Clasificación y formas estructurales de juntas de bridas para tuberías

Qué es una junta de brida de tubería?

Las juntas de brida se utilizan en conexiones de bridas de tuberías y son sellos entre dos bridas. Incluyen juntas no metálicas, juntas semimetálicas, etc. Los diferentes medios, presiones y temperaturas afectan directamente la selección de juntas de brida.

Clasificación de juntas de brida:

Las juntas de brida se dividen principalmente en dos tipos según el material: juntas no metálicas y juntas semimetálicas.

La junta no metálica es una junta hecha de materiales no metálicos como asbesto, caucho y resina sintética. La junta de camisa no metálica es una junta no metálica envuelta con una capa de resina sintética, etc.

La junta semimetálica es una junta hecha de materiales metálicos y no metálicos, como juntas enrolladas y juntas recubiertas de metal.

a. La junta enrollada en espiral es una junta hecha de una correa metálica con sección transversal en forma de V o W recortada con una correa no metálica y está enrollada en espiral. Debido a su buena elasticidad, se usa ampliamente en estructuras de sellado de bridas en industrias petroquímicas, químicas, de energía eléctrica y otras. Dependiendo de la ubicación específica, se puede agregar un anillo de acero a la capa interna o externa de la junta para posicionamiento o refuerzo. 

(1) El anillo interior es un anillo de metal colocado en el anillo interior de la junta enrollada.
(2) El anillo exterior es un anillo de metal colocado en el anillo exterior de la junta enrollada.

b. Revestimiento metálico
Junta metálica Junta fabricada en metal como acero, aluminio, cobre, níquel o aleación Monel.

Tipo estructural de junta de brida de tubería:

Las juntas planas utilizadas en la industria generalmente constan de elementos de sellado y anillos de refuerzo internos y externos. El elemento de sellado o cuerpo de la junta es la parte clave para evitar fugas. Los materiales comúnmente utilizados incluyen materiales no metálicos, como grafito flexible, politetrafluoroetileno, paneles compuestos a base de caucho reforzados con fibra, etc. Además, el material del elemento de sellado también puede ser metal rígido o flexible, que suele utilizarse en situaciones con alta presión y temperatura.

En el caso de elementos de obturación de materiales no metálicos, para reforzarlos se suelen insertar materiales metálicos, lo que también facilita la fabricación y el procesamiento de elementos de obturación de materiales fácilmente rompibles como, por ejemplo, grafito. El material de refuerzo puede ser una lámina de metal o una malla de alambre. La lámina de metal a menudo se perfora con agujeros para mejorar el efecto de refuerzo y aumentar la elasticidad, y se unen entre sí mediante adhesivo y presión con rodillo. El elemento de sellado también puede estar provisto de una capa superficial o una capa de tratamiento antiadherente para aumentar el efecto de sellado y evitar que se adhiera la superficie de sellado de la brida.

El material del anillo de refuerzo externo o anillo exterior es metal macizo, y sus funciones son:

a. Ayude a que los componentes de sellado estén centrados cuando se instalen;
b. Evitar que los elementos de sellado se dañen debido a una compresión excesiva; evitar que las juntas exploten y reducir la rotación de las bridas, etc.
c. El anillo de refuerzo externo no está en contacto con el medio sellador, por lo que no es necesario que sea resistente a la corrosión media, por lo que suele estar hecho de acero al carbono. El anillo de refuerzo externo también puede integrarse con el elemento de sellado, como juntas dentadas metálicas y juntas compuestas dentadas corrugadas.

d. Si el anillo de refuerzo interior o el anillo interior están en contacto con el fluido, su material debe poder resistir la corrosión del medio sellante.
La función del anillo de refuerzo interior es evitar el espacio entre el elemento de sellado y el recipiente o la brida de la tubería, para evitar que el espacio interfiera con el flujo del fluido y el impacto resultante del fluido sobre la junta.

