JUNTAS DE EXPANSION ASISTENCIA TECNICA

Transcripción

1 MANGUERAS FLEXIBLES METALICAS, S.A. de C.V. JUNTAS DE EXPANSION METALICAS-JUNTAS DE EXPANSION DE NEOPRENO-TUBERIAS-MANGUERAS USO INDUSTRIAL- CONEXIONES TODO TIPO JUNTAS DE EXPANSION ASISTENCIA TECNICA

2 PAGINA 1 INDICE 2 INSTRUCCIONES DE INSTALACION 3 MODELOSDEJUNTASDE EXPANSION 5 ARREGLOS TIPICOS DE TUBERIAS SIMBOLOGIA EJEMPLOS DE INSTALACION DE JUNTAS DE EXPANSION 12 ACCESORIOS 14 CONSTRUCCIONESESPECIALES 15 COMO REDUCIR COSTOS EN SU INSTALACION 16 JUNTA DE EXPANSION DILATACION LIBRE 44 AMORTIGUADORESDE VIBRACION 46 JUNTA DE EXPANSION TlPO UNIVERSAL JUNTA DE EXPANSION TlPO X/COMPENSADORES DE DILATACION 59 INFORMACION TECNICA a. CANTIDAD COMO ORDENAR UNA JUNTA DE EXPANSION b. DIAMETRO INTERIOR c. LONGITUD d. TEMPERATURA e. PRESION DE OPERACION f. PRESION DE DISENO g. MOVIMIENTOS A ABSORBER h. TIPO DE JUNTA i. MATERIAL DEL FUELLE j. EXTREMOS k. MATERIAL DE LOS EXTREMOS l. FLUIDO m. APLICACIONES PARA CUALQUIER INFORMACION ADICIONAL, NUESTRO DEPARTAMENTO DE INGENIERIA SE PONDRA EN CONTACTO CON USTED.

3 INSTRUCCIONES DE INSTALACION Deberán tomarse las siguientes precauciones cuando se instale una junta de expansión: 1.- Quitar cualquier protección de los extremos de la junta de expansión, tal como: tapas de madera que pudieran haber sido utilizadas en las bridas o extremos soldables. 2.- Cuando la junta de expansión tiene liner, se deberá colocar de tal forma que la parte soldada del liner este a la entrada del flujo. 3.- Junta de expansión extremos soldables: a) Antes de soldar los extremos a la tubería, se deberá cubrir el fuelle con tela de asbesto, para prevenir el chisporroteo de soldadura que podría dañar el fuelle. b) No debe de utilizarse el fuelle para corregir desalineamientos de la tubería, si esto no fue considerado en el diseño de la junta de expansión. 4.- Junta de expansión extremos bridados: a) Si los barrenos de las contrabridas no están alineados, no debe de forzarse la instalación de la junta d* expansión por medio de los tornillos, ya que esto causara torsión en el fuelle y reducirá la capacidad del mismo durante la operación, pudiendo causar fallas prematuras. Para corregir esto, deberá de especificarse en un extremo una brida giratoria. b) Instalar empaques y tornillos según recomendaciones de Ios fabricantes de bridas. Después de la instalación, pero previo a la prueba del sistema: 1.- Revisar el sistema completo, principalmente anclajes, guías y soportería, de acuerdo a los pianos y cartas del sistema. 2.- Los anclajes deberán estar diseñados para soportar las fuerzas de empuje resultantes. 3.- Si el fluido normal para el sistema es gas y la prueba se efectuara con agua, revisar si son requeridos soportes temporales adicionales, debido al peso del agua. 4.- Quitar las barras de embarque (pintadas de amarillo). 5.- Para la prueba hidrostática, solamente deberá utilizarse agua libre de cloro, debido a que el cloro ataca al acero inoxidable.

