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¿Qué son las juntas de expansión de tuberías?

 

Las juntas de expansión de tuberías son puntos de conexión entre secciones de tubería que se mueven, se expanden y se contraen para compensar la presión de la variación relacionada con el calor, las vibraciones de la maquinaria y las imperfecciones de alineación. Las juntas de expansión también suelen denominarse compensadores, fuelles de expansión o juntas flexibles y pueden usarse para una variedad de aplicaciones, incluidas las secciones de transferencia cercanas a calderas, motores, turbinas, condensadores, bombas o intercambiadores de calor.

 

Beneficios de las juntas de expansión de tuberías
 

Las juntas de dilatación de tuberías protegen contra la expansión térmica

El objetivo principal de una junta de expansión de tubería es evitar una falla del sistema, una parada resultante y las costosas reparaciones para que todo vuelva a funcionar correctamente. Lo logran a través de varios mecanismos. Primero, las juntas de expansión anticipan la expansión térmica, que ocurre a medida que aumentan las temperaturas dentro del sistema. El aumento de las temperaturas en general induce la expansión, y esto hace que las tuberías rectas y normales se doblen, deformen o incluso se agrieten. Las juntas de expansión limitan esto moviéndose con la expansión de las tuberías y acomodando fuerzas axiales a lo largo de la línea. Básicamente, estas juntas le dan al sistema cierta flexibilidad que responde a los cambios en el tamaño de la tubería.

Protegen contra resonancias vibratorias.

Otro mecanismo mediante el cual las juntas de expansión de tuberías salvan un sistema de tuberías es la mitigación de la resonancia vibratoria. Los fluidos que pasan a través de las tuberías aplican fuerza a las tuberías que, cuando se acumulan con el tiempo, resuenan peligrosamente a lo largo de la tubería. Cuanto más larga sea la tubería, es más probable que estas fuerzas resuenen fuertemente e induzcan grietas. Las juntas de expansión son herramientas importantes para detener esta resonancia porque dividen los sistemas de tuberías en segmentos más pequeños y también pueden moverse con ciertas fuerzas acumuladas en varias direcciones.

 

Ventajas sobre un circuito de tubería

Las ventajas marcadas de las juntas de expansión para tuberías en comparación con los bucles de tuberías son otro beneficio del uso de juntas de expansión para tuberías. Si bien cada uno de ellos son implementos eficaces a la hora de tener en cuenta la expansión térmica, las juntas de expansión son decididamente más eficientes en cuanto a espacio. La característica definitoria de un circuito de tubería es su forma de U, y esto requiere un amplio espacio dentro de una instalación para crearlo. Por otro lado, las juntas de dilatación quedan prácticamente a ras del resto del sistema de tuberías y no ocupan espacio extra. Esto hace que sean más prácticos para instalaciones con poco espacio. Además, los bucles de tuberías no son inclusiones realistas en sistemas de baja presión, lo que hace que las juntas de expansión, que preservan la presión de un sistema de manera más consistente, sean la mejor opción.

 

Por qué elegirnos

 

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Estructura de junta de expansión de tubería
 

Tubo

Un revestimiento protector a prueba de fugas hecho de caucho sintético o natural. La función principal de los tubos es eliminar la posibilidad de que los materiales manipulados penetren en la carcasa.

Ductile Iron Dismantling Joint
Ductile Iron Dismantling Joint

Anillo de retención

Se utiliza para comprimir la brida de la junta de expansión a la brida de acoplamiento para crear un sello. También llamadas barras de sujeción o barras de respaldo. Se aplica a la mayoría de las juntas de expansión.

Cuerpo

La carcasa o cuerpo de las juntas de dilatación de tuberías es de tela y, cuando sea necesario, de metal.

Ductile Iron Dismantling Joint
Ductile Iron Dismantling Joint

Cubrir

La superficie exterior de la articulación.

Refuerzo de tela

El refuerzo de tela de la carcasa es el miembro de flexibilidad y soporte entre el tubo y la cubierta.

