Projeto conjunto

As juntas vêm em muitos designs diferentes com base no uso industrial, orçamento, contato químico e parâmetros físicos:

Juntas de folha

As juntas podem ser feitas perfurando&action=edit&redlink=1 "Perfuração (metalurgia) (ainda não desenhada)") no formato desejado a partir de uma folha fina e plana de material, resultando em uma junta de folha. As juntas de chapa são rápidas e baratas de produzir e podem ser feitas de uma variedade de materiais, incluindo materiais fibrosos e grafite fosco (e, no passado, amianto comprimido). Estas juntas podem atender a diferentes requisitos químicos dependendo da inércia química do material utilizado. As folhas de vedação sem amianto são duráveis, multimateriais e espessas. Exemplos de materiais são borrachas minerais, de carbono ou sintéticas, como EPDM, nitrila, neoprene, natural, inserção de SBR - cada uma delas com propriedades exclusivas adequadas para diferentes aplicações.[3]​ As aplicações que usam juntas de folha envolvem ácidos, produtos químicos corrosivos, vapor ou produtos cáusticos suaves. A flexibilidade e a boa recuperação evitam quebras durante a instalação de uma junta de chapa.[4]​.

Juntas de material sólido

A ideia por trás do material sólido é usar metais que não podem ser perfurados em chapas, mas que ainda são baratos de produzir. Essas juntas normalmente têm um nível de controle de qualidade muito mais alto do que as juntas de chapa metálica e geralmente podem suportar temperaturas e pressões muito mais altas. A principal desvantagem é que um metal sólido deve ser altamente comprimido para ficar nivelado com a cabeça do flange para evitar vazamentos. A escolha do material é mais difícil; Como são usados ​​principalmente metais, a contaminação e a oxidação do processo são riscos. Uma desvantagem adicional é que o metal utilizado deve ser mais macio que o flange – para garantir que o flange não se deforme e, assim, evitar a vedação com futuras juntas. Ainda assim, essas placas encontraram um nicho na indústria.

Articulações em espiral

As juntas espirais compreendem uma mistura de material metálico e de enchimento.[5] Geralmente, a junta tem um metal (geralmente com alto teor de carbono ou aço inoxidável) enrolado para fora em uma espiral circular (outros formatos são possíveis) com o material de enchimento (geralmente um grafite flexível) enrolado da mesma maneira, mas começando no lado oposto. O resultado é uma alternância de camadas de carga e metal. O material de enchimento nessas juntas atua como elemento de vedação, enquanto o metal fornece suporte estrutural.

Estas juntas provaram ser confiáveis ​​na maioria das aplicações, permitindo forças de fixação mais baixas do que as juntas sólidas, embora a um custo mais elevado.

[1].

Juntas de tensão constante do assento

A junta de tensão de assentamento constante consiste em dois componentes: um anel transportador sólido de um material adequado, como aço inoxidável, e dois elementos de vedação de algum material compressível instalados dentro de dois canais opostos, um canal em cada lado do anel transportador. Os elementos de vedação são normalmente feitos de um material (grafite expandido, politetrafluoretileno expandido (PTFE), vermiculita, etc.) adequado para o fluido do processo e aplicação.

As juntas de tensão constante da sede devem seu nome ao fato de que o perfil do anel transportador leva em consideração a rotação do flange (deflexão sob pré-carga do parafuso). Com todas as outras juntas convencionais, quando os parafusos do flange são apertados, o flange desvia radialmente sob carga, resultando na maior compressão e maior tensão da junta na borda externa da junta.