4 MODELOS DE JUNTAS DE EXPANSION. DISEÑADAS SEGÚN LOS CODIGOS: EJMA - ASME TIPO UNIVERSAL Absorbe grandes movimientos laterales en cualquier dirección. Elimina la fuerza debida a la presión interna (pressure thrust).. Absorbe las dilataciones térmicas que se presentan entre las varillas de control. Elimina anclajes principales. CODOS DE PRESION BALANCEADA Absorbe movimientos axiales y laterales, mientras que inmóvil restringe las fuerzas de empuje (pressure thrust). Elimina anclajes principales. Se requiere un mínimo de guías. PRESION BALANCEADA EN LINEA Elimina las fuerzas de empuje debidas a la presión interna (pressure thrust). Conserva el espacio. Elimina anclajes principales. No require cambios de dirección en la tubería. SIMPLE Muy económicas. No absorben las fuerzas de empuje, a menos que se instalen tirantes de tensión y únicamente se presente un movimiento lateral.

5 MODELOS DE JUNTAS DE EXPANSION DISEÑADAS SEGÚN LOS CODIGOS: EJMA-ASME CARDAN Movimiento angular en todos los planos. Control total sobre el movimiento del fuelle. Elimina las fuerzas de empuje debidas a la presión interna. Transmite cargas externas. Soporta pesos muertos. Previene torsiones en el fuelle. No requiere anclajes principales. Ciclos de vida máximos en el fuelle. BISAGRA Movimiento angular en un solo plano. Control total sobre el movimiento del fuelle. Elimina las fuerzas de empuje debidas a la presión interna. Transmite cargas externas. Soporta pesos muertos. Previene torsión en el fuelle. No requiere anclajes principales. Bajas fuerzas en la tubería. Ciclos de vida máximos en el fuelle. TIPOX Movimientos axiales grandes. Cubierta y camisa interior integrados. Fuelle diseñado para presiones externas. Anillos guía integrados. No requiere mantenimiento. Presiones hasta de 600 PSI. TIPO X BALANCEADA Elimina anclajes principales. Movimientos axiales grandes. Cubierta y camisa interior integradas. Fuelle diseñado para presiones externas. Anillos guía integrados. No require mantenimiento. Presiones hasta de 600 PSI.

6 ARREGLOS TIPICOS DE TUBERIAS MOSTRANDO UNICAMENTE MOVIMIENTO AXIAL

7 INSTALACION JUNTAS DE EXPANSION TIPO SIMPLE JUNTAS DE EXPANSION DUPLEX AP: Anclaje Principal AD: Anclaje Direccional GP: Guía Planar G: Guía JES: Junta Expansi6n Simple Al: Anclaje Intermedio La aplicación más común de una junta de expansión simple es absorber movimientos axiales de una tubería, colocada entre dos anclajes. La junta de expansión deberá ser colocada cerca de un anclaje y las guías de acuerdo a los estándares. Cada anclaje deberá diseñarse para restringir la fuerza de empuje de la junta de expansión. Cuando el movimiento axial de la tubería exceda la capacidad de una junta simple, una junta duplex con un soporte en el tubo central (anclaje intermedio) puede ser utilizada.

8 INSTALACION J.E. TIPO UNIVERSAL AP: Anclaje Principal AD: Anclaje Direccional GP: Guía Planar G: Guía JEU: Junta Expansión Universal Al: Anclaje Intermedio

9 INSTALACION J.E. TIPO CARDAN GP: Guía Planar JEC: Junta Expansión Cardan JEB: Junta Expansión Bisagra Al: Anclaje Intermedio

10 INSTALACION J.E. TIPO BISAGRA GP: Guía Planar G: Guía JEB: Junta Expansión Bisagra Al: Anclaje Intermedio

11 INSTALACION J.E. PRESION BALANCEADA EN POSICION FRIA Y CALIENTE

12 INSTALACION J.E. TIPO - X ALTA PRESION AP: Anclaje Principal JEXS: Junta Expansión Tipo X Simple JEXD: Junta Expansión Tipo X Doble G: Guía