Universal Flange Adaptor
Forged Stainless Steel Flange

Refuerzo metálico

Anillos de alambre o acero macizo incrustados en la carcasa, a menudo utilizados para reforzar.

Brida de acoplamiento

Se utiliza para conectar la junta de la tubería a la tubería en la que se está instalando.

2-PC Stainless Steel Ball Valve
Malleable Iron Pipe Fittings

Barra de control

Se utiliza para limitar los movimientos axiales durante la operación y evitar que la articulación exceda sus capacidades de movimiento. Las varillas sujetan la brida de acoplamiento y la junta de expansión. Normalmente se utiliza en juntas de tuberías, pero se puede instalar en casi cualquier junta cuando sea necesario.

 

 
Los 5 tipos más comunes de juntas de expansión para tuberías
 

 

Universal

Mientras tanto, las juntas de expansión universales manejan fuerzas laterales y rotación angular además de fuerzas axiales. Las fuerzas laterales actúan en dirección perpendicular a un plano. Entonces, en este caso, esto implicaría sostener la lata de refresco como si fuera a beber y presionar el costado con una mano. Las fuerzas angulares se tuercen, como si usaras las manos para girar una contra otra y comprimir la lata de refresco. Esto es posible porque las juntas universales constan de dos fuelles y un tramo de tubo. Cuando las fuerzas axiales, laterales y angulares son fuertes, las juntas universales son una buena opción.

 

cardán

Comparable a una articulación con bisagras, una articulación de cardán tiene bisagras que permiten el libre movimiento en cualquier dirección. Esto permite un alto grado de movimiento de la tubería porque se mueve en todas las direcciones de la fuerza lateral. Las juntas de cardán son buenas herramientas para eliminar la mayor presión posible.

Sencillo

Las juntas de dilatación de tuberías simples soportan específicamente fuerzas axiales. Las fuerzas axiales actúan sobre el eje de la tubería. Es como la fuerza que se utiliza para aplastar una lata de refresco colocando las manos en la parte superior e inferior de la lata y empujando una mano para encontrar la otra. Mitigar estas fuerzas de aplastamiento hace que las juntas de expansión simples sean efectivas para proteger sus tuberías.

Presión equilibrada

Un tipo especializado de junta de expansión para tuberías es la junta de expansión de presión equilibrada. Estos pueden ser del tipo codo o en línea y se pueden utilizar cuando no es posible anclar una articulación para limitar el movimiento axial. Para garantizar que las fuerzas axiales no abrumen el sistema, las juntas de presión equilibrada emplean fuelles que se oponen entre sí para cancelar parte de la fuerza. Además, la articulación contiene fuerzas axiales porque hay un elemento de sección transversal que estabiliza la articulación.

Con bisagras

Las juntas de expansión con bisagras, similares a las juntas universales, abordan principalmente las fuerzas laterales. Haciendo honor a su nombre, se distingue por la bisagra colocada cerca de un fuelle para soportar fuerzas laterales en una orientación. También puedes restringir una dirección de la bisagra soldando y apoyando un lado y no el otro.

 

Materiales de juntas de expansión de tuberías
 

Metal

Las estructuras de juntas de expansión de tuberías se utilizan principalmente en aplicaciones donde la expansión térmica es un problema. Cuando la temperatura de la tubería aumenta, la junta de expansión metálica se comprime para compensar el movimiento, quitando tensión a los anclajes y a la tubería. Una junta de expansión de metal es un excelente ejemplo de cómo manejar tuberías calientes en expansión.

 

Goma

El caucho se puede utilizar para la expansión térmica y también absorbe muy bien las vibraciones y las ondas de choque. Es por eso que este tipo de estructura de junta de expansión de tuberías es excelente para minimizar la transmisión de ruido y vibración de otros equipos para proteger equipos como bombas. También funcionan como amortiguadores para minimizar el trauma causado por golpes de ariete, aumentos repentinos de presión y eventos sísmicos (no es que tengamos muchos terremotos en Wisconsin…).