Como o anel transportador usado em juntas de tensão de assentamento constante leva esse desvio em consideração ao criar o anel transportador para um determinado tamanho de flange, classe de pressão e material, o perfil do anel transportador pode ser ajustado para permitir que a tensão de assentamento da junta seja radialmente uniforme em toda a área de vedação. Além disso, uma vez que os elementos de vedação são completamente confinados pelas faces do flange em canais opostos no anel transportador, qualquer força compressiva em serviço atuando na gaxeta é transmitida através do anel transportador e evita qualquer compressão adicional dos elementos de vedação, mantendo assim uma tensão de assentamento da gaxeta "constante" durante o serviço. Desta forma, a junta fica imune aos modos comuns de falha da junta, que incluem relaxamento de fluência, altas vibrações do sistema ou ciclos térmicos do sistema.

O conceito fundamental por trás da melhoria da capacidade de vedação de juntas de tensão de assentamento constante é que (i) se as superfícies de vedação do flange forem capazes de obter uma vedação, (ii) os elementos de vedação forem compatíveis com o fluido do processo e a aplicação, e (iii) a tensão de assentamento da junta suficiente for alcançada na instalação necessária para obter uma vedação, então a possibilidade de vazamento da junta em serviço é grandemente reduzida ou totalmente eliminada.

Juntas de manga dupla

As juntas de camisa dupla são outra combinação de material de enchimento e materiais metálicos. Nesta aplicação é feito um tubo com pontas que lembram um “C” de metal com uma peça adicional feita para caber dentro do “C” tornando o tubo mais grosso nos pontos de encontro. A massa é bombeada entre a carcaça e a peça. Quando utilizada, a junta comprimida possui maior quantidade de metal nas duas pontas onde ocorre o contato (devido à interação entre o casco e a peça) e esses dois locais suportam a carga do processo de vedação. Como tudo o que é necessário é uma carcaça e uma peça, essas juntas podem ser feitas de praticamente qualquer material que possa ser transformado em folha e, em seguida, um enchimento pode ser inserido.[6]​.

Juntas de perfil Kamm

As juntas Kammprofile (às vezes escritas Camprofile)[7]​ são usadas em muitas juntas mais antigas, pois têm uma natureza flexível e um desempenho confiável. Kammprofiles funcionam tendo um núcleo sólido corrugado com uma camada de cobertura flexível. Este arranjo permite uma compressão muito alta e uma vedação extremamente estanque ao longo das saliências da junta. Como geralmente é o grafite que falha, e não o núcleo de metal, o Kammprofile pode ser reparado durante o tempo de inatividade subsequente. Kammprofile tem um alto custo de capital para a maioria das aplicações, mas isso é compensado pela longa vida útil e maior confiabilidade.

Articulações de espinha de peixe

As juntas em espinha de peixe são substitutos diretos das juntas Kammprofile e Spiralwound. São fabricados inteiramente em máquinas CNC com materiais semelhantes, mas o desenho das juntas eliminou as deficiências inerentes. As juntas em espinha não se desenrolam no armazenamento ou na fábrica. As bordas arredondadas não causam danos aos flanges. A "etapa de parada" adicional evita que as juntas de espinha de peixe fiquem excessivamente comprimidas ou esmagadas, o que geralmente é causado por técnicas de torção a quente durante a inicialização da planta. Os ossos da junta permanecem dúcteis e se ajustam aos ciclos térmicos e picos de pressão do sistema, resultando em uma vedação de flange durável e confiável que supera significativamente todas as outras juntas desta natureza.

junta de flange

Uma junta de flange é um tipo de junta feita para caber entre duas seções de tubo&action=edit&redlink=1 "Tubo (material) (ainda não elaborado)") que são alargadas para fornecer maior área de superfície.

As juntas de flange vêm em vários tamanhos e são classificadas por diâmetro interno e diâmetro externo.

Existem muitos padrões relativos a juntas para flanges de tubos. As juntas de flange podem ser divididas em quatro grandes categorias:

1. • Juntas de chapa metálica.

2. • Juntas metálicas onduladas.

3. • Juntas circulares.

4. • Articulações espirais.

As juntas de chapa são simples, cortadas no tamanho com furos para parafusos ou sem furos para tamanhos padrão com diversas espessuras e materiais adequados para a pressão média e temperatura do tubo.