13 ACCESORIOS Camisa Interior Junta Expansión Standard Junta Expansion Vanstone Cubierta Liners o camisas interiores deberán especificarse para juntas de expansión, bajo las siguientes condiciones: 1.- Cuando la caída de presión deba ser mantenida a un mínimo y el flujo deba permanecer estable. 2.- Cuando las velocidades del flujo son altas e inducen una frecuencia de resonancia en el fuelle. Maflexmet recomienda el uso de los liners donde las velocidades del flujo exceden los siguientes valores: Aire, vapor y otros gases: a) Hasta 6" diámetro. 4 ft/seg. por pulg. de diámetro. b) Arriba de 6" diámetro. 25 ft/seg. Agua y otros Iíquidos: a) Hasta 6" diámetro 1 2/3 ft/seg. por pulg. de diámetro. b) Arriba de 6" diámetro 10 ft/seg. 3.- Cuando el flujo es turbulento. NOTA: Liners reforzados deberán ser requeridos. 4.- Cuando hay posibilidad de erosión, tal como en líneas catalizadoras o en otras donde el flujo es erosivo. NOTA: En muchos casos deberán requerirse liners reforzados. Las cubiertas para juntas de expansión son hechas en dos partes, para tener fácil acceso al fuelle en las inspecciones de servicio. Estas serán especificadas cuando se presenten las siguientes condiciones: 1.- Cuando hay posibilidad de un daño accidental al fuelle durante el embarque, instalación o en servicio. 2.- Cuando en el área de instalación hay procesos de soldadura que puedan dañar el fuelle. 3.- En el caso de las juntas Tipo X, la cubierta es parte integral de la junta de expansión, proporcionando con esto una protección al personal en caso de una falla en el fuelle.

14 ACCESORIOS Conexiones para purga Tirantes de control Son utilizadas junto con las camisas interiores para: 1.- Prevenir la sedimentación de sólidos en el área entre el liner y el fuelle. 2.- Introducir aire o vapor entre el fuelle y el liner en servicios de alta temperatura. Tirantes de tension Accesorios en forma de barras, ensamblados a la junta de expansión y cuya función primaria es restringir el pressure thrust. Estos tirantes van colocados por la parte exterior. Las tuercas que sujetan los tirantes no deben de moverse por ningún motivo en el momento de su instalación ni durante el funcionamiento. Cuando la junta de expansión es sometida a movimientos axiales, los tirantes de tensión solamente restringirán el pressure thrust, en el caso de falla en los anclajes. Durante la operación normal con movimiento axial, el equipo adyacente será sujeto a las fuerzas de empuje (pressure thrust). Tirantes de control son utilizados en las juntas de expansión tipo universal, para limitar los movimientos de los fuelles y soportar el peso del tubo central. Estos tirantes no son diseñados para soportar las fuerzas de empuje (pressure thrust).

15 CONSTRUCCIONES ESPECIALES DOS CAPAS, FUELLES CON DETECTOR FUGAS En esta construcción, cada capa que forma el fuelle es diseñada para soportar la presión independientemente, de tal manera que en caso de presentarse fallas por cualquier razón en la capa interior, la capa exterior permitirá seguir trabajando a la junta de expansión. El espacio entre las capas se conecta a un detector de presión o a un sistema de monitor continuo. Si cualquier cambio de presión es registrado, se puede programar el reemplazo de la junta de expansión sin perjudicar el proceso. FUELLES MULTICAPAS Este tipo de construcción es utilizado cuando se requiere incrementar los ciclos de vida, así como para lograr bajas fuerzas de reacción con espesores delgados o en caso contrario grandes fuerzas de reacción con espesores gruesos, dependiendo siempre del tipo de servicio o de instalación.

