Acceda a nuestra literatura técnica detallada sobre aplicaciones de vapor para conocer las condiciones de servicio, los desafíos de sellado, el desempeño de los materiales de juntas y nuestras recomendaciones de productos para aplicaciones industriales de vapor. Descargue ahora la Guía de Soluciones de Sellado para Aplicaciones de Vapor y obtenga información técnica completa para respaldar la selección y el desempeño del sistema de sellado.
Sellado confiable para sistemas de vapor exigentes
El vapor se utiliza en una amplia variedad de operaciones industriales para generar energía, transferir calor, esterilizar equipos y respaldar procesos críticos de manufactura. Se encuentra en sectores como la generación de energía, el procesamiento químico, la refinación, la industria de pulpa y papel, alimentos y bebidas, la producción farmacéutica, los metales primarios y la manufactura en general.
Aunque el vapor se utiliza ampliamente, lograr un sellado confiable puede ser un desafío. Las temperaturas elevadas, la presión interna y los ciclos térmicos repetidos someten a las juntas, los pernos y los conjuntos de bridas a exigencias significativas. Durante el arranque, la parada y los cambios en la carga operativa, los componentes de la unión pueden expandirse y contraerse a diferentes velocidades, redistribuyendo la carga de los pernos, afectando la alineación de las bridas y generando posibles vías de fuga.
El vapor también puede pasar entre las fases de vapor y líquido a medida que circula por el sistema. Puede formarse condensado dentro de tuberías, válvulas, intercambiadores de calor y equipos de proceso, generando cambios rápidos de temperatura y condiciones mixtas de líquido y vapor.
En Durlon®, entendemos que un sellado confiable en aplicaciones de vapor requiere más que seleccionar una junta únicamente en función de la temperatura máxima. Las condiciones del vapor, la presión, los ciclos térmicos, el diseño de las bridas, la carga de pernos disponible, la construcción de la junta, el acabado superficial y las prácticas de instalación deben evaluarse en conjunto.
Comprender las condiciones del vapor
Las distintas condiciones del vapor generan diferentes exigencias en una unión con junta. Identificar el tipo de servicio de vapor es un primer paso importante al seleccionar una solución de sellado.
Vapor saturado
El vapor saturado se produce cuando el agua hierve a la temperatura correspondiente a la presión del sistema. Se utiliza ampliamente para calentamiento de procesos, transferencia de calor y aplicaciones generales de servicios auxiliares. A medida que el vapor libera calor, se condensa y vuelve a convertirse en agua.
Vapor sobrecalentado
El vapor sobrecalentado se calienta por encima de la temperatura de saturación correspondiente a su presión de operación. Se encuentra comúnmente en turbinas, sistemas de generación de energía, calderas y aplicaciones de proceso exigentes.
Las temperaturas más elevadas asociadas con el vapor sobrecalentado aumentan la importancia de la estabilidad del material, la resistencia a la oxidación y la retención del esfuerzo de sellado de la junta.
Vapor húmedo
El vapor húmedo contiene gotas de agua o condensado en suspensión. Estas condiciones de dos fases pueden producir cambios rápidos de temperatura, erosión y cargas fluctuantes en válvulas, trampas de vapor y conexiones de tuberías.
Vapor de servicios auxiliares
El vapor de servicios auxiliares se distribuye por toda una instalación para calefacción general, limpieza y uso en procesos. Las condiciones de operación pueden cambiar a medida que se reduce la presión y el vapor se distribuye hacia diferentes equipos.
Vapor limpio y Steam-in-Place
El vapor limpio y los sistemas Steam-in-Place (SIP) se utilizan comúnmente en las industrias farmacéutica, biotecnológica, de procesamiento de alimentos y otras aplicaciones higiénicas.
La selección de la junta debe considerar la pureza del material, la facilidad de limpieza, los requisitos normativos aplicables y los ciclos repetidos de esterilización.
Retorno de condensado
Después de que el vapor transfiere su calor, vuelve a su estado líquido. Las tuberías de condensado, los tanques de expansión súbita, las trampas de vapor, las bombas y los sistemas de retorno pueden permanecer calientes mientras experimentan vaporización súbita, cambios de presión y ciclos térmicos repetidos.
Cómo afecta el vapor a las uniones con juntas
Una junta debe crear y mantener un sello hermético mientras la temperatura, la presión y las condiciones del equipo cambian durante la operación. Diversos factores influyen directamente en la confiabilidad de la unión.
