¿Cuándo utilizaría un dispositivo de amortiguación con junta de diafragma?

En las aplicaciones de proceso más exigentes, las juntas de diafragma (aislantes) suelen ser necesarias para proteger los instrumentos de presión de los medios corrosivos y/o las partículas de gran tamaño que se encuentran en el proceso. Estos materiales pueden afectar, o incluso impedir, la precisión de sus instrumentos y causar estragos en su funcionamiento. En aplicaciones duras que implican picos de presión, vibraciones erráticas y pulsaciones, su junta de diafragma puede necesitar una capa de protección adicional para garantizar la seguridad de sus instrumentos.

Con más de 10 años en la industria de instrumentación de presión y temperatura y líder de producto para los sellos de diafragma Ashcroft, a menudo me piden que recomiende una solución para este desafío en particular. La mayoría de las veces, después de reunir toda la información pertinente sobre el desafío específico del cliente, la solución es un dispositivo de amortiguación.

Siga leyendo para saber cuándo y por qué puede recomendarse un dispositivo amortiguador para su aplicación, los diferentes estilos disponibles y cómo funcionan. Cuando termine, comprenderá mejor cómo las juntas de diafragma y los dispositivos de amortiguación pueden trabajar juntos para mantener la seguridad de sus operaciones. También encontrará enlaces a otros recursos relacionados que podrá consultar cuando le convenga.

¿Qué tipos de aplicaciones utilizan juntas de diafragma y dispositivos de amortiguación?

Un sistema de bombeo es un ejemplo de aplicación complicada en la que podemos recomendar un dispositivo de amortiguación que funcione con una junta de diafragma para una mayor protección de su instrumentación de presión. Trabajamos en estrecha colaboración con integradores de sistemas, constructores de plataformas, fabricantes de sistemas de bombeo y usuarios finales de procesos para determinar la mejor junta y dispositivo amortiguador. usuarios finales de procesos para determinar la mejor junta y dispositivo de amortiguación para sus necesidades específicas..

Usuarios finales incluidas plantas químicas, de tratamiento de aguas o refinerías disponen de instrumentación de presión en todos los sistemas de tuberías. También disponen de instrumentos de presión en los sistemas de bombeo que trasladan el proceso de una estación a otra. Estos sistemas de bombeo son fundamentales para el proceso de refinado y suelen tener un conjunto de instrumentos tanto en el lado de aspiración como en el de descarga de la bomba. En ambos casos, estos sistemas de bombeo envían pulsaciones de presión.

Las pulsaciones/vibraciones de presión se producen en forma de baja frecuencia/alta amplitud (carreras largas y continuas) o alta frecuencia/baja amplitud (carreras cortas y rápidas). La exposición de su manómetro a estos picos de presión de proceso o pulsaciones de cualquier tipo puede causar:

• Lecturas deficientes de la esfera
• Desgaste importante de los componentes internos
• Reducción de la esperanza de vida
• Inoperatividad total 

En un ejemplo, la pulsación extrema provocó la proyección de virutas metálicas a través del orificio de la caja/esfera del calibre.

Corrosión puede producirse cuando las partes húmedas de un instrumento no son compatibles con el material del proceso. Cuando esto ocurre:

• Productos químicos, sólidos u otras sustancias abrasivas entran en contacto con el elemento sensor de presión del manómetro.
• El instrumento no podrá medir con precisión la presión del proceso.
• El instrumento acabará fallando.
• La seguridad de su proceso se verá comprometida, poniendo en peligro toda la operación y a los operarios.

¿Cuáles son los distintos tipos de dispositivos de amortiguación?

Los dispositivos de amortiguación están disponibles en muchos estilos, cada uno diseñado con un propósito específico. Para este artículo, nos centraremos en tres restrictores de flujo de pulsación ofrecidos por Ashcroft. Los estilos incluyen:

1. Sinterizado/Filtrado. Este estilo está diseñado para proteger su instrumento de presión de picos repentinos de pulsaciones de presión o fluctuaciones y también se utiliza para amortiguar y filtrar. El Amortiguador de Presión Ashcroft® 1112 es un ejemplo que presenta un disco de metal poroso que actúa como un filtro obstruido retardando el movimiento de entrada a salida y reduciendo los efectos de la pulsación. Esta acción también reduce la capacidad de respuesta del instrumento.

Antes de seleccionar un disco filtrado o sinterizado, asegúrese de seleccionar una porosidad que esté diseñada para aceites cuando se utilice con una junta de diafragma, ya que algunas porosidades son más estrechas y están pensadas para aire limpio o agua.

Figura 1. Amortiguador de presión Ashcroft Amortiguador de presión Ashcroft® 1112.