 

Trenzado

Las mangueras trenzadas de acero inoxidable con revestimientos flexibles o metálicos no son técnicamente una junta de expansión, sino más bien un conector flexible. Funcionan bien en aplicaciones de alta presión y temperatura que requieren amortiguación de vibraciones o desalineaciones de tuberías. A menudo se utilizan en bombas y otros equipos para ayudar a eliminar la carga de empuje en las boquillas del equipo debido a la expansión térmica. Eliminar esa carga es fundamental para el rendimiento de la bomba.

 

 
Lo que se debe y no se debe hacer al almacenar las juntas de expansión de tuberías metálicas
 

 

 
Guarde las juntas de expansión de tuberías en interiores.

Es mejor almacenar siempre las juntas de dilatación de tuberías metálicas en un área interior limpia y alejada de la luz solar directa, preferiblemente sobre calzos. Sin embargo, si las deja en el piso, la superficie debe ser uniforme, sólida y seca para evitar marcas de agua y óxido en el acero. Las juntas de dilatación deben estar planas para evitar daños y deformaciones, y deben estar alejadas de objetos afilados. También es mejor mantener los componentes de expansión alejados del aceite, la grasa y los productos químicos, preferiblemente en habitaciones separadas.

 
Guarde las piezas de expansión en su embalaje original.

Almacenar las piezas de expansión en su embalaje original hasta que la instalación preserve la integridad de los componentes. El embalaje también protege las piezas de la entrada y alojamiento de residuos extraños en manguitos y circunvoluciones de flujo interno.

 
No utilice agentes de limpieza abrasivos.

Muchas soluciones de limpieza y jabones contienen productos químicos agresivos responsables de la corrosión por tensión. Al limpiar las juntas de expansión de tuberías metálicas almacenadas, debe usar solo alcohol isopropílico y un paño suave para limpiar las superficies suavemente. Evite el uso de herramientas de limpieza abrasivas como cepillos y estropajos de acero al limpiar componentes de expansión metálicos.

 
No dudes en apilar piezas.

Lo mejor es guardar las piezas de expansión metálicas una al lado de otra. Sin embargo, hay casos extremos en los que tienes espacio limitado y no tienes otra alternativa. Si se encuentra en una situación así, puede apilar fuelles uno encima del otro de manera que preserve los componentes y mitigue el riesgo de que las pilas se caigan. Estas son las cosas que debe y no debe hacer al almacenar sus juntas de expansión metálicas. Recuerde colocarlos en un área limpia, seca y libre de tránsito intenso o factores dañinos. Inspeccione las piezas en busca de daños como abolladuras, componentes rotos y marcas de agua en las cajas de almacenamiento. Cuando se almacenan adecuadamente, las juntas de expansión pueden durar más.

 

 

Cómo elegir juntas de expansión de tuberías

 

 

plano de tuberias

Antes de abordar las juntas de expansión de las tuberías, asegúrese de que las tuberías y los equipos adyacentes cumplan con las buenas y sólidas prácticas de ingeniería de tuberías. Básicamente, esto significa que la ubicación y el diseño adecuados de los anclajes, guías y soportes son importantes para que la junta de expansión funcione correctamente.

 

movimiento conjunto

Dado que las juntas de expansión de tuberías y los conectores flexibles de bombas se emplean para absorber el movimiento axial, lateral y angular de las tuberías, así como la vibración, se debe considerar cuidadosamente el cálculo correcto de esos movimientos. Es importante que se utilice el coeficiente correcto de expansión térmica (CTE). Se debe conocer el material específico de la tubería, ya que el CTE difiere mucho entre los materiales de la tubería. Estas diferencias pueden afectar el movimiento calculado hasta el punto de que el movimiento de la tubería puede exceder en gran medida la capacidad de la junta de expansión cuando los cálculos iniciales muestran que están dentro de sus límites.