1. Junta plana no metálica - Junta recubierta de PTFE

La junta recubierta de PTFE es una junta blanda compuesta no metálica, generalmente compuesta de dos partes: una cubierta protectora y un inserto. La envoltura desempeña principalmente una función anticorrosión y suele estar hecha de politetrafluoroetileno. El inserto (relleno) es un material no metálico con o sin refuerzo metálico, normalmente hecho de lámina de caucho de amianto.

Las juntas recubiertas de PTFE son adecuadas principalmente para conexiones de bridas de tuberías de acero de superficie totalmente plana y elevada. Son adecuadas para medios corrosivos con una presión nominal PN de 0,6 ~ 5,0 MPa y una temperatura de trabajo de 0 ~ 150 °C o donde la limpieza del medio se ve afectada. con mayores exigencias.

Forma de junta:

Las juntas recubiertas de PTFE para bridas de tuberías se pueden dividir en tres tipos según sus métodos de fabricación: tipo cortado (tipo S), tipo mecanizado (tipo M) y tipo plegado (tipo F).

Para juntas de encapsulación mecanizadas, el diámetro interior de la capa de encapsulación puede ser consistente con el diámetro interior de la brida para evitar que el fluido genere corrientes parásitas en la brida. Para la junta de empaque plegable, está hecha de una película de politetrafluoroetileno en forma de tira con un espesor de 0,4 a 0,8 mm. Los dos extremos se sellan térmicamente utilizando un método de termosellado y luego se envuelven alrededor del material del núcleo anular para formar una U. Forma fácil de fabricar, adecuada para sellado de bridas de mayor tamaño.

2. Junta compuesta de metal

1) Junta enrollada de metal

La junta enrollada en espiral de metal es una junta plana semimetálica hecha de un devanado compuesto en espiral de tiras metálicas y tiras no metálicas.

Las características de las juntas metálicas en espiral son: a. Buen rendimiento de compresión y rebote; b. Sellado multicanal y cierta función de autoapriete c. No muy sensible a los defectos superficiales en la superficie de presión de la brida, método no adhesivo. la superficie de sellado es fácil de centrar, por lo que es conveniente desmontarla d. Puede eliminar parcialmente los efectos de la presión, los cambios de temperatura y la vibración mecánica; e. puede usarse en diversas condiciones adversas, como alta temperatura, baja presión y alta; vacío, golpes y vibraciones, etc., manteniendo su excelente rendimiento de sellado.

Forma de junta:

Las juntas enrolladas se pueden dividir en cuatro tipos según sus diferentes estructuras: tipo básico, con tipo de anillo interior, con tipo de anillo fijo, con tipo de anillo interior y tipo de anillo fijo.

2) Junta revestida de metal

La junta revestida de metal es una junta compuesta compuesta por un material no metálico como material central, cortada en la forma requerida y cubierta con una lámina de metal con un espesor de 0,25 ~ 0,5 mm. Según el estado del paquete, generalmente se divide en dos tipos: tipo plano y tipo corrugado.

Forma de junta:
Según el tipo estructural, se divide en dos tipos: tipo plano (tipo F) y tipo corrugado (tipo C). El tipo de estructura de la junta revestida de metal utilizada para la brida del recipiente a presión es de tipo plano.

3) Junta compuesta de grafito flexible con placa de dientes perforada de metal

La junta compuesta de grafito flexible también se llama junta compuesta de grafito flexible reforzada con metal. Es una junta de sellado compuesta por una placa dentada de metal perforada o una placa central de metal perforada y partículas de grafito flexible. Generalmente está compuesta de un compuesto de grafito flexible cortado de un tablero reforzado. .

Las juntas flexibles compuestas reforzadas con metal de grafito se pueden fabricar con bordes interiores o exteriores de acero inoxidable o acero al carbono, según sea necesario.

Características principales:
Tiene buena resistencia a altas y bajas temperaturas, resistencia a la corrosión, resistencia a la radiación y otras propiedades. Tiene alta resistencia y puede usarse en condiciones de alta presión.