2. Pistón. Para reducir los dañinos picos de presión y mantener los componentes funcionando adecuadamente, el amortiguador tipo pistón utiliza un pasador ajustable que restringe la pulsación. El Amortiguador de Pulsaciones Ashcroft® 1106 es un ejemplo que utiliza cinco agujeros de pasador de diferentes tamaños, permitiendo al usuario variar la cantidad de amortiguación para adaptarse a los requerimientos de la aplicación. El pistón empuja hacia arriba y hacia abajo de su cámara a medida que la presión aumenta y disminuye, manteniendo la vía libre de partículas, lo que lo convierte en un dispositivo autolimpiante. Puede utilizarse en posición vertical u horizontal.

Figura 2. Amortiguador de pulsaciones Ashcroft®1106.

3. Ajustable. El tercer diseño disponible es un amortiguador ajustable como el Amortiguador de Presión Ashcroft® PD02. Este diseño tiene ventajas y desventajas. Para propósitos de instalación/montaje/llenado el amortiguador ajustable es ideal. Los técnicos pueden abrir el amortiguador ampliamente y permitir un fácil llenado/calibración del sello de diafragma.

A continuación, pueden apretar el amortiguador hasta alcanzar el nivel de amortiguación adecuado. La parte que hay que tener en cuenta es que cuando esto se practica en tramos de presión más pequeños, el efecto de ajustar el amortiguador cambia el volumen total del sistema y puede afectar a la precisión de la lectura. Si utiliza un producto con ajuste de cero/intervalo, puede evitar este problema. OEn cualquier caso, debe tenerse en cuenta cuando se trate de lecturas críticas o puntos de ajuste de interruptores.

Esta dinámica también se aplica a las válvulas de mariposa, que también se utilizan para proteger contra las pulsaciones. Colocar válvulas encima de las juntas de diafragma puede ser engañoso en general y tratamos de evitar esos montajes. Las válvulas de mariposa pueden utilizarse para amortiguar las pulsaciones de presión. Sin embargo, también afectan al volumen interno del conjunto y pueden repercutir en la precisión al ajustarlo.

Figura 3. Amortiguador de presión Ashcroft PD02 Amortiguador de Presión.

Figura 4. Válvula de mariposa Ashcroft 7001 Válvula de Mariposa.

Por qué es fundamental utilizar dispositivos de amortiguación. 

Muchos conjuntos de juntas de diafragma incluyen tanto un manómetro como un interruptor. Cuando esto ocurre, el manómetro puede tener un amortiguador en el movimiento o una caja de relleno. Pero si el manómetro está expuesto a pulsaciones, el presostato también lo estaría. Para proteger tanto el manómetro como el presostato es importante utilizar un amortiguador delante del manómetro y del presostato.  

Figura 5. Conjunto de la junta de diafragma.

Consideraciones adicionales al utilizar un dispositivo de amortiguación.

• Los tornillos de mariposa se utilizan comúnmente en aplicaciones de manómetros. Ashcroft estandariza tornillos de mariposa para rangos de baja presión, manómetros llenos de líquido y manómetros con movimiento amortiguado (también conocido como PLUS!™ Performance).

• Los tornillos de mariposa y los tapones se instalan en el orificio de comunicación de una conexión de presión para reducir el orificio y minimizar los efectos de las pulsaciones de presión. Sin embargo, pueden resultar problemáticos cuando se intenta llenar correctamente un conjunto de cierre de diafragma. El orificio es demasiado pequeño para permitir que el líquido de llenado expulse el aire que pueda quedar atrapado en el sistema del conjunto. Por este motivo, omitimos el tornillo de mariposa al instalar juntas de diafragma. Al omitir el tornillo de mariposa, el manómetro puede quedar ahora expuesto a la pulsación de presión, por lo que es aún más importante incluir un dispositivo amortiguador.
  
  
• Los propios sellos de diafragma también proporcionan algunos efectos amortiguadores sobre las pulsaciones de presión. Aunque esto es cierto hasta cierto punto, la omisión de un tornillo de mariposa contrarresta esos esfuerzos. No es infrecuente ver efectos de pulsación en instrumentos a través de la amortiguación de un sello de diafragma. En esta situación, siempre recomiendo un amortiguador externo como un amortiguador de presión o un amortiguador de pulsaciones si es probable que se produzcan pulsaciones de presión.

¿Obtuvo la respuesta que necesitaba? 

Una vez comprendido cuándo debe considerar la adición de un dispositivo de amortiguación a su conjunto de junta de diafragma, es posible que aún tenga preguntas. No dude en ponerse en contacto con uno de nuestros expertos en productos para obtener respuestas. Mientras tanto, a continuación encontrará algunos recursos relacionados que pueden resultarle útiles. 

• Manómetros de llenado líquido frente a manómetros de accionamiento directo frente a PLUS!™ Performance
• Manómetro Ashcroft con ¡PLUS!™ Rendimiento
• Prácticas recomendadas para la instalación de juntas de diafragma embridadas
• ¿Cómo afecta la temperatura al rendimiento de los manómetros?
• Guía de productos PLUS™Performance