MANGUERAS FLEXIBLES METALICAS, S.A. de C.V. JUNTAS DE EXPANSION METALICAS-JUNTAS DE EXPANSION DE NEOPRENO-TUBERIAS-MANGUERAS USO INDUSTRIALCONEXIONES TODO TIPO

JUNTAS DE EXPANSION ASISTENCIA TECNICA

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

COMO ORDENAR UNA JUNTA DE EXPANSION a. CANTIDAD 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.

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.

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.

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.

ARREGLOS TIPICOS DE TUBERIAS MOSTRANDO UNICAMENTE MOVIMIENTO AXIAL

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.

INSTALACION J.E. TIPO UNIVERSAL

AP: Anclaje Principal AD: Anclaje Direccional GP: Guía Planar G: Guía JEU: Junta Expansión Universal Al: Anclaje Intermedio

INSTALACION J.E. TIPO CARDAN

GP: JEC: JEB: Al:

Guía Planar Junta Expansión Cardan Junta Expansión Bisagra Anclaje Intermedio

INSTALACION J.E. TIPO BISAGRA

GP: Guía Planar G: Guía JEB: Junta Expansión Bisagra Al: Anclaje Intermedio

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

INSTALACION J.E. TIPO - X ALTA PRESION

AP: Anclaje Principal JEXS: Junta Expansión Tipo X Simple JEXD: Junta Expansión Tipo X Doble G: Guía

ACCESORIOS

Camisa Interior

Junta Expansión Standard

Cubierta Junta Expansion Vanstone

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.

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).

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.

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.

JUNTAS DE EXPANSION DILATACION LIBRE

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 12.2 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 19.6 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 28.9 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 41.28 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 67.2 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 108.4 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 151.2 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 179.6 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 232 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 289 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 320 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 424.5 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 500 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 583 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 672 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 773 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 875 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 983 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 1097 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 1218 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 1348 PULG2

DILATACION LIBRE AREA EFECTIVA DEL FUELLE: 1482 PULG2

DILATACION LIBRE

DILATACION LIBRE

DILATACION LIBRE

DILATACION LIBRE

DILATACION LIBRE

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 DN pulg. mm

Parte No.

Largo L

Presión de trabajo2 kg/cm

Terminales Cuello p. soldar Brida fija Brida giratoria

Diámetro Nominal DN pulg. mm

Parte No. AVCS 254 AVBF 254 AVBG 254

Largo L

10

254

340

Cuello p. soldar Brida fija Brida giratoria

12

304

AVCS AVBF AVBG

304 304 304

360

Cuello p. soldar Brida fija Brida giratoria

14

356

AVCS AVBF AVBG

356 356 356

380

3

76

AVCS AVBF AVBG

76 76 76

280

10

Cuello p. soldar Brida fija Brida giratoria

16

406

AVCS AVBF AVBG

406 406 406

400

4

102

AVCS AVBF AVBG

102 102 102

290

10

Cuello p. soldar Brida fija Brida giratoria

18

457

AVCS 457 AVBF 457 AVBG 457

420

5

127

AVCS AVBF AVBG

127 127 127

300

10

Cuello p. soldar Brida fija Brida giratoria

20

508

AVCS AVBF AVBG

508 508 508

440

6

152

AVCS AVBF AVBG

152 152 152

310

10

Cuello p. soldar Brida fija Brida giratoria

22

559

AVCC AVBF AV8G

559 559 559

460

8

203

AVCS 203 AVBF 203 AVBG 203

325

Cuello p. soldar Brida fija Brida giratoria

24

610

AVCS AVBF AVBG

610 610 610

480

10

Presión de trabajo2 kg/cm 10

10

10

10

10

10

10

10

Materia de Fuelle: Acero Inoxidable. Temperatura de Trabajo: 180°C (Hasta + 500°C)

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 (0oC 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.

JUNTAS DE EXPANSION TIPO UNIVERSAL

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

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

JUNTA DE EXPANSION TIPO COMPENSADOR

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. 14.1 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.

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.

ALTA PRESION TIPO - X

JUNTA DE EXPANSION DOBLE TIPO X

JUNTA DE EXPANSION SIMPLE TIPO X

ALTA PRESION TIPO - X

ALTA PRESION TIPO - X

ALTA PRESION TIPO - X

ALTA PRESION TIPO - X

ALTA PRESION TIPO - X

ALTA PRESION TIPO - X

ESPACIAMIENTO DE GUIAS INTERMEDIAS PARA TUBERIAS ESTANDAR

ESPECIFICACIONES DE BRIDAS

BRIDAS DE PLACA CARA PLANA

PROPIEDADES DE TUBOS

PROPIEDADES DE TUBOS

PROPIEDADES DE TUBOS

EXPANSION TERMICA DE TUBERIA

FACTORES DE CONVERSION

FACTORES DE CONVERSION

FACTORES DE CONVERSION

CONVERSION TEMPERATURAS