¿Qué es una junta de diafragma?

Si es nuevo en el mundo de las juntas de diafragma o simplemente desea refrescar su funcionamiento, ha llegado al lugar adecuado. Una junta de diafragma (también conocida como aislante de instrumentos) es un mecanismo de protección que se conecta al lado de proceso de un instrumento de medición de presión. La función principal de un cierre de diafragma es evitar que el elemento sensor de su instrumento de presión resulte dañado por cualquier medio de proceso corrosivo o atasco en su aplicación. Si no utiliza una junta de diafragma para proteger su instrumento, no podrá medir con precisión y eficacia la presión de su sistema, poniendo en peligro toda su operación.

¿Por qué confiar en Ashcroft? Somos una industria líder en instrumentación de medición de presión y temperatura y a menudo se nos pide información sobre los beneficios de estos instrumentos y cómo funcionan. En este artículo, voy a revisar cómo se utilizan los sellos de diafragma en diferentes aplicaciones y proporcionar enlaces a recursos adicionales en caso de que desee ampliar sus conocimientos sobre el tema. 

¿Qué industrias utilizan juntas de diafragma?

Encontrará juntas de dia fragma en cualquier industria en la que exista riesgo de que productos químicos agresivos, sólidos u otras sustancias abrasivas entren en contacto con el elemento sensor de presión del instrumento. Las juntas de diafragma también pueden utilizarse para proteger los instrumentos en aplicaciones de temperaturas extremas. Sin embargo, las aplicaciones de alta temperatura plantean retos y límites de temperatura únicos para estos dispositivos. En este caso, se suele utilizar un dispositivo de disipación de temperatura junto con la junta de diafragma para obtener los mejores resultados.

Figura 1: Industrias que utilizan juntas de diafragma.

¿Cómo funciona una junta de diafragma?

Como ya hemos mencionado, la junta de membrana se conecta al lado de proceso del instrumento de medición de la presión. La función de la junta es aislar el instrumento de medición del fluido del proceso, al tiempo que transmite los cambios de presión a través de una membrana flexible.

He aquí cómo:

• El espacio creado por el diafragma, la carcasa superior y el dispositivo de medición se llena con un fluido que transfiere la presión.
• Cuando se produce una variación de presión en la conexión de proceso, el diafragma se flexiona, haciendo que el fluido de transferencia se mueva.
• Este movimiento transmite el cambio de presión al elemento sensor de presión del instrumento.

Los componentes exactos de una junta de diafragma varían según el modelo. Sin embargo, la mayoría de estos dispositivos comparten las mismas piezas básicas:

La función de cada junta de diafragma es la siguiente: 

• Ta carcasa superior sirve de punto de conexión con el dispositivo de medición de la presión.

• El orificio de llenado permite llenar los conjuntos al vacío. A continuación, se coloca un rodamiento de bolas en un asiento cónico para sellarlo, utilizando un tornillo prisionero para fijarlo.

• El diafragma aísla el fluido de proceso del fluido de llenado, por lo que es el componente que entra en contacto directo con el proceso. Puede estar soldada o atornillada a la carcasa superior, que a su vez puede estar soldada o sujeta a una carcasa inferior. Las variaciones de presión provocan la deflexión de la membrana. Ésta, a su vez, desplaza el fluido de llenado y transmite los cambios de presión al dispositivo de medición de presión.

• La carcasa inferior conecta un cierre de diafragma al proceso. Esta parte de la junta de diafragma está disponible en diferentes tamaños de rosca o puede incluir conexiones de lavado roscadas. Éstas pueden utilizarse para limpiar el interior de la junta o eliminar cualquier medio del proceso.
  

• El fluidodellenado también se conoce comofluido de llenado del sistema o fluido de detección de presión. El fluido de llenado es necesario para transmitir los cambios de presión de la membrana de diafragma al dispositivo de detección de presión.

• A veces se necesita un puerto de lavado para limpiar los medios de proceso que puedan estar obstruyendo la junta.

• Los conjuntos de juntas de diafragma se llenan mediante un proceso de llenado al vacío. Esto se hace para garantizar que el sistema esté libre de espacios de aire. El fluido de llenado que se utiliza viene determinado por la temperatura de funcionamiento y otras condiciones de la aplicación.

• El anillo de sujeción inferior mantiene unido el conjunto. 

Nota: el material del diafragma, el material de la carcasa inferior y el fluido de llenado deben ser compatibles con el medio de proceso. 

Consideraciones para la selección del material de la junta de diafragma.

Hay dos consideraciones principales para decidir qué material seleccionar. La primera es elegir el material más compatible con el medio de proceso de su aplicación. Las juntas de diafragma se ofrecen en múltiples configuraciones con una amplia selección de materiales húmedos compatibles con la mayoría de los medios de proceso. Losmás compatibles para los medios de proceso corrosivos son el acero inoxidable 316, el Monel® y el tántalo. Asegúrese de consultar las recomendaciones de compatibilidad del fabricante o hable con un experto en productos.

La segunda consideración es seleccionar el material que funcionará dentro de las limitaciones de presión y temperatura de funcionamiento de su operación. Nota: las aplicaciones de baja presión (si el rango de presión es inferior a 30 psi) requerirán un material de diafragma muy flexible o una gran superficie para manejar productos mecánicos con instrumentos de bajo rango de presión o alto desplazamiento.

Para obtener más información sobre los vanos mínimos y la presión de trabajo máxima admisible (PTMA) de determinadas configuraciones de instrumentos de presiónpuede consultar la Guía Min/Max de Presión y Temperatura de Sello de Diafragma.

¿Preparado para ir más allá de lo básico?

Ahora que ya sabe qué es un diafragma y cómo funciona para proteger sus instrumentos de presión en aplicaciones difíciles, puede que esté preparado para aprender más. A continuación le ofrecemos otros artículos relacionados que pueden resultarle útiles.

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