Prácticas recomendadas para la instalación de juntas de diafragma embridadas

Este artículo fue publicado originalmente el 31 de enero de 2022 por John Varkonda y fue actualizado el 8 de mayo de 2024 por Todd Thomas. 

Evitar que los instrumentos de medición de la presión sufran daños en entornos difíciles es un reto en muchas industrias, incluida la del agua y las aguas residuales. Las juntas de diafragma desempeñan un papel fundamental en estas aplicaciones al crear una barrera estanca y resistente a la corrosión entre un instrumento de presión y su proceso. 

Para muchos, una conexión de junta de diafragma embridada es una gran elección porque proporciona una forma cómoda de conectar la instrumentación directamente a las tuberías de proceso embridadas sin tener que utilizar conexiones roscadas. Pero la instalación correcta de estas juntas es la clave para obtener la máxima protección. 

Ashcroft es un líder mundial reconocido en instrumentación de presión y temperatura y utiliza nuestras décadas de experiencia para educar y guiar a los clientes hacia las soluciones que mejor se adapten al desafío en cuestión. En este artículo, usted aprenderá un poco acerca de los sellos de diafragma con bridas, los principios básicos de torsión y las mejores prácticas para la instalación de un sello de diafragma con bridas en su proceso. 

Cuando termine de leer, también compartiremos recursos adicionales que pueden resultarle beneficiosos.  

Acerca de las juntas de diafragma embridadas

Existen varias normas que regulan las dimensiones y presiones nominales de las conexiones embridadas de las juntas de diafragma. En EE.UU., las bridas ASME B16.5 son las más comunes, mientras que las normas EN o API también se utilizan en otras zonas.

Es posible que los tamaños nominales de estos distintos tipos de bridas coincidan, pero en la mayoría de los casos, el patrón de atornillado, los espesores y los valores nominales de presión difieren sustancialmente. Por este motivo, no se pueden combinar bridas diferentes en la misma junta. Aparte de eso, la instalación y el funcionamiento son similares independientemente del tipo de brida.

Las juntas de diafragma embridadas se suministran con el círculo de pernos, el espesor, el tamaño y el revestimiento necesarios para acoplarse a la brida de acoplamiento especificada. Aunque las bridas de cara elevada son las más comunes, también están disponibles con caras de junta anular, plana o de otro tipo, según requiera la especificación de la tubería o la aplicación.

En la mayoría de las juntas, la brida suministrada es un componente independiente que se desliza sobre los alojamientos del diafragma. Las juntas con tamaños de brida en los que los círculos de los tornillos podrían interferir con el diámetro del diafragma pueden suministrarse con un alojamiento inferior mecanizado con la forma y dimensiones de brida adecuadas y a menudo se suministran con espárragos roscados ya instalados para mayor comodidad.

Figura 1. Sellos de diafragma con brida Ashcroft Sellos de Diafragma Bridados Ashcroft®.

Otros sellos, como el Sello de Diafragma Ashcroft® DF Flush Flanged pueden tener un diafragma soldado a ras de la cara de la brida de acoplamiento.

Figura 2. Ejemplo de junta de diafragma soldada enrasada Ejemplo de junta de diafragma soldada al ras. 

Por motivos de seguridad, es importante seleccionar una brida con una presión nominal que supere la presión de proceso prevista y el rango de indicación de cualquier instrumento que esté conectado. Las temperaturas de proceso elevadas reducen la presión nominal de un tipo de brida determinado, y los diferentes materiales de las bridas pueden tener diferentes presiones nominales.

La tabla siguiente ilustra las presiones máximas admisibles para las juntas de diafragma embridadas de acero al carbono y acero inoxidable. Esta presión viene determinada por el material de la brida, la clase de presión de la brida y la temperatura a la que estará expuesta la brida. El rango de escala completa del instrumento no debe exceder la presión máxima permitida (psi) de la brida, como se muestra a continuación. de la brida, como se muestra a continuación.

Figura 3. Tabla de presión máxima admisible del cierre de diafragma embridado.

Lo que hay que saber sobre el par motor.

Al instalar juntas de diafragma embridadas, debe tener en cuenta el par de apriete.

El par es la medida de la fuerza que hace girar un objeto:

• Un par de apriete excesivo puede hacer que la brida se desvíe o dañe las tuberías de proceso, especialmente las elastoméricas o las revestidas de vidrio.
• Un par de apriete demasiado bajo puede provocar un mal sellado y la posibilidad de fugas del fluido del proceso.

A veces nos preguntan cuáles son nuestras recomendaciones para el par de apriete de nuestras juntas. En términos generales, no podemos ofrecer recomendaciones de par de apriete, ya que la mayoría de los factores que determinan el par de apriete objetivo están fuera de nuestro alcance.

La especificación ASME PCC-1 describe el proceso para determinar el torque apropiado de los pernos. El cálculo se basa en varios supuestos de instalación fuera del control de Ashcroft. Por ejemplo, el uso de lubricante para pernos puede reducir el par necesario en un 20% o más en comparación con los pernos secos.

Además, las diferentes juntas tendrán diferentes tensiones de sellado mínimas y máximas. Sin embargo, la técnica de atornillado también tiene un impacto significativo en la instalación de la brida. Según ASME, "la consistencia del par de apriete y la carga aplicados... suele ser mucho más importante para el éxito de la unión que alcanzar un valor de par de apriete concreto".

Cómo instalar una junta de diafragma embridada Instalación. 

Antes de instalar una junta de diafragma, asegúrese de seleccionar las tuercas, pernos, arandelas, junta y lubricante para roscas adecuados. Asegúrese de que la junta está fabricada con un material adecuado para el medio y las condiciones del proceso. Las juntas también deben seleccionarse en función del tipo de cara de brida utilizada.

Para garantizar una conexión estanca entre la brida de acoplamiento y la junta de diafragma embridada, recomendamos seguir los siguientes pasos:

Transcurridas al menos cuatro horas, los pernos deben apretarse una última vez al par de apriete previsto para tener en cuenta el deslizamiento/relajación de los pernos.

Consideraciones especiales para la torsión.

Las especificaciones ASME suelen cubrir las aplicaciones con bridas metálicas. En los casos en que se utilicen materiales alternativos, como bridas elastoméricas o poliméricas, es importante tener en cuenta que puede ser necesario un par de apriete menor para formar un cierre estanco a la presión que con bridas y/o juntas metálicas. En estos casos, un ingeniero de tuberías cualificado debe determinar el par de apriete adecuado para cada instalación.

¿Quiere saber más?

Ahora que comprende mejor cómo se instalan las juntas de diafragma embridadas, las consideraciones sobre el par de apriete y el efecto que puede tener en su proceso, quizá desee recopilar más información sobre el tema. Los siguientes recursos pueden ser de su interés: 

• Conjuntos de montaje de instrumentos a presión (grabación del seminario web)
• ¿Cuál es el conjunto de montaje de instrumentos de presión adecuado para mí?
• Conjuntos de anillos de aislamiento precisos y fiables para el sector del agua y las aguas residuales

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