 

Medios bombeados

La determinación de los medios de proceso también es importante, ya que cada año se procesan nuevos productos químicos. El medio es uno de los factores determinantes más importantes para la selección de elastómeros compatibles. La selección de materiales no debe verse comprometida durante el proceso de especificación. Elegir un material de tubo marginal es arriesgado e implica altos costos de reemplazo y/o tiempo de inactividad. También se debe investigar cualquier material abrasivo en el medio, ya que incluso cantidades mínimas de material abrasivo a alta velocidad pueden desgastar un tubo prematuramente. Se debe investigar un revestimiento protector o un diseño de arco relleno. El conservadurismo es la mejor política, ya que un producto comprometido puede provocar un rápido deterioro y fracaso. Se recomienda que las juntas de servicio severo tengan requisitos de certificación de materiales y que se verifiquen las propiedades del material para confirmar que la certificación del material coincida con el fluido bombeado.

 

 

Presión y temperatura

Los datos precisos de temperatura y presión son importantes y deben incluirse en el análisis de los requisitos de la aplicación. Cuando las temperaturas superan los 200 grados Fahrenheit (93 grados Celsius), se debe reducir la presión adecuada para garantizar que la junta de expansión o el conector flexible puedan soportar la presión de trabajo del sistema a la temperatura máxima elevada. Se requiere una reducción de la presión para evitar el posible deterioro de la tela de refuerzo. Cuando se utilizan conectores en la descarga, se debe investigar la presión de pulsación o de choque. Una regla general es que las juntas de expansión de tuberías o el conector flexible deben estar clasificados para resistir cuatro veces el trabajo del sistema para compensar la presión de choque.

 

Anclas

Se deben emplear anclajes confiables y de alta calidad que resistan el empuje de presión de la junta y la fuerza resultante del movimiento de la tubería. También se recomienda el uso de barras de control o pernos de límite como respaldo ante la posibilidad de falla del anclaje. Estas varillas evitan que la junta se extienda o se separe si un anclaje de retención falla o explota. El uso de barras de control es una póliza de seguro económica. Los sistemas de juntas de expansión de tuberías no metálicas, cuando se diseñan y aplican correctamente, pueden durar 30 años o más. Un ejemplo es una aplicación en la que agua de refrigeración a alta presión pasaba a través de una junta de expansión de monómero de etileno propileno dieno (EPDM) con un diámetro interno de 132- pulgada a más de 200 grados F (93 grados C) en una instalación de energía nuclear. . Cuando se retiró, la junta de expansión mostró poco desgaste y una mayor dureza del durómetro después de más de 25 años de servicio.

 

 
Aplicación de juntas de expansión de tuberías
 
01/

sistemas de climatización

Las juntas de expansión de tuberías se utilizan en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) para absorber el movimiento de las tuberías causado por los cambios de temperatura. Esto puede incluir conductos, tuberías e incluso el propio equipo.

02/

Centrales eléctricas y aplicaciones industriales.

Las juntas de expansión de tuberías se usan comúnmente en plantas de energía y otras aplicaciones industriales donde existen altas temperaturas y presiones. Se utilizan en tuberías de vapor, sistemas de escape y otras áreas donde la expansión y contracción térmica son factores importantes.

03/

Procesamiento químico

La industria de procesamiento de productos químicos también depende de juntas de expansión de tuberías para adaptarse al movimiento térmico. Estas juntas se utilizan normalmente en sistemas de tuberías de alta temperatura que transportan ácidos, productos químicos y otros materiales peligrosos.

04/

Aplicaciones marinas y offshore

Las juntas de expansión de tuberías también se utilizan en aplicaciones marinas y costa afuera para adaptarse al movimiento de las tuberías debido al movimiento de un barco o plataforma petrolera. Son fundamentales para mantener la integridad estructural del sistema y prevenir daños por el movimiento de las tuberías.

05/

Industrias de alimentos y bebidas

Las juntas de expansión se utilizan en plantas de procesamiento de alimentos y bebidas para adaptarse a los cambios térmicos en los sistemas de tuberías y aislar la vibración de los equipos, como bombas y compresores.