Ring Joints também são conhecidas como RTJs. Eles são usados ​​principalmente em oleodutos e gasodutos offshore e são projetados para trabalhar em pressões extremamente altas. São anéis de metal sólido com diferentes seções transversais, como oval, redondo, octogonal, etc. Às vezes eles vêm com um orifício no centro para pressão.

Juntas espirais também são usadas em tubulações de alta pressão e são fabricadas com anéis externos e internos de aço inoxidável e um centro preenchido com fita de aço inoxidável enrolada em espiral junto com grafite e PTFE, em formato de V. A pressão interna atua nas faces do V, forçando a vedação da junta contra as faces do flange. A maioria das aplicações de juntas espirais usa duas espessuras de juntas padrão: 1/8 polegada e 3/16 polegada. Com juntas de 1/8 de polegada de espessura, recomenda-se comprimir até uma espessura de 0,100 polegada. Para 3/16 polegadas, ele deve ser comprimido até uma espessura de 0,13 polegadas.

Junta de corte suave

Junta macia é um termo que se refere a uma junta cortada de um material de folha macia (flexível) e que pode facilmente se adaptar às irregularidades da superfície, mesmo quando a carga do parafuso é baixa. As juntas macias são usadas em aplicações como trocadores de calor, compressores, válvulas de castelo e flanges de tubos.

Vedação de anel (selo RTJ)

A junta anular (junta RTJ) é uma junta de alta integridade, alta temperatura e alta pressão para aplicações na indústria petrolífera, perfuração de campos petrolíferos, conexões de vasos de pressão, tubulações, válvulas e muito mais.

O movimento da gaxeta anular (RTJ) pode ser descrito como um fluxo irregular na ranhura deformada do flange de vedação devido à carga de compressão axial. A junta colorida (RTJ) possui uma pequena área de carga, o que leva a uma grande pressão superficial entre a superfície de vedação e a ranhura, as propriedades de manutenção são ruins e não é adequada para reutilização.

Projeto conjunto

As juntas vêm em muitos designs diferentes com base no uso industrial, orçamento, contato químico e parâmetros físicos:

Juntas de folha

As juntas podem ser feitas perfurando&action=edit&redlink=1 "Perfuração (metalurgia) (ainda não desenhada)") no formato desejado a partir de uma folha fina e plana de material, resultando em uma junta de folha. As juntas de chapa são rápidas e baratas de produzir e podem ser feitas de uma variedade de materiais, incluindo materiais fibrosos e grafite fosco (e, no passado, amianto comprimido). Estas juntas podem atender a diferentes requisitos químicos dependendo da inércia química do material utilizado. As folhas de vedação sem amianto são duráveis, multimateriais e espessas. Exemplos de materiais são borrachas minerais, de carbono ou sintéticas, como EPDM, nitrila, neoprene, natural, inserção de SBR - cada uma delas com propriedades exclusivas adequadas para diferentes aplicações.[3]​ As aplicações que usam juntas de folha envolvem ácidos, produtos químicos corrosivos, vapor ou produtos cáusticos suaves. A flexibilidade e a boa recuperação evitam quebras durante a instalação de uma junta de chapa.[4]​.

Juntas de material sólido

A ideia por trás do material sólido é usar metais que não podem ser perfurados em chapas, mas que ainda são baratos de produzir. Essas juntas normalmente têm um nível de controle de qualidade muito mais alto do que as juntas de chapa metálica e geralmente podem suportar temperaturas e pressões muito mais altas. A principal desvantagem é que um metal sólido deve ser altamente comprimido para ficar nivelado com a cabeça do flange para evitar vazamentos. A escolha do material é mais difícil; Como são usados ​​principalmente metais, a contaminação e a oxidação do processo são riscos. Uma desvantagem adicional é que o metal utilizado deve ser mais macio que o flange – para garantir que o flange não se deforme e, assim, evitar a vedação com futuras juntas. Ainda assim, essas placas encontraram um nicho na indústria.

