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Dec 08, 2023

Cómo aprovechar al máximo los materiales de las juntas de brida

Las juntas de brida son productos de alta ingeniería y su rendimiento depende de

Las juntas de brida son productos de alta ingeniería y su rendimiento depende de muchos factores. Ciertamente, el diseño, la fabricación, la instalación y las condiciones del proceso son críticas, pero también lo es el almacenamiento antes del uso. Los materiales de las juntas a menudo permanecen almacenados durante mucho tiempo antes de que se pongan en servicio. Desafortunadamente, las prácticas de almacenamiento de los materiales de las juntas generalmente no son óptimas ni se controlan lo suficientemente bien. Este artículo proporciona una guía para el almacenamiento de diferentes materiales de juntas para preservar su integridad.

Los materiales de las juntas se dividen en tres categorías principales: no metálicas, semimetálicas y metálicas. Las juntas no metálicas, o juntas blandas, se fabrican con materiales como caucho, fibra, politetrafluoroetileno (PTFE) y grafito. Las propiedades del material los hacen ideales para aplicaciones de cara plana con presiones bajas. Las juntas metálicas se fabrican a partir de uno o una combinación de metales. Las juntas semimetálicas están compuestas de materiales metálicos y no metálicos. El metal está destinado a ofrecer resistencia y resiliencia, mientras que los componentes no metálicos brindan adaptabilidad y capacidad de sellado. Estos tipos de juntas se utilizan en aplicaciones de alta presión. Las juntas semimetálicas más comunes son las juntas enrolladas en espiral.

La vida útil se define como el período de tiempo durante el cual un material puede permanecer apto para su uso durante el almacenamiento. Si bien la vida útil es un término generalmente discutido con respecto al almacenamiento y no a la vida útil, es importante tener en cuenta que las condiciones de almacenamiento pueden afectar la vida útil. La vida útil varía según las especificaciones del producto y el diseño del compuesto. Los materiales de las juntas generalmente permanecen almacenados durante varios meses antes de usarse. Por lo tanto, la vida útil es una consideración importante para el usuario final. La degradación de las juntas puede ser el resultado de una combinación de factores como oxígeno, ozono, luz, calor, humedad, aceites, agua, solventes, ácidos y vapores.

Los materiales con aglutinantes elastoméricos inevitablemente se deteriorarán con el tiempo. Estos materiales de empaquetadura se usan ampliamente en muchas industrias y han demostrado brindar un servicio confiable en conexiones de bridas atornilladas. Los materiales de fibra unida con elastómero pueden estar hechos de materiales complejos. Los componentes principales incluyen un aglutinante de caucho (elastómero), fibras de refuerzo y componentes de relleno. El proceso de envejecimiento de este tipo de juntas implica un proceso químico irreversible, y son muy susceptibles al deterioro por temperaturas ambiente más altas. La degradación también se acelera típicamente por la luz solar directa. Las fibras de refuerzo a menudo se consideran los componentes más estables, pero las fibras modernas se secan, desgastan y deterioran gradualmente.

Los componentes de relleno suelen ser los que más contribuyen al deterioro de las juntas. Estos componentes vienen en muchas formas de muchas familias químicas diferentes y generalmente son exclusivos de cada fabricante. Se seleccionan y combinan para optimizar el rendimiento de la junta. La velocidad a la que se lleva a cabo este proceso depende en gran medida de la composición del material junto con su calidad y condiciones de almacenamiento.

Sin embargo, hay materiales para juntas que son esencialmente inertes y no se ven afectados por periodos prolongados de almacenamiento. Para las juntas de grafito y PTFE que no contienen aglutinantes, las láminas y las juntas de estos materiales tienen una vida útil prácticamente indefinida.

En el caso de juntas metálicas y semimetálicas con material blando de grafito o PTFE, la vida útil teórica es infinita en condiciones ideales. Sin embargo, en realidad, el exceso de polvo podría causar problemas de compatibilidad con el proceso, mientras que la exposición a la humedad y la humedad puede provocar la oxidación de los componentes metálicos.

Los entornos de almacenamiento deficientes pueden conducir a una reducción prematura de la calidad, especialmente cuando existen condiciones de temperatura elevada, niveles de humedad inadecuados y luz intensa.

Las condiciones óptimas de almacenamiento se definen como:

Sin entrar en los detalles de la multitud de variables que afectan la vida útil natural de cada componente, la vida útil del material de la junta es difícil de determinar cuando los entornos de almacenamiento difieren de las condiciones recomendadas. Sin embargo, si se siguen las pautas de almacenamiento, existen algunos períodos de almacenamiento generalmente aceptados para diversos materiales. Como ejemplo, en la Tabla 1 se muestran algunas pautas para los compuestos de elastómero comunes. Consulte al fabricante de la junta, ya que los diferentes aglutinantes y fibras pueden tener requisitos especiales.

Además del entorno de almacenamiento, las condiciones físicas de almacenamiento pueden afectar la vida útil. Las juntas cortadas, por ejemplo, deben almacenarse planas. Esto es especialmente aplicable a las juntas de gran tamaño que, al estar suspendidas de puntos mínimos, pueden sufrir tensiones y deformaciones permanentes, lo que provoca dificultades de montaje y daños en el material. Si elige almacenar las juntas cortadas en un tablero perforado, es posible que se deformen si se almacenan allí durante un período de tiempo prolongado. Se deben usar guantes al manipular estos materiales para evitar depósitos de aceite.

Tenga en cuenta que, especialmente para las láminas de fibra unida con elastómero, aunque las cajas y los tubos de cartón son métodos aprobados para el transporte de láminas en forma de rollo, bajo ninguna circunstancia deben usarse como almacenamiento a largo plazo (consulte la Figura 1). Las razones son que las láminas se "fijarán" en la forma enrollada y posteriormente se resistirán a abrirse planas. Esto dará como resultado una forma corrugada desigual cuando se extienda. Al tratar de aplanar láminas que han estado enrolladas durante un cierto tiempo, pueden desarrollarse pequeñas grietas o fisuras que luego podrían provocar fugas.

Las juntas enrolladas en espiral deben almacenarse planas para evitar tensiones y deformaciones. Se recomienda el uso de espaciadores para evitar daños que puedan ocurrir en las caras de sellado.

Todas las juntas deben estar marcadas o etiquetadas para que puedan identificarse claramente. Además, se debe realizar un seguimiento correcto de la edad/tiempo de almacenamiento en el almacén. Si es posible, mantenga el área de almacenamiento de juntas alejada de grandes puertas receptoras. Instale una cortina alrededor del área para evitar corrientes de aire directas. Cubra la parte superior inmediata de las juntas de la exposición directa a la luz y al polvo.

Seguir estas sencillas pautas puede garantizar que el tiempo de almacenamiento de las juntas no afectará su rendimiento cuando se pongan en servicio.

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Laverne Fernandes es ingeniera de fabricación y aplicaciones en Garlock Sealing Technologies. En este cargo, Fernandes coordina y lidera un equipo que brinda apoyo en todos los aspectos de la ingeniería de productos, incluidas las aplicaciones, el desarrollo de productos y las mejoras de procesos. Fernandes tiene un título en ingeniería mecánica de la Universidad de Texas y está cursando una maestría en administración de empresas de la Universidad de Houston.