16 COMO REDUCIR COSTOS EN SU INSTALACION Maflexmet puede surtir: reducciones, codos, T, Y y longitudes extras de tubo a la junta de expansión, reduciendo con esto el costo total de la instalación, ya que se eliminan soldaduras y conexiones bridadas. También se puede eliminar la necesidad de anclajes principales en varias instalaciones. El costo de los anclajes principales es muy elevado, excediendo el costo de juntas de expansión cardan, bisagra o de presión balanceada. CASO I: Cómo eliminar soldaduras de campo: Eliminando esta soldadura en campo la junta de expansión puede ser colocada directamente al tubo. A) Alargando los extremos soldables. B) Colocando el codo al tubo en la fabrica. C) Colocando tirantes de tensión en los codos, eliminando su colocación en campo. CASO II: Colocando codos hechos en fabrica, en vez de codos forjados instalados en campo, duplique sus ahorros. Maflexmet fabrica ensambles con codos, en tiempos de entrega cortos. CASO III: Maflexmet tiene una capacidad de fabricación única en Latinoamerica, que le permite ahorrar en su sistema de costos. Ofrecemos estos ensambles en diámetros hasta de 96", con 1/2" de espesor.

17 JUNTAS DE EXPANSION DILATACION LIBRE

18 DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 12.2 PULG 2

21 DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: PULG 2

26 DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 232 PULG 2

40 DILATACION LIBRE

41 DILATACION LIBRE

42 DILATACION LIBRE

43 DILATACION LIBRE

44 DILATACION LIBRE

45 AMORTIGUADOR DE VIBRACION A.V. CON MUELLE DE ACERO INOXIDABLE Es de suma importancia atenerse a las instrucciones de instalación expuestas en la siguiente página. Nos reservamos el derecho de cambiar las características y medidas sin previo aviso. Diámetro Nominal D N pulg. mm Parte No. AVCS 76 AVBF 76 AVBG 76 AVCS 102 AVBF 102 AVBG 102 AVCS 127 AVBF 127 AVBG 127 AVCS 152 AVBF 152 AVBG 152 Largo L Presión de trabajo kg/cm Terminales Cuello p. soldar Brida fija Brida giratoria Cuello p. soldar Brida fija Brida giratoria Cuello p. soldar Brida fija Brida giratoria Cuello p. soldar Brida fija Brida giratoria Cuello p. soldar Brida fija Brida giratoria Cuello p. soldar Brida fija Brida giratoria Cuello p. soldar Brida fija Brida giratoria Diámetro Nominal D N pulg. mm Parte No. AVCS 254 AVBF 254 AVBG 254 AVCS 304 AVBF 304 AVBG 304 AVCS 356 AVBF 356 AVBG 356 AVCS 406 AVBF 406 AVBG 406 AVCS 457 AVBF 457 AVBG 457 AVCS 508 AVBF 508 AVBG 508 AVCC 559 AVBF 559 AV8G 559 Largo L Presión de trabajo kg/cm AVCS 203 AVBF 203 AVBG Cuello p. soldar Brida fija Brida giratoria AVCS 610 AVBF 610 AVBG Materia de Fuelle: Acero Inoxidable. Temperatura de Trabajo: 180 C (Hasta C)

46 CAMPO DE APLICACION Estos tipos de amortiguadores de vibración para tubería han sido diseñados para anular vibraciones de alta y mediana frecuencia que no supere a 15 m/m de movimiento total. El modelo AV no lleva tensor. Es muy importante tener en cuenta la reacción axial en la construcción de los anclajes. Los amortiguadores de vibración tipo AV compensan también la dilatación térmica axial. A) Los amortiguadores de vibración deben instalarse únicamente en línea recta (sin inflexiones). B) No hay que exponer nunca al amortiguador a tensiones torsionales. C) Los amortiguadores deben ocupar preferentemente la posición paralela al eje principal del equipo, fuente de vibración y donde esto es imposible, la posición vertical. D) Si el amortiguador de vibración está expuesto a temperaturas inferiores a (0 o C es imprescindible forrarlo totalmente con goma o material plástico, para evitar la formación de hielo en las ranuras, ya que este, por sus fuerzas de expansión, puede provocar la ruptura del amortiguador. E) Es sumamente importante poner fuertes anclajes A a la tubería, cerca del amortiguador, en el lado opuesto a la fuente de vibración. El anclaje tiene que soportar 1 1/2 vez la fuerza de reacción del amortiguador que se calcula: Presión de trabajo por sección promedio del fuelle. Este anclaje no debe estar en unión con la fuente de vibración. F) En casos de duda, especialmente cuando la amplitud de la vibración es relativamente grande, aconsejamos consultar con nuestro departamento técnico.