La fuerza de precarga requerida es menor que la del uso de juntas metálicas o juntas metálicas enrolladas en espiral. Dado que el grafito flexible tiene plasticidad y buenas propiedades de llenado, la superficie de sellado de la brida correspondiente no necesita ser procesada con precisión cuando se usa esta junta. También se puede adaptar a la ranura de "línea de flotación" formada en la superficie de sellado de la brida, lo que es relativamente económico. 

Los tipos de juntas compuestas de grafito flexible se dividen en tipo RF, tipo MFM y tipo TG, que son adecuados para bridas de superficie elevada, superficie cóncava y convexa y superficie machihembrada, respectivamente. Según sea necesario, las juntas tipo RF pueden equiparse con bordes interiores de acero inoxidable o acero al carbono, que es el tipo RF-E.

4) Junta compuesta de metal corrugado

La junta compuesta de metal corrugado hecha de grafito flexible es una junta compuesta en la que una placa de metal mecanizada en forma corrugada está cubierta con grafito flexible en ambos lados. Esta junta tiene la resistencia del metal y la elasticidad de la corrugación. Características: temperatura máxima 650. ℃, presión máxima hasta 26MPa.

Tipo de junta:
Las juntas flexibles de compuesto corrugado de metal de grafito se dividen en tres tipos según su estructura: tipo básico, tipo con posicionamiento y reemplazo y tipo con espaciadores.

3. Junta metálica

1) Junta de anillo metálico
Las juntas de anillo metálico son juntas metálicas sólidas procesadas a partir de materiales metálicos en una sección transversal octogonal u ovalada y tienen un efecto de sellado autoajustable radial. Por lo tanto, la junta de anillo metálico está en contacto con los lados interior y exterior (principalmente el lado exterior) de la ranura de la escalera de brida y se presiona para formar un sello.

La junta anular octogonal coincide con la ranura de la brida y está principalmente en contacto superficial. En comparación con la junta de anillo ovalado, aunque no es fácil lograr un contacto cercano con la ranura de la brida, se puede usar nuevamente y, debido a que la sección transversal está compuesta por una línea recta, es fácil de procesar. La junta de anillo ovalada está en contacto lineal con la ranura de la brida y tiene un buen rendimiento de sellado, pero requiere una alta precisión de procesamiento, lo que aumenta el costo de fabricación. Al mismo tiempo, la junta de anillo ovalada no se puede reutilizar.

La presión nominal aplicable de la junta del anillo metálico es de 2,0~42,0 MPa.

2) Junta dentada metálica
La junta dentada de metal es una junta de metal sólido con una sección transversal en zigzag, paso de diente t=1,5~2 mm, altura de diente h=0,65~0,85 mm y ancho de punta de diente C=0,2~0,3 mm. Se giran varios círculos concéntricos sobre la superficie de sellado y el número de dientes es de 7 a 16, dependiendo del tamaño de la junta.

La forma estructural y ventajas de las juntas:

Hay cuatro tipos estructurales de juntas dentadas metálicas: tipo básico, tipo de anillo exterior, tipo de anillo interior y tipo de anillo interior y exterior. La estructura más común es el tipo básico.

Dado que las nervaduras en forma de V en el área de contacto de la superficie de sellado de la junta dentada de metal forman muchos contactos lineales espaciales con diferencias de presión, el sellado es confiable y la vida útil es larga. En comparación con las juntas metálicas ordinarias, esta junta requiere menos fuerza de presión.

La desventaja es que cada vez que se reemplaza la junta, se deben procesar las superficies de sellado de las dos bridas, lo que requiere mucho tiempo y mano de obra. Además, las juntas tienden a dejar hendiduras en la superficie de sellado de la brida después de su uso, por lo que generalmente se utilizan en piezas que rara vez se desmontan. La presión nominal aplicable para juntas dentadas metálicas es de 1,6~25,0 MPa.

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