Articulações em espiral

As juntas espirais compreendem uma mistura de material metálico e de enchimento.[5] Geralmente, a junta tem um metal (geralmente com alto teor de carbono ou aço inoxidável) enrolado para fora em uma espiral circular (outros formatos são possíveis) com o material de enchimento (geralmente um grafite flexível) enrolado da mesma maneira, mas começando no lado oposto. O resultado é uma alternância de camadas de carga e metal. O material de enchimento nessas juntas atua como elemento de vedação, enquanto o metal fornece suporte estrutural.

Estas juntas provaram ser confiáveis ​​na maioria das aplicações, permitindo forças de fixação mais baixas do que as juntas sólidas, embora a um custo mais elevado.

[1].

Juntas de tensão constante do assento

A junta de tensão de assentamento constante consiste em dois componentes: um anel transportador sólido de um material adequado, como aço inoxidável, e dois elementos de vedação de algum material compressível instalados dentro de dois canais opostos, um canal em cada lado do anel transportador. Os elementos de vedação são normalmente feitos de um material (grafite expandido, politetrafluoretileno expandido (PTFE), vermiculita, etc.) adequado para o fluido do processo e aplicação.

As juntas de tensão constante da sede devem seu nome ao fato de que o perfil do anel transportador leva em consideração a rotação do flange (deflexão sob pré-carga do parafuso). Com todas as outras juntas convencionais, quando os parafusos do flange são apertados, o flange desvia radialmente sob carga, resultando na maior compressão e maior tensão da junta na borda externa da junta.

Como o anel transportador usado em juntas de tensão de assentamento constante leva esse desvio em consideração ao criar o anel transportador para um determinado tamanho de flange, classe de pressão e material, o perfil do anel transportador pode ser ajustado para permitir que a tensão de assentamento da junta seja radialmente uniforme em toda a área de vedação. Além disso, uma vez que os elementos de vedação são completamente confinados pelas faces do flange em canais opostos no anel transportador, qualquer força compressiva em serviço atuando na gaxeta é transmitida através do anel transportador e evita qualquer compressão adicional dos elementos de vedação, mantendo assim uma tensão de assentamento da gaxeta "constante" durante o serviço. Desta forma, a junta fica imune aos modos comuns de falha da junta, que incluem relaxamento de fluência, altas vibrações do sistema ou ciclos térmicos do sistema.

O conceito fundamental por trás da melhoria da capacidade de vedação de juntas de tensão de assentamento constante é que (i) se as superfícies de vedação do flange forem capazes de obter uma vedação, (ii) os elementos de vedação forem compatíveis com o fluido do processo e a aplicação, e (iii) a tensão de assentamento da junta suficiente for alcançada na instalação necessária para obter uma vedação, então a possibilidade de vazamento da junta em serviço é grandemente reduzida ou totalmente eliminada.

Juntas de manga dupla

As juntas de camisa dupla são outra combinação de material de enchimento e materiais metálicos. Nesta aplicação é feito um tubo com pontas que lembram um “C” de metal com uma peça adicional feita para caber dentro do “C” tornando o tubo mais grosso nos pontos de encontro. A massa é bombeada entre a carcaça e a peça. Quando utilizada, a junta comprimida possui maior quantidade de metal nas duas pontas onde ocorre o contato (devido à interação entre o casco e a peça) e esses dois locais suportam a carga do processo de vedação. Como tudo o que é necessário é uma carcaça e uma peça, essas juntas podem ser feitas de praticamente qualquer material que possa ser transformado em folha e, em seguida, um enchimento pode ser inserido.[6]​.