47 JUNTAS DE EXPANSION TIPO UNIVERSAL

48 TIPO UNIVERSAL CON TIRANTES DE TENSION CICLOS DE VIDA: 5000 MAXIMA PRESION PRUEBA: 1.5 X PRESION TRABAJO TOLERANCIAS LONGITUDINALES: ± 1/8

49 TIPO UNIVERSAL CON TIRANTES DE TENSION CICLOS DE VIDA: 5000 MAXIMA PRESION PRUEBA: 1.5 X PRESION TRABAJO TOLERANCIAS LONGITUDINALES: ± 1/8

50 JUNTA DE EXPANSION TIPO COMPENSADOR

51 COMPENSADORES DE DILATACION TERMICA CON TERMINALES CON ROSCA O SOLDADAS BAJA PRESION DATOS DE DISEÑO Temperatura: 750 F (400 C) Presión: 150 PSI 10.4 kg. Presión de prueba: 200 PSI kg. Movimiento axial: 1/4 de pulg. de expansión. 1 3/4 de pulg. de compresión. En relación con la tabla y la grafica 2, para dilataciones de tuberías, se considera que un compensador debe ser usado por cada 1 1/2" o 1 3/4" de dilatación de la tubería. PROCEDIMIENTO DE INSTALACION Las líneas de tubería deben ser alineadas y guiadas en forma apropiada para asegurar la vida máxima de los compensadores. Bajo esas condiciones los extremos del compensador serán fácilmente colocados en su posición. El dispositivo antitorsión del compensador asegura un alineamiento efectivo del fuelle interior. Las guías y los anclajes se deberán instalar para asegurar un alineamiento propio de la tubería, y los espacios de la misma a considerar la dilatación deberá ser entre anclas para calcular la cantidad de compensadores necesarios.

52 JUNTAS DE EXPANSION TIPO COMPENSADOR COMO TRABAJAN: La presión interna puede causar inestabilidad al fuelle. Esta inestabilidad es conocida como "squirm" y puede ser definida como: 1.- Una repentina deflexión lateral en el eje axial del fuelle. 2.- Una repentina deformación en el plano de cada corrugación. Este squirm limita el número de corrugaciones que pueden ser usadas en un fuelle. Cuando se requiere que una junta de expansión absorba grandes movimientos axiales, el diseño del fuelle indica gran cantidad de corrugaciones. Cómo puede Maflexmet resolver este problema? Tomando el mismo fuelle y adaptando las conexiones para poder presurizar externamente... Procedemos a incrementar la presión... Tomamos un fuelle normal, le adaptamos conexiones a los extremos y entonces podemos presurizar... El fuelle resiste más presión. Incrementando la presión obtenemos: Hasta que finalmente tenemos una alta presión sin "squirm". Utilizando el arreglo anterior en una junta de expresión. iun clásico squirm! Debido a una gran cantidad de corrugaciones, obtenido a una baja presión. Note que la presión es interna en el tubo y externa en las corrugaciones.

53 ALTA PRESION TIPO - X JUNTA DE EXPANSION DOBLE TIPO X JUNTA DE EXPANSION SIMPLE TIPO X

54 ALTA PRESION TIPO - X

60 ESPACIAMIENTO DE GUIAS INTERMEDIAS PARA TUBERIAS ESTANDAR

61 ESPECIFICACIONES DE BRIDAS

62 BRIDAS DE PLACA CARA PLANA

63 PROPIEDADES DE TUBOS

66 EXPANSION TERMICA DE TUBERIA

67 FACTORES DE CONVERSION

70 CONVERSION TEMPERATURAS