Componentes de una Junta de Expansión
1 – Fuelle
Es el componente principal de una junta de expansión. Puede tener uno o más ondulaciones. Por lo general se fabrica con espesor más delgado que el resto del material de la tubería. El fuelle puede fabricarse con una o más capas (fuelles de láminas múltiples), es decir, el espesor final de la hoja necesaria para contener la presión interna puede llevarse a cabo ya sea con una sola hoja de material o un material compuesto de varias capas de espesores menores. Un fuelle con construcción multi-laminar plegada a menudo tiene un resorte más pequeño constante que un fuelle formado de una sola capa, para la misma aplicación. El espesor menor de material en el caso del fuelle multi-laminares experimenta una tensión más baja que una hoja más gruesa para la misma desviación. Esto significa que un fuelle multi-laminar tiene una vida cíclica superior.
Fuelle de láminas redundantes
Un fuelle se denomina redundante (o a prueba de fallos) cuando se compone de dos láminas con una sola pala (la primera) suficientemente gruesa como para resistir la presión interna de la articulación. La segunda lámina es la hoja de seguridad, es decir, en el caso de fallo de la primera hoja, evita la fuga de fluido al medio ambiente.
Existen dispositivos (por ejemplo: manómetro) que instalados entre las laminas del fuelle permiten monitorear a pressão entre las láminas, posibilitando indicar la falla del fuelle.
Si la presión indicada en el dispositivo es cero, el fuelle está funcionando normalmente. Si el cambio de presión indica una falla en la lámina interna, que exige el cambio programado del fuelle.
Este dispositivo se utiliza cuando el fluido es extremadamente peligroso para el medio ambiente, o cuando la línea no puede sufrir el tiempo de inactividad no programado.
1.1. Anillos de refuerzo
Anillos están instalados en la raíz de las ondulaciones para fortalecer fuelle, permitiendo presiones de trabajo superiores.
1.2. Anillos equalizadores
Son anillos con perfil tipo Gota o tipo T que, además de reforzar el fuelle para resistir altas presiones internas, limitan el movimento axial de compresión, evitando el aplastamiento de las ondulaciones.
2. Guía interna
Guías internas se utilizan para reducir los efectos de la velocidad del fluido en el fuelle, la reducción de la turbulencia, vibración, y la erosión.
Se recomienda El uso de la guía interna cuando el caudal excede los siguientes valores:
- Aire, vapor y otros gases:
- – Tuberías de hasta 6” de diámetro: 1,22 m/s por pulgada de diámetro
- – Por encima de 6” de diámetro: 7,6 m/s por pulegada de diámetro
- Água y otros líquidos:
- – Tuberías de hasta 6” de diámetro: 0,61 m/s por pulgada de diámetro
- – Tuberías por encima de 6” de diámetro: 3,0 m/s por pulgada de diámetro
Cuando se genera un flujo turbulento a una distancia de hasta 10 veces el diámetro de la tubería, la velocidad de flujo debe multiplicarse por 4 mediante la aplicación de los criterios anteriores.
En ciertas situaciones, el flujo de fluido en contacto directo con el fuelle puede causar resonancia y su fallo prematuro. Estos casos deben ser evaluados de forma individual.
En los fluidos de alta viscosidad, como el alquitrán, por ejemplo, la colocación de guías debe analizarse cuidadosamente para evitar la acumulación de líquido en las corrugas, dañando de este modo el funcionamiento de la junta de expansión.
3. Terminaciones
Las juntas de expansión pueden ser desarrolladas en distintas modalidades de terminación, siendo que las más comunes son:
Con Bridas
Puntas para soldar
Flanges sueltos - Van Stone
4. Tirantes
Los tirantes se utilizan para:
- – resistir la fuerza de presión, en caso de fallo de los anclajes.
- – limitar el movimiento para ser absorbidos por la junta o resistir la fuerza de presión, permitiendo sólo los movimientos laterales.
5. Dobladizas
Las dobladizas se utilizan en las juntas de dilatación para permitir el movimiento angular sólo en un plano, y resistir la fuerza de la presión.
6. Anillo cardánico
Son usados los anillos cardánicos en las juntas de expansión para permitir movimientos angulares en cualquer plano y resistir la fuerza de presión.
7. Uniones pantográficas
Las uniones pantográficas se utilizan en las juntas de dilatación universales para distribuir el movimiento de igual forma entre los dos fuelles. En juntas que presentan aislamiento térmico interno en refractario concreto, las uniones pantográficas tienen la función de impedir el aplastamiento de los fuelles inferiores, cuando la junta está instalada en dirección vertical o inclinada y aplicar el respaldo tubo intermedio. Las uniones pantográficas no son proyectadas para absorver fuerza de presión.
8. Protección
Coberturas sobre el fuelle pueden ser usadas para protegerlo de daños causados por agentes externos, como: impacto de objetos y daños de manipulación.
9. Aislamiento Térmico
Cuando la temperatura del fluido excede el máximo recomendado para el material del fuelle, se debe usar el aislamiento térmico entre el fuelle y la guía interna.
10. Conexiones para drenajes
Las conexiones a los desagües se usan en la parte inferior de las ondulaciones para drenar fuelle, impidiendo la acumulación de condensado.
11. Conexiones con purga
La inyección de fluido, típicamente vapor, se utiliza para limpiar la cavidad entre el fuelle y la guía interior, por ejemplo en el caso de fluidos muy viscosos o donde el objetivo es impedir la entrada de materiales en partículas. Ejemplo: catalizadores en juntas de UFCC’s.
