¿Por qué utilizar un sello de silla de montar en aplicaciones de proceso?

Las conexiones de sillín proporcionan una forma rentable, adaptable y fácil de mantener para aislar los instrumentos de presión de los medios de proceso en aplicaciones exigentes.

Como uno de los varios diseños de sellos de diafragma en línea, las conexiones de sillín pueden ayudar a resolver los problemas de obstrucción, corrosión y temperatura al mismo tiempo, especialmente en tuberías de mayor tamaño, donde los métodos de conexión tradicionales resultan menos prácticos.

Lea este artículo para saber por qué se pueden utilizar sellos de diafragma con conexiones de sillín en lugar de conexiones roscadas o con bridas, cómo influye el diseño en línea en la obstrucción, el coste y el rendimiento, y cuándo es preferible utilizar un sello de sillín.

¿Cuándo se utilizaría un sello de silla en lugar de una conexión con brida o roscada?

Se utilizaría un sello de sillín en lugar de una conexión con brida o roscada cuando el riesgo de obstrucción, los tramos muertos o la complejidad de la instalación hacen que las conexiones tradicionales sean menos eficaces.

Los conjuntos de sellos de diafragmaroscados y con brida son los tipos de conexión más comunes, pero a menudo incluyen grifos de tubería y cavidades inferiores en la carcasa que permiten la acumulación de partículas. 

Estos conjuntos suelen estar formados por una carcasa superior, un diafragma y una carcasa inferior, unidos mediante anillos de sujeción o una estructura soldada/unida. Dado que normalmente se conectan a grifos de tuberías e incorporan cavidades en la carcasa inferior, son propensos a la acumulación de material que, con el tiempo, puede impedir el buen funcionamiento del sello.

Aunque algunos diseños roscados y con bridas ofrecen puertos de lavado para ayudar a limpiar estas áreas, el lavado es un proceso manual y no aborda la causa principal de la obstrucción.

¿Qué son las conexiones en línea?

Los diseños de sellos de diafragma en línea detectan la presión directamente del flujo del proceso sin necesidad de tomas en las tuberías. Dado que el elemento sensor está relativamente alineado con las tuberías del proceso, los diseños en línea proporcionan un camino menos restrictivo desde el medio del proceso hasta el diafragma, lo que reduce las áreas donde se puede acumular material.

Las conexiones en línea, al igual que las conexiones roscadas y con bridas, pueden presentar una versátil variedad de materiales para los componentes humedecidos. Los diseños comunes de sellos en línea a los que hacen referencia las normas ASME incluyen:

• Con brida
• Roscado
• Soldadura por encastre
• Soldadura a tope
• Soldadura en sillín
• Sujeto con abrazadera

Cada diseño en línea tiene ventajas dependiendo del tamaño de la tubería, los medios y las limitaciones de instalación.

¿Qué son los sellos de silla?

Las juntas de silla son conexiones de diafragma en línea que se instalan cortando una abertura en la tubería y soldando un cuerpo de silla (con el contorno adecuado para adaptarse a la curvatura y la abertura de la tubería) directamente a la pared de la tubería. A continuación, un patrón de pernos en la parte superior de la silla permite montar el conjunto de junta de diafragma y el instrumento utilizando un conjunto de anillo relleno.

Las juntas de silla solo se pueden utilizar en tuberías de 3 pulgadas o más, lo que naturalmente limita su uso a sistemas de tuberías más grandes.

Las características principales de los sellos de silla de montar incluyen:

• Soldado, instalación en línea
• Detección de descarga en relación con el interior de la tubería
• Compatibilidad con una amplia gama de materiales metálicos y elastoméricos.
• Menor susceptibilidad al atasco y la corrosión.

Las aplicaciones típicas incluyen:

• Tuberías de agua y aguas residuales
• Producción de petróleo
• Fabricación de productos químicos

Dado quelas juntas de silla están disponibles en una amplia gama de materiales metálicos y elastoméricos y se instalan a ras de la tubería de proceso, son muy adecuadas para aplicaciones en las que existen problemas de obstrucción y corrosión. También constituyen una alternativa más sencilla a la instalación de nuevas tomas roscadas o con bridas en los sistemas existentes.

¿Cómo ayudan las conexiones de los sillines a gestionar los problemas de temperatura?

Las juntas de sillín pueden ayudar a proteger los instrumentos en aplicaciones en las que las elevadas temperaturas del proceso podrían dañar los medidores o interruptores.