Juntas de perfil Kamm

As juntas Kammprofile (às vezes escritas Camprofile)[7]​ são usadas em muitas juntas mais antigas, pois têm uma natureza flexível e um desempenho confiável. Kammprofiles funcionam tendo um núcleo sólido corrugado com uma camada de cobertura flexível. Este arranjo permite uma compressão muito alta e uma vedação extremamente estanque ao longo das saliências da junta. Como geralmente é o grafite que falha, e não o núcleo de metal, o Kammprofile pode ser reparado durante o tempo de inatividade subsequente. Kammprofile tem um alto custo de capital para a maioria das aplicações, mas isso é compensado pela longa vida útil e maior confiabilidade.

Articulações de espinha de peixe

As juntas em espinha de peixe são substitutos diretos das juntas Kammprofile e Spiralwound. São fabricados inteiramente em máquinas CNC com materiais semelhantes, mas o desenho das juntas eliminou as deficiências inerentes. As juntas em espinha não se desenrolam no armazenamento ou na fábrica. As bordas arredondadas não causam danos aos flanges. A "etapa de parada" adicional evita que as juntas de espinha de peixe fiquem excessivamente comprimidas ou esmagadas, o que geralmente é causado por técnicas de torção a quente durante a inicialização da planta. Os ossos da junta permanecem dúcteis e se ajustam aos ciclos térmicos e picos de pressão do sistema, resultando em uma vedação de flange durável e confiável que supera significativamente todas as outras juntas desta natureza.

junta de flange

Uma junta de flange é um tipo de junta feita para caber entre duas seções de tubo&action=edit&redlink=1 "Tubo (material) (ainda não elaborado)") que são alargadas para fornecer maior área de superfície.

As juntas de flange vêm em vários tamanhos e são classificadas por diâmetro interno e diâmetro externo.

Existem muitos padrões relativos a juntas para flanges de tubos. As juntas de flange podem ser divididas em quatro grandes categorias:

1. • Juntas de chapa metálica.

2. • Juntas metálicas onduladas.

3. • Juntas circulares.

4. • Articulações espirais.

As juntas de chapa são simples, cortadas no tamanho com furos para parafusos ou sem furos para tamanhos padrão com diversas espessuras e materiais adequados para a pressão média e temperatura do tubo.

Ring Joints também são conhecidas como RTJs. Eles são usados ​​principalmente em oleodutos e gasodutos offshore e são projetados para trabalhar em pressões extremamente altas. São anéis de metal sólido com diferentes seções transversais, como oval, redondo, octogonal, etc. Às vezes eles vêm com um orifício no centro para pressão.

Juntas espirais também são usadas em tubulações de alta pressão e são fabricadas com anéis externos e internos de aço inoxidável e um centro preenchido com fita de aço inoxidável enrolada em espiral junto com grafite e PTFE, em formato de V. A pressão interna atua nas faces do V, forçando a vedação da junta contra as faces do flange. A maioria das aplicações de juntas espirais usa duas espessuras de juntas padrão: 1/8 polegada e 3/16 polegada. Com juntas de 1/8 de polegada de espessura, recomenda-se comprimir até uma espessura de 0,100 polegada. Para 3/16 polegadas, ele deve ser comprimido até uma espessura de 0,13 polegadas.

Junta de corte suave

Junta macia é um termo que se refere a uma junta cortada de um material de folha macia (flexível) e que pode facilmente se adaptar às irregularidades da superfície, mesmo quando a carga do parafuso é baixa. As juntas macias são usadas em aplicações como trocadores de calor, compressores, válvulas de castelo e flanges de tubos.

Vedação de anel (selo RTJ)

A junta anular (junta RTJ) é uma junta de alta integridade, alta temperatura e alta pressão para aplicações na indústria petrolífera, perfuração de campos petrolíferos, conexões de vasos de pressão, tubulações, válvulas e muito mais.

O movimento da gaxeta anular (RTJ) pode ser descrito como um fluxo irregular na ranhura deformada do flange de vedação devido à carga de compressão axial. A junta colorida (RTJ) possui uma pequena área de carga, o que leva a uma grande pressão superficial entre a superfície de vedação e a ranhura, as propriedades de manutenção são ruins e não é adequada para reutilização.