Temperatura y presión
A medida que aumenta la presión del sistema, también aumenta la fuerza que tiende a separar las bridas. Las temperaturas elevadas pueden afectar las propiedades de la junta, la resistencia de los pernos y la rigidez de las bridas.
No debe asumirse que los valores máximos de temperatura y presión pueden aplicarse simultáneamente.
Ciclos térmicos
Los ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento hacen que los pernos, las bridas, las tuberías y los equipos se expandan y contraigan.
El movimiento diferencial dentro de la unión puede reducir el esfuerzo residual sobre la junta y aumentar la posibilidad de fugas.
Esfuerzo sobre la junta
Toda junta requiere un esfuerzo de compresión suficiente para adaptarse a la superficie de la brida y resistir la presión interna.
Incluso una junta compatible con servicio de vapor puede presentar fugas si no se comprime de manera suficiente o uniforme.
Carga disponible de los pernos
Los elementos de fijación deben generar suficiente fuerza para asentar la junta y mantener la compresión durante la operación.
Los pernos dañados, los elementos de fijación de baja resistencia o una lubricación incorrecta pueden impedir que se alcance la carga requerida.
Rigidez de las bridas
Las bridas delgadas, deformadas o de construcción liviana pueden rotar durante el apriete o la operación, produciendo una compresión desigual de la junta a lo largo de la superficie de sellado.
Acabado superficial
Las estrías de la brida ayudan a sujetar y sellar la junta. Los rayones radiales, la corrosión, las picaduras, la deformación o los residuos de material de juntas pueden crear posibles trayectorias de fuga.
Espesor de la junta
Por lo general, las juntas más delgadas ofrecen una mejor retención de carga cuando las condiciones de las bridas lo permiten.
Los materiales de junta de mayor espesor pueden ayudar a adaptarse a irregularidades de la superficie, pero no deben utilizarse para compensar bridas gravemente dañadas o deformadas.
Oxidación del grafito
El grafito flexible ofrece un buen desempeño en aplicaciones de vapor a alta temperatura, pero puede oxidarse cuando se expone a temperaturas elevadas y al oxígeno.
Las configuraciones de Durlon® ETG utilizan zonas de sellado de grafito protegidas, diseñadas para condiciones de alta temperatura.
Dónde se utilizan los productos Durlon en sistemas de vapor
Los materiales para juntas Durlon pueden utilizarse en servicio de vapor en una amplia variedad de equipos industriales y sistemas de tuberías, desde aplicaciones generales de vapor de servicios auxiliares hasta aplicaciones de alta presión y vapor sobrecalentado.
Las ubicaciones típicas de sellado en sistemas de vapor pueden incluir:
- Tuberías de vapor y colectores de distribución
- Calderas y conexiones de calderas
- Turbinas
- Intercambiadores de calor
- Recipientes a presión
- Equipos de proceso
- Válvulas y trampas de vapor
- Sistemas de retorno de condensado
- Bombas y tanques de expansión súbita
- Sistemas de vapor in situ (Steam-in-Place) y esterilización
- Conexiones de vapor de servicios auxiliares
- Uniones bridadas de alta presión
La construcción adecuada de la junta depende de las condiciones del vapor, la temperatura y presión de operación, los ciclos térmicos, las cargas mecánicas, el diseño de la brida y la carga de pernos disponible.
Cómo seleccionar una junta para servicio de vapor
Para aplicaciones de vapor, la selección de la junta debe considerar el entorno operativo completo y no únicamente la temperatura.
- Identifique la condición del vapor — vapor saturado, sobrecalentado, húmedo, de servicios auxiliares, vapor limpio o servicio de condensado.
- Confirme la temperatura y presión normales y máximas de operación.
- Evalúe los ciclos térmicos durante el arranque, la parada y los cambios en la carga operativa.
- Revise el tipo, la condición, la rigidez y el acabado superficial de la brida.
- Determine la carga de pernos disponible y la capacidad de alcanzar un esfuerzo de asentamiento suficiente sobre la junta.
- Seleccione una construcción de junta adecuada para las exigencias mecánicas y térmicas de la unión.
- Considere la estabilidad del material y su resistencia a la oxidación para aplicaciones a temperaturas elevadas.
- Siga las prácticas adecuadas de instalación de juntas y ensamblaje de uniones empernadas.