06/

Industrias farmacéuticas

Las juntas de expansión de tuberías se utilizan en procesos de fabricación farmacéutica para minimizar los riesgos de contaminación por vibración y pulsación del sistema, y ​​también para adaptarse a la expansión térmica.

 

Perfil de la empresa

 

 

Chengde Rui Mai Trading Co., Ltd. es un proveedor profesional y competitivo de tuberías, válvulas y accesorios en China. Son más de 10 años de experiencia ayudando a clientes extranjeros a desarrollar válvulas, filtros, actuadores eléctricos y accesorios de tubería adecuados y de alta calidad.
Desde 2010, hemos cooperado exitosamente con algunas empresas europeas y del sudeste asiático para la producción OEM de válvulas de mariposa tipo wafer y válvulas de compuerta elásticas en China. Los accesorios con la marca "EH" de nuestra propiedad son muy populares en países extranjeros como Malasia, Tailandia, Vietnam, Egipto y Rusia.
Podemos ofrecer tipos de selección de válvulas, filtros y accesorios de tubería industriales competitivos. Podemos supervisar la calidad de los productos en cada pedido en fábrica como parte de su departamento de control de calidad en China. También podemos realizar inversiones para desarrollar válvulas o accesorios especiales que sean populares en el mercado local.
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Preguntas solicitadas
 

 

P: ¿Cuál es la regla general para la expansión de tuberías?

R: Una regla general común que es fácil de recordar es que el acero se expande 0.76 pulgadas por 100 pies por 100 grados F (10,8 × 10-6 por grado). Para un pozo de 61 m (200 pies) de altura con la tubería instalada a 4,4 grados (40 grados F) y una temperatura máxima del agua de calefacción de 82,2 grados (180 grados F), la expansión total es de 2,1 pulgadas.

P: ¿Por qué fallan las juntas de expansión?

R: La falla en las juntas de expansión puede ocurrir cuando una cantidad excesiva de vibración o movimiento causa grietas en los fuelles. Las juntas de dilatación deben diseñarse y construirse teniendo en cuenta los movimientos esperados.

P: ¿Cómo elijo una junta de expansión?

R: Una regla general es que la junta de expansión o el conector flexible deben estar clasificados para resistir cuatro veces el trabajo del sistema para compensar la presión de choque. Se deben emplear anclajes confiables y de alta calidad que resistan el empuje de presión de la junta y la fuerza resultante del movimiento de la tubería.

P: ¿Qué importancia tienen las juntas de expansión?

R: Las juntas de expansión desempeñan un papel valioso en la resiliencia a los terremotos. Pueden absorber y distribuir las fuerzas de un evento sísmico, reduciendo el riesgo de falla estructural.

P: ¿Qué es la regla 1500 en tuberías?

R: Una pauta general, menos estricta, a veces se conoce como "La regla 1500": si el tamaño de la línea (tamaño nominal de la tubería) multiplicado por (x) la temperatura (grados F) es inferior a 1500, entonces la línea "puede" no necesitar formalidad. analisis de ESTRES. Ejemplo 3' (x) 400 grados (F)=1200.

P: ¿Qué son las juntas de expansión en el código de plomería?

R: Los accesorios para juntas de expansión se utilizarán únicamente cuando sea necesario para permitir la expansión y contracción de las tuberías. Los accesorios de las juntas de expansión deben ser del material típico adecuado para su uso con el tipo de tubería en la que se instalan dichos accesorios.

P: ¿A qué distancia deben estar las juntas de expansión?

R: En términos generales, las juntas de expansión no deben estar separadas más de 2 a 3 veces (en pies) el ancho total del concreto (en pulgadas).

P: ¿Es normal que las juntas de expansión se agrieten?

R: El concreto se encoge cuando se seca. Las juntas de expansión, cuando se colocan de manera adecuada y con suficiente frecuencia, limitarán las grietas en la ubicación de las juntas de expansión. Las grietas con mayor frecuencia ocurren debido a la falta de juntas de expansión.

