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Juntas anulares octogonales frente a ovaladas

Publicado por LGG Industrial

El Instituto Americano del Petróleo (API) publicó por primera vez su norma para Juntas Anulares y Bridas de Juntas Anulares (Especificación API 6B) en junio de 1936. Esta norma (que fue adoptada por la American Standards Association en la edición de 1939 de ASA B16e) tenía dos perfiles de ranura diferentes para las bridas de junta anular. Las bridas de menos de 6" tenían una ranura de fondo redondo y sólo podían utilizar anillos ovalados. Obsérvese que el anillo no hacía contacto en el fondo de la ranura, sino que tenía un contacto en cuña en el lado cónico de las ranuras, como sigue siendo el caso. El estilo ovalado de junta de anillo era la única opción para las bridas de menos de 6". Las bridas de 6" y más tenían una ranura de fondo plano que podía utilizar juntas de anillo ovaladas u octogonales. 

 

A lo largo de los años se fueron introduciendo cambios gradualmente, de forma que cuando se publicó la edición de 1957 de la norma ASA B16.20, el único perfil de ranura era el de fondo plano, y se disponía de juntas anulares octogonales para todos los tamaños. Este cambio permitió utilizar la junta ovalada u octogonal en las instalaciones nuevas (o readaptadas), mientras que la junta ovalada seguía siendo necesaria en las aplicaciones existentes que tenían el diseño de ranura anterior. Sin duda, el hecho de que la junta octogonal no pudiera utilizarse en algunas de las bridas preexistentes fue un obstáculo para su aceptación. 

Ambas juntas sellan encajándose firmemente en los lados de la ranura al comprimirse. Sin embargo, la junta octogonal tiene una superficie de contacto de sellado más amplia, ya que todo el borde cónico de 23 grados del anillo de la junta está en contacto con la cara de la ranura de acoplamiento. (Véase el dibujo).  

Aunque en general se reconoce que la junta anular octogonal es un diseño superior que ofrece mayor eficacia de sellado y fiabilidad, las juntas ovaladas siguen representando alrededor del 90% del mercado. Los tres factores que más probablemente explican este sorprendente hecho son:

  1. Universalidad. Como ya se ha indicado, la junta ovalada encaja en todas las bridas de junta anular estándar. Sin embargo, como las antiguas bridas de fondo redondo son cada vez más raras, la universalidad de la junta deja de ser una ventaja.

  2. Inercia. Los hábitos longevos son difíciles de erradicar. Muchas de las especificaciones industriales actuales tienen su origen en especificaciones anteriores que se redactaron cuando se pasó de las ranuras redondeadas a las ranuras de fondo plano. La influencia de esas primeras decisiones sigue existiendo, aunque los fundamentos en los que se basaron hayan desaparecido en gran medida.

  3. Precio. La mayoría de los fabricantes cobran un 15-20% más por la junta octogonal, ya que hay más superficies que mecanizar.

Las deficiencias de la junta ovalada surgen principalmente de su pequeño punto de contacto con la ranura de la brida. La sección transversal oval genera un anillo de contacto de un solo punto con la brida. La estrechez de este contacto da lugar a fuerzas de asiento muy elevadas. Aunque se supone que la junta es más blanda que el material de la brida, tanto la junta como la brida sufren cierta deformación como resultado. Esta deformación continúa hasta que se soporta la carga de la junta. Aunque esto funciona bien la primera vez, y puede que incluso la segunda y la tercera, con el tiempo la brida se endurece por el trabajo. endurecida por el trabajo y deformadalo que dificulta una buena conformación de la junta posterior. En última instancia, esto aumenta el potencial de fugas. En la siguiente imagen, se aprecian claramente los daños en la ranura (deformación "acuñada"), resultado de las elevadas cargas de asiento que genera una junta de anillo ovalado. 

Si se instala una junta incorrecta -una que sea más dura que la brida- este daño en la brida se agrava enormemente. 

Al no depender de un anillo de contacto de un solo punto (como hace la ovalada), la junta octogonal sella de forma mucho más fiable que la ovalada, y es mucho menos sensible a los pequeños defectos e imperfecciones de la superficie de asiento. Dicho esto, los fabricantes recomiendan que las ranuras se mecanicen a 63 RMS, sea cual sea el tipo utilizado.

La mayor ventaja de la junta octogonal es que se conocen las dimensiones exactas de la zona de asiento, lo que permite al usuario calcular los valores exactos de par de apriete que darán como resultado una tensión de asiento de la junta específica y específica. Esto permite al usuario establecer protocolos de atornillado más eficaces que pueden ayudar, por un lado, a garantizar una tensión suficiente de la junta para evitar fugas y, por otro, a evitar un apriete excesivo de la brida, con el consiguiente riesgo de que cedan los espárragos, gire la brida o se dañe la superficie de la junta.  

Muchos de nuestros clientes, en su esfuerzo por mejorar la fiabilidad de la estanquidad en todas las uniones atornilladas, están estableciendo protocolos de atornillado basados en la tensión de asiento de las juntas. Al cambiar a juntas octogonales, estos clientes pueden incluir ahora toda la clase de bridas de junta anular en el mismo programa.     

Conclusiones: LGG Industrial fomenta el uso de juntas anulares octogonales.