Productos Durlon recomendados para aplicaciones de vapor
A continuación se presentan las recomendaciones de juntas Durlon identificadas en la guía de Aplicaciones de Vapor. La selección final siempre debe basarse en las condiciones específicas del vapor, la temperatura, la presión, el diseño de la brida, la carga disponible en los pernos y las condiciones de operación.
Durlon® 8300
Vapor industrial de alta presión y alta temperatura
Durlon® 8300 está indicado para aplicaciones exigentes de vapor industrial donde se requiere una mayor capacidad de desempeño a altas temperaturas y presiones.
Durlon® 8400
Álcalis suaves, ácidos y un amplio rango de pH
Durlon® 8400 ofrece una opción para sistemas de vapor que también pueden estar expuestos a sustancias químicas en un amplio rango de pH.
Durlon® 8500
Vapor de servicios auxiliares y vapor de proceso general
Recomendado para bridas de circuitos de agua helada y glicol, sistemas de agua tratada, bridas de sistemas de refrigeración y agua de camisa, conexiones estándar de sistemas de combustible diésel, tuberías generales de planta, aire comprimido, colectores de servicios auxiliares, bombas, válvulas, filtros tipo canasta y sistemas de drenaje no agresivos.
Durlon® 8900
Vapor saturado y sobrecalentado
Durlon® 8900 se recomienda para servicio con vapor saturado y sobrecalentado.
Durlon® FGM316
Vapor sobrecalentado y altas cargas mecánicas
FGM316 es una lámina de grafito flexible laminada con múltiples capas de lámina de acero inoxidable 316, lo que proporciona mayor rigidez y resistencia al estallido para aplicaciones sometidas a altos esfuerzos mecánicos o presión.
Durlon® CFG
Ciclos térmicos, fluctuaciones de presión y menores cargas de apriete de los pernos
Durlon® CFG se recomienda para juntas en servicio de vapor sometidas a ciclos térmicos, variaciones de presión o cuando la carga de apriete disponible de los pernos es reducida.
Durlon® DRI-ETG SWG
Tuberías de vapor, calderas y uniones bridadas de alta presión
Durlon® DRI-ETG SWG se recomienda para aplicaciones exigentes de tuberías de vapor, conexiones de calderas y uniones bridadas de alta presión.
Durlon® ETG incorpora barreras de protección internas y externas fabricadas con Durlon® HT1000®, un material de sellado de mica-filosilicato, para brindar un desempeño de sellado confiable a temperaturas extremas.
Durlon® Kammprofile
Intercambiadores de calor, recipientes a presión y equipos sometidos a ciclos de vapor
Las juntas Kammprofile Durlon® se recomiendan para equipos sometidos a altas cargas, contención de presión y condiciones cíclicas de vapor.
La temperatura máxima de operación depende de los materiales utilizados en la construcción de la junta Kammprofile.
Soluciones de sellado probadas y certificadas
Según el tipo de junta seleccionado, los productos Durlon para servicio de vapor incluyen configuraciones con certificaciones de pruebas de fuego API, declaraciones regulatorias y otras certificaciones de producto.
La guía de Aplicaciones de Vapor identifica certificaciones y declaraciones que incluyen API 6FB, API 607, Proposición 65 de California, declaraciones RoHS/REACH, requisitos de la FDA para productos seleccionados y ABS PDA para Durlon® 8500.
Confiabilidad ante condiciones variables de vapor
La confiabilidad de los sistemas de vapor depende de mucho más que del desempeño de las tuberías. Un sellado eficaz contribuye a mantener la eficiencia del sistema, la integridad de los equipos, la seguridad operativa y la confiabilidad a largo plazo a medida que cambian las temperaturas, las presiones y los ciclos térmicos.
La esencia de la marca Durlon® es ofrecer soluciones de sellado de fluidos que tengan sentido, tanto desde el punto de vista financiero como estratégico, mediante un diseño orientado a los procesos, conocimientos específicos de cada sector y pruebas exhaustivas.
Ya sea que la aplicación involucre vapor de servicio, vapor saturado, vapor sobrecalentado, retorno de condensado o equipos de vapor a alta presión, Durlon ofrece tecnologías de juntas diseñadas para responder a las exigencias operativas de los sistemas industriales de vapor.
Contáctese con Durlon hoy mismo para conversar sobre su aplicación de sellado para vapor.