P: ¿Qué pasaría si no hubiera juntas de dilatación?

R: Una junta de expansión es una parte del puente que ayuda a absorber la expansión o contracción térmica. Básicamente, cuando el hormigón se calienta, puede expandirse y cuando se enfría, se contrae. Para compensar ese movimiento, se colocan juntas de dilatación en los puentes. Sin esas uniones, habría grietas en las estructuras.

P: ¿Con qué frecuencia es necesario reemplazar las juntas de expansión?

R: Si bien el diseño y la aplicación son igualmente cruciales, la instalación adecuada de las juntas de expansión es vital para su vida útil. Una pieza correctamente diseñada e instalada suele durar entre 15 y 20 años en la mayoría de las aplicaciones industriales.

P: ¿Cuál es la regla para el tamaño de 2 tuberías?

R: La regla general es que el doble del diámetro equivale a cuatro veces el flujo. Puedes ver en la figura que cuatro tubos de 1″ caben dentro de un tubo de 2″.

P: ¿Dónde son necesarias las juntas de expansión?

R: Las juntas de expansión se colocan antes de verter el concreto. Las juntas de dilatación se utilizan para permitir que la losa se mueva y no ejerza presión sobre lo que colinda. Estas juntas se colocan donde una losa se encuentra con un edificio, donde una losa se encuentra con otra losa y donde la plataforma de una piscina se encuentra con el albardilla.

P: ¿Cuál es la regla para las juntas de dilatación en PVC?

R: Una regla general es que por cada cambio de temperatura de 100 grados F en un tramo de 100 pies de conducto de PVC, el conducto sufrirá 3.6" de expansión o contracción. En instalaciones donde la variación de temperatura esperada exceda los 25 grados F, juntas de expansión debe ser usado.

P: ¿Cuál es la diferencia entre una junta flexible y una junta de expansión?

R: En comparación con los conectores flexibles, los fuelles o juntas de expansión están diseñados para absorber la expansión de la tubería. Dado que los fuelles tienen corrugaciones más grandes que los conectores flexibles, pueden comprimirse más y tienden a manejar mejor el movimiento lateral para tolerar la desalineación de las tuberías.

P: ¿Cuál es el problema articular más común?

R: La osteoartritis es el tipo más común. Con el tiempo, la artritis puede provocar daños graves en las articulaciones. Puede afectar a personas de todas las edades. Una lesión articular cuando eres joven puede causar osteoartritis en el futuro.

P: ¿Qué información consideran los ingenieros cuando utilizan juntas de expansión?

R: Por lo tanto, el ingeniero estructural necesita saber el porcentaje de movimiento esperado para determinar los anchos máximo y mínimo. El porcentaje de movimiento esperado es muy importante a la hora de seleccionar sistemas de juntas de dilatación.

P: ¿Cuáles son los tres tipos de juntas de expansión?

R: Hay tres tipos principales de juntas de expansión que se utilizan en aplicaciones industriales: juntas de expansión de metal, juntas de expansión de caucho y juntas de expansión de tela.

P: ¿A qué profundidad se cortan las juntas de expansión?

R: Una buena regla general es cortar las juntas entre un cuarto y un tercio del espesor de la losa. Para una losa de 6-pulgada de espesor, eso significa cortar de 1 1/2 a 2 pulgadas de profundidad. Asegúrese de que la profundidad del corte de la sierra cumpla con las especificaciones de ingeniería estructural.

P: ¿Cómo se sellan las grietas en las juntas de expansión?

R: Para resolver este problema, use una hoja de mampostería en una sierra circular para limpiar la grieta y luego rellénela con una gota de masilla de silicona hecha especialmente para concreto. La masilla sellará la junta de expansión y evitará la entrada de agua.

 

Somos proveedores profesionales de juntas de expansión para tuberías en China, especializados en brindar productos y servicios de alta calidad. Le damos una calurosa bienvenida a comprar juntas de expansión de tuberías personalizadas a bajo precio en nuestra fábrica. Para productos más baratos, contáctenos ahora.

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