Elementos de un compensador de dilatación
¿Qué elementos componen un compensador de dilatación?
Una junta de expansión o compensador de dilatación metálico es un mecanismo que contiene uno o más fuelles y que es utilizado principalmente para la absorción de movimientos en un sistema de tuberías o planta industrial. Existen gran cantidad de alternativas de diseño, según los diferentes elementos que componen el compensador de dilatación:
Fuelle
El fuelle es el elemento flexible, compuesto de una onda (o mayor número de ondas) deformadas circunferencialmente bajo procedimientos de conformación hidráulica y/o mecánica. Este aspecto es muy importante, por la homogeneidad del espesor y las tensiones frente a aquéllos fuelles deformados bajo condiciones mecánicas o con soldaduras circunferenciales. De hecho, algunos sectores, como el sector nuclear en su nivel 2, no aceptan la presencia de dichos compensadores deformados mecánicamente. El movimiento total del fuelle es proporcional al número de ondas que componen el/los fuelles del compensador. La capacidad de movimiento, responde a parámetros como el espesor, número de láminas, altura y paso de onda, entre otros.
Detalle de fuelle para junta de expansión metálica
Conexiones
Las conexiones son las partes que conectan la junta de expansión a los elementos de planta. Hay una gran variedad de conexiones, pero sin duda las conexiones más habituales en los extremos son las tuberías y las bridas giratorias o fijas.
Compensador de dilatación con bridas giratorias
Camisa interior
La camisa interior consiste en el tubo interior al fuelle, cuya misión es proteger el fuelle de turbulencias en el fluido, impactos térmicos directos, productos abrasivos, etc. En algunos casos muy particulares, puede servir como guía del movimiento axial, anulando las acciones de presión interna.
Camisa exterior
Su función es similar a la camisa interior, pero desde el exterior. La misión de la camisa exterior es evitar el depósito de partículas sólidas entre las ondas del fuelle que imposibiliten el trabajo normal del mismo, proyecciones de soldadura durante el montaje, etc.
Varillas de control
Es importante diferenciar las varillas de control de los compensadores de dilatación, de los denominados “tirantes”, ya que la función de las varillas de control se centra en el guiado y la limitación de movimientos de la junta de expansión, y en algunos casos para facilitar el pre-estirado del compensador de dilatación.
Tirantes
La función principal de los tirantes es la absorción total de los efectos de presión. Los tirantes se emplean habitualmente en aquellos compensadores de dilatación que trabajan a movimiento lateral.
Junta de expansión metálica con tirantes
Articulaciones
Las articulaciones se utilizan para permitir el movimiento angular en una sola dirección (HINGED) ó múltiples direcciones (GIMBAL). Su uso se limita a aquellos compensadores de dilatación que trabajan bajo condiciones de movimiento angular y/o lateral.
Anillos de refuerzo
Existen dos tipos de aros o anillos de refuerzo; aquellos que se diseñan con carácter integral y, por tanto, no son desarmables; y aquellos realizados en dos mitades y que, por tanto, permiten ser desarmados. Los anillos de refuerzo se sitúan entre las distintas ondas del fuelle para soportar los esfuerzos de presión en compensadores de dilatación de alta presión.
Diseño, Fabricación y Pruebas en Compensadores de Dilatación Metálicos
Los compensadores de dilatación metálicos y juntas de expansión deben seguir unos procedimientos de diseño, fabricación y pruebas, que garanticen su calidad y funcionamiento.
Causas típicas de mal funcionamiento en juntas de expansión
Nuestra experiencia, como diseñadores y fabricantes de Compensadores de Dilatación Metálicos y Juntas de Expansión desde el año 1978, nos ha demostrado que ciertas causas de avería recaen, casi siempre, en los mismos errores o incidencias. Algunas de las más comunes, las describimos en este artículo.
El fenómeno de corrosión en juntas de expansión
La corrosión en juntas de expansión metálicas puede reducir significativamente la vida útil del compensador de dilatación. El diseño y las características operativas de las juntas de expansión son tales, que pueden estar sujetas a un ataque corrosivo bajo condiciones que pueden no afectar a las tuberías o fijaciones de materiales similares.