Algunos medios de proceso deben mantenerse a temperaturas elevadas para poder ser bombeados. En estos casos, la instalación de un sello de sillín con un dispositivo de disipación de temperatura permite proteger el instrumento del calor excesivo y, al mismo tiempo, minimizar el riesgo de obstrucción.

Al seleccionar instrumentos para estas aplicaciones, los usuarios deben verificar la compatibilidad utilizando la Guía de presión y temperatura mínimas/máximas del sello de diafragma, que describe los rangos de presión y los límites de temperatura permitidos para las combinaciones de sellos e instrumentos.

¿Cuáles son las ventajas de utilizar un sello de silla de montar en lugar de otros diseños en línea?

De todos los diseños en línea (roscados, con bridas o soldados de 3 pulgadas y más), los sellos de sillín suelen ser los preferidos porque utilizan la menor cantidad de material, especialmente material que se humedece. Otros diseños en línea incluyen accesorios de carrete y, si se requiere un material exótico, todo el accesorio debe fabricarse con ese mismo material.

Los metales como el Hastelloy, el titanio o el Monel pueden encarecer considerablemente estos conjuntos. Además, los accesorios en línea tienen unas dimensiones muy específicas, lo que dificulta su sustitución por un diseño alternativo.

Las juntas de sillín, por el contrario, utilizan un cuerpo metálico relativamente pequeño que encaja en una abertura mecanizada en la pared de la tubería. El sillín se suelda a la tubería y, a continuación, se instala la carcasa/anillo superior sobre esta base soldada. Independientemente del diámetro de la tubería, el tamaño del sillín y de los componentes humedecidos sigue siendo esencialmente el mismo.

Otros diseños en línea instalados entre bridas, o como carretes soldados o roscados, pueden requerir:

• Carcasas más grandes y totalmente humedecidas
• Más material en general
• Aleaciones exóticas en toda la fijación cuando se requiere resistencia a la corrosión.

A medida que aumenta el tamaño de la tubería o el coste del material, la diferencia de precio entre las juntas de sillín y otros diseños en línea se hace más significativa. Las juntas de sillín se basan en un cuerpo de sillín pequeño y soldado, lo que significa que el tamaño de los componentes mojados permanece relativamente constante independientemente del diámetro de la tubería.

¿Cuándo se debe utilizar un sello de silla en lugar de un anillo de aislamiento?

Los sellos de sillín suelen ser una alternativa mejor que los anillos de aislamiento cuando el tamaño de las tuberías aumenta y la complejidad de la instalación o el mantenimiento se convierte en un problema.

Los anillos de aislamiento también son aislantes en línea y se utilizan habitualmente en aplicaciones con lodos pesados, como el tratamiento de aguas residuales. Aunque características como Safe Quick Release (SQR™) pueden simplificar la retirada de los instrumentos, hay situaciones en las que es necesario retirar todo el anillo de aislamiento, lo que aumenta la mano de obra y el coste.

Los sellos de sillín ofrecen ventajas en estos casos:

• Sustitución más fácil mediante la retirada de los pernos, el anillo y la carcasa superior.
• No es necesario desmontar ni modificar las tuberías.
• Menor coste y manejo más sencillo en tuberías de gran tamaño.

Las juntas de silla también pueden ser ventajosas para rangos de baja presión y puntos de ajuste bajos. Las opciones de diafragma flexible, como Viton®, permiten un mayor desplazamiento del diafragma, lo que permite rangos de pulgadas de agua que son más difíciles de lograr con anillos de aislamiento debido a su mayor volumen de líquido de llenado.

¿En qué se diferencian las conexiones de sillín de otras opciones de conexión de calibre?

Las conexiones tipo sillín ofrecen una alternativa soldada e inline que equilibra la resistencia a la obstrucción, el coste y la facilidad de mantenimiento en tuberías de mayor tamaño.

La tabla siguiente compara los diseños habituales de aislamiento de presión y conexión. También destaca dónde encajan las juntas tipo sillín en relación con las opciones roscadas, con bridas y otras opciones inline.

Figura 1: Tabla comparativa de tipos de aislamiento de presión y conexión

¿Quiere saber más?

Comprender las diferencias entre los sellos de silla y los diseños roscados, con bridas y otros diseños en línea ayuda a garantizar que se seleccione el método de conexión adecuado para cada aplicación.

Lo más importante que hay que recordar es que las conexiones de sillín proporcionan una solución rentable y, en algunos casos, más eficaz para aislar la instrumentación en tuberías de mayor tamaño cuando existen problemas de obstrucción y corrosión.

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