambientales y de seguridad, reducir las fugas de las uniones embridadas de tuberías, válvulas, bombas, etc. se ha convertido en un asunto de alta prioridad.
La selección adecuada de la junta se debería tener en consideración a la hora de la instalación para la prevención de un posterior impacto sobre el operario o sobre el sistema.
Selección de la junta
Con la diversidad de materiales disponibles en el mercado, supone un reto encontrar el producto que cumpla las especificaciones requeridas por una aplicación dada. La selección más efectiva del producto empieza con una evaluación de las condiciones. Se deben considerar cuatro condiciones básicas:
- Condiciones de operación
- Naturaleza del medio y compatibilidad química
- Diseño de las bridas
- Cuestiones legales o medioambientales
Las condiciones de operación incluyen parámetros tales como presión y temperatura, así como sus fluctuaciones. Si el sistema está sometido a picos de presión o a ciclos de temperatura, esto puede afectar de manera adversa al desempeño del material de la junta que de otra forma actuaría adecuadamente. También debe considerase la vibración.
También hay que tener en cuenta la compatibilidad química del material de la junta con el material del medio. ¿Qué es la naturaleza del medio? ¿Es un gas, un líquido o una combinación de ambos? Además, se deben tener en cuenta propiedades químicas como el pH y la concentración. El material de la junta no debe contaminar ni ser atacado químicamente por el producto que se quiere sellar. También hay que considerar lo que afectan los cambios de temperatura al punto de rocío, ya que pueden afectar a la agresividad del medio. En aplicaciones críticas, puede ser necesario realizar test de laboratorio para simular las condiciones de operación y para asegurar la compatibilidad química.
El diseño de la brida juega un papel muy importante en la selección del material de la junta. Bridas de plástico, FRP, vidrio u otros materiales frágiles requerirán materiales que sellen con bajas cargas de presión. La selección de materiales para estas bridas difiere de la de las bridas de metal a altas presiones en las que el apriete de los tornillos debe ser alto para asegurar el sellado. La geometría de la brida también es importante. A las bridas macho-hembra se les puede aplicar mayor presión en comparación con la planas. El acabado de la superficie de sellado y su estado, tal y como la presencia de picaduras o corrosión, combado o rotación, también puede determinar la selección del material. El número de pernos, el material de los mismos y, en consecuencia, el par de apriete, también influirán en la selección.
Los temas legales y medioambientales también deben analizarse cuidadosamente. Pueden existir normas que impidan el uso de un determinado material en una aplicación. Por ejemplo, cuando se requiere que el material sea ignífugo, o cuando se trata de productos alimentarios o farmacéuticos y se requiere material que cumpla con las normas FDA.
Muchos fallos de las juntas resultan por la no consideración de estos cuatro pasos básicos. Con un análisis adecuado de la aplicación se puede dar un gran avance en la selección del material de la junta, que desempeñará su función de forma segura.
Instalación
Una vez que se ha dado la atención necesaria a la elección del material, es necesaria una instalación adecuada para asegurar el éxito de la junta en la unión embridada.
Una de las causas más comunes por la que las juntas que fugan es la mala instalación. Los siguientes procedimientos son adecuados para la instalación de una junta en una unión embridada:
- Inspeccionar la junta. Es importante que se haya elegido la junta correcta. Verificar que el material y el diseño son los especificados y realizar una inspección visual de la junta para localizar algún defecto o daño visible.
- Inspeccionar las superficies sobre las que se asienta la junta. Buscar marcas de herramientas, grietas, arañazos o picaduras por corrosión. Las marcas radiales de mecanización en las superficies son virtualmente imposibles de sellar, a pesar del tipo de junta utilizado. Por lo tanto, se debe de prestar especial atención a este aspecto.
- Usar solamente pernos, arandelas y tuercas nuevas. Asegurarse de que son de calidad apropiada para la aplicación.
- Lubricar todos las uniones roscadas y caras de los pernos. Una lubricación adecuada proporcionará un bajo coeficiente de fricción para un mayor apriete de los pernos. Cuando se emplea un compuesto antiadherente como lubricante facilitará el posterior desmontaje.
- Instalar los pernos sin apretar. En las instalaciones de bridas RF y FF, colocar los tornillos holgadamente en la mitad inferior de la brida. Insertar la junta entre las bridas para permitir que los pernos centren la junta en el montaje. Instalar el resto de los pernos y tornillos y apretarlos ligeramente. En una instalación acanalada o con cajera, centrar la junta en la mitad del canal o cajera. Si la junta es vertical puede ser necesario utilizar una mínima cantidad de grasa, cemento para juntas u otro adhesivo compatible con el fluido para mantener la junta en posición hasta que las juntas se aprieten. Entonces, instalar los pernos y tornillos apretando ligeramente.
- Identificar la secuencia adecuada de los pernos y numerarlos en concordancia. Cada perno debería numerarse para que la secuencia de apriete se pueda seguir fácilmente. Un fallo en la secuencia del apriete puede resultar en bridas descentradas. Así, a pesar de los posteriores aprietes, las bridas no pueden volver a colocarse paralelas. Esto puede contribuir en gran manera a una junta que fugue.
- Apriete de los pernos. El perno debería apretarse en una secuencia adecuada, en un mínimo de 4 etapas.
- Apriete los tornillos hasta un máximo del 30% del valor final de apriete requerido siguiendo la secuencia recomendada.
- Repetir el paso 8, incrementando el apriete hasta aproximadamente el 60% del apriete final requerido.
- Repetir el paso 8, incrementando el valor de apriete hasta el valor final.
- Reapriete todos los pernos. Se deberían reapretar todos los pernos con un patrón rotacional hasta el valor final del apriete hasta que no se pueda alcanzar más rotación de las tuercas. Esto puede requerir varios pasos, ya que el apriete de un perno típicamente causa relajación de los adyacentes. Continuar apretando hasta que se alcance el equilibrio.
- Algunas juntas embridadas deben ser reapretadas justo después de la puesta en marcha, para compensar la relajación de los pernos y juntas. Se ha informado del éxito de esta práctica en intercambiadores de calor, con ciertos tipos de juntas y bridas, cuando los pernos se reaprietan durante el calentamiento inicial, antes de la pérdida de lubricante.