¿Por qué fallan las juntas enrolladas en espiral?

1. Selección inadecuada de Juntas enrolladas en espiral

La selección es el primer paso para garantizar un rendimiento confiable de la junta. Tomar la decisión equivocada puede anular los esfuerzos posteriores.

Desajuste de materiales entre el medio y las condiciones de operación: la banda metálica (como acero inoxidable 304 o 316) y la banda de relleno no metálica (como grafito o PTFE) en la junta deben poder soportar las propiedades corrosivas, la temperatura y la presión de operación del medio. Si el material no es resistente a la corrosión o si el grafito falla en medios oxidantes, la junta puede corroerse o erosionarse. Por ejemplo, la selección incorrecta de acero inoxidable ordinario en medios altamente corrosivos puede dañar rápidamente la junta.

Desajuste de tipos entre la junta y la superficie de la brida: Los diferentes tipos de superficies de sellado de bridas (como elevadas, cóncavas-convexas y machihembradas) requieren los correspondientes tipos de juntas enrolladas en espiral. Por ejemplo, generalmente se recomienda una junta enrollada en espiral con un anillo interior (o anillos interior y exterior) para bridas de cara elevada (RF). El anillo interior ayuda a prevenir la compresión excesiva y el pandeo hacia adentro (desenrollado) de la junta bajo alta presión y facilita la alineación. La selección incorrecta de una junta básica puede provocar fácilmente fallos.

Selección de tamaño incorrecta: El tamaño de la junta debe garantizar una compresión uniforme. Una junta demasiado ancha puede provocar una compresión insuficiente; una junta demasiado estrecha puede colapsar debido a una compresión excesiva. El tamaño del anillo interior también debe garantizar un flujo suave para evitar estrangulamiento y erosión.

2. Problemas de instalación y operación

Problemas de precarga de pernos:
Desigual: Si no se aprietan los pernos en pasos diagonales, se producirá una fuerza desigual en la junta, lo que provocará fugas localizadas.
Insuficiente: una precarga insuficiente evita que se forme el sello inicial y la presión del medio empujará directamente la junta para separarla.
Excesiva: una precarga excesiva puede aplastar el empaque no metálico, dañar la banda metálica y hacer que la junta pierda su resiliencia, haciéndola incapaz de compensar las condiciones de operación fluctuantes.

Condición de la superficie de la brida:
Desigual o no paralela: Las superficies de brida no paralelas o una rigidez insuficiente de la brida (deformación durante el apriete de los pernos) pueden impedir que la junta encaje de manera uniforme.
Daños o residuos en la superficie: Los rayones radiales, picaduras, marcas de corrosión o fragmentos residuales de la junta y suciedad en la superficie de sellado pueden afectar el sellado efectivo de la junta.

Métodos de instalación inadecuados:
como no limpiar las superficies de las bridas, no usar lubricante (lo que da como resultado valores de torsión de pernos inexactos y precarga desigual) o no usar una llave dinamométrica calibrada.

3. Condiciones de Operación y Factores Externos

Fluctuaciones severas de presión y temperatura: los ciclos frecuentes de temperatura y presión son una causa común de falla de la junta. Esto puede hacer que la tensión del perno se relaje y la precarga disminuya. Aunque las juntas enrolladas en espiral tienen una excelente resiliencia, pueden ocurrir fallas si las fluctuaciones exceden su capacidad de compensación o si la tensión de la junta se relaja. Se debe tener especial cuidado durante los inicios, apagados o cambios de procesos del sistema.

Erosión y corrosión de los medios: Los medios de alta velocidad o los medios que contienen partículas sólidas pueden erosionar y desgastar la superficie de la junta, especialmente cuando los materiales de relleno blandos como el grafito se eliminan por lavado, lo que provoca fugas. Los medios corrosivos pueden corroer las tiras tanto metálicas como no metálicas.

Vibración del sistema y golpe de ariete: La vibración continua de equipos como bombas y compresores puede aflojar gradualmente los pernos y reducir la precarga. El golpe de ariete (o aumento de presión) genera una tensión transitoria significativa, que puede causar directamente que la junta se desenrolle o se dañe.

4. Cómo prevenir Junta enrollada en espiral ¿Fracaso?

Selección precisa: Considere cuidadosamente las características del medio (corrosividad, presencia de partículas), los parámetros de temperatura y presión (especialmente el rango de fluctuación) y la configuración de la superficie de sellado de la brida. Seleccione el material, tipo y tamaño correctos de la junta de acuerdo con los estándares. Nunca sustituya una junta de baja calidad por una junta de alta calidad.

Instalación adecuada:
Limpie la superficie de la brida: asegúrese de que esté libre de suciedad, residuos y daños.
Inspeccione la junta: Verifique que esté intacta y sea del tipo y tamaño correctos.
Apriete adecuado: Utilice una llave dinamométrica calibrada para apretar los pernos en pasos diagonales (al menos tres pasos) para garantizar una precarga uniforme. Asegúrese de lubricar las roscas del perno y la superficie de apoyo de la tuerca para garantizar que el torque aplicado se convierta efectivamente en precarga del perno.
Controle las condiciones de funcionamiento: opere suavemente, evitando en la medida de lo posible cambios bruscos de temperatura y presión y minimizando fluctuaciones y golpes severos.

Inspección y mantenimiento periódicos: Cuando el sistema se apaga para mantenimiento, verifique si la fuerza de preapriete del perno está floja (apriete con calor si es necesario), verifique el estado de la superficie de sellado de la brida y reemplace la junta a tiempo para evitar reutilizar la junta vieja.