EXCELLENCIA EN

JUNTAS DE EXPANSIÓN
PARA PLANTAS QUÍMICAS

CASO REAL

Industria química

Caso real

CUBIERTAS DESMONTABLES PARA PROTEGER
LA JUNTA DE EXPANSIÓN DURANTE EL TRANSPORTE Y LA MANIPULACIÓN

Industria química

Francia

EN 14917

Para una planta química en Francia, Belman ha diseñado y fabricado con éxito una junta de expansión autocompensada especial con cubiertas desmontables para proteger los fuelles durante el transporte y la manipulación. El diseño también incluye tirantes externos para controlar eficazmente el empuje de presión y los movimientos absorbidos.

EL PROBLEMA DEL CLIENTE
La planta química, que produce nylon, necesitaba reemplazar una junta de expansión autocompensada en línea desgastada en una de sus tuberías que transportan líquidos. Por ello, el cliente envió las especificaciones técnicas y pidió a Belman que diseñara una solución de sustitución adecuada.

LA SOLUCIÓN DE BELMAN

Cubiertas desmontables para proteger la junta de expansión durante el transporte

Belman diseñó y optimizó la junta de expansión autocompensada requerida, fabricada completamente con materiales de acero inoxidable. El diseño incluye un fuelle activo en la entrada, un fuelle de compensación situado en el centro de la junta de expansión y dos fuelles activos en la salida para absorber tanto movimiento axial como lateral. En la entrada, la junta de expansión está diseñada con un diámetro DN 500. Justo después de la brida, un extremo cónico reduce el diámetro a DN 360 para el resto de la junta de expansión.

La junta de expansión instalada en la planta era un diseño aprobado, pero como Belman había introducido mejoras, el cliente solicitó una aclaración sobre las diferencias. Al comparar la nueva solución con la anterior, el cliente advirtió que la junta de expansión desgastada tenía el extremo cónico en la salida. Belman trasladó el extremo cónico junto a la entrada para reducir el tamaño total de la junta de expansión. Esta optimización supuso un ahorro considerable para el cliente: las dimensiones reducidas requerían menos material, permitían circunvoluciones más pequeñas y posibilitaban el uso de capas de material más finas en los fuelles. Estos cambios también disminuyeron los índices de elasticidad, contribuyendo aún más al ahorro de costes. Tras un exhaustivo análisis comparativo del diseño existente y el optimizado por Belman, el cliente decidió seguir adelante con la solución mejorada. El extremo cónico es necesario porque la junta de expansión conecta con equipos de mayor diámetro que la tubería. Aumentar el diámetro de la tubería para equiparar el del equipo no sería práctico ni económico; por ello, el cliente requería una transición cónica integrada en la junta de expansión. Incorporar el extremo cónico no afecta a la funcionalidad de la junta de expansión, solo modifica sus dimensiones físicas y su aspecto.

Los extremos de los tubos, los extremos cónicos y las bridas, etc., de la junta de expansión original desgastada estaban fabricados en acero al carbono y recubiertos para mayor durabilidad. Sin embargo, el cliente solicitó una solución totalmente en acero inoxidable para lograr una vida útil aún mayor. Aunque la mejora del material incrementó el coste inicial, elegir un material de mayor durabilidad es más rentable y beneficioso para el medio ambiente a largo plazo. Por ello, Belman diseñó la nueva junta de expansión íntegramente en acero inoxidable según lo solicitado.

Para garantizar una instalación horizontal segura, se añadieron orejetas de elevación al diseño. Se colocaron tirantes adicionales de forma estratégica para asegurar una absorción de movimientos controlada y segura.

Tirantes externos para controlar el empuje de presión y la absorción de movimientos

La disposición estratégica de los tirantes sigue el principio clásico de diseño con compensación de presión. Los tirantes no solo controlan el empuje de presión, sino que también determinan qué movimientos pueden absorber los fuelles de la junta de expansión. En este diseño, la junta de expansión está diseñada para admitir tanto el movimiento axial como el movimiento lateral. Los tirantes están situados estratégicamente para absorber el empuje de presión, mientras que los cuatro fuelles absorben el movimiento axial: los fuelles de trabajo se contraen mientras que el fuelle de compensación se expande. Esta estructura garantiza que la longitud de la junta de expansión pueda variar sin que la fuerza reactiva producida por la presión interna afecte al equipo conectado.

Cubiertas desmontables en cada fuelle

La junta de expansión está equipada con cubiertas desmontables en cada uno de los fuelles, las cuales están fabricadas en material 1.4307 (AISI 304L). Estas cubiertas se instalan a petición del cliente para proteger los fuelles durante el transporte, la manipulación, el almacenamiento y la instalación. Dado que los fuelles son elementos flexibles fabricados con láminas metálicas delgadas, son inherentemente delicados y susceptibles a abolladuras y daños si no se protegen correctamente. Las cubiertas se fijan con tornillos a los montantes metálicos y proporcionan una protección eficaz. Una vez instalada la junta de expansión, las cubiertas pueden retirarse de forma rápida y sencilla.

Belman: experiencia en el diseño de juntas de expansión autocompensadas

Desde 1994, Belman ha diseñado y fabricado numerosas juntas de expansión autocompensadas para el cliente en una amplia gama de sectores industriales de todo el mundo. Estas soluciones abarcan desde diámetros muy pequeños hasta extremadamente grandes y se fabrican en diversos materiales y diseños. Cada junta de expansión se diseña a medida para cumplir con los requisitos específicos del cliente y de su proyecto. Entre muchas soluciones especializadas, Belman ha fabricado una junta de expansión autocompensada en línea de gran diámetro (DN 2500, 4 metros de longitud) con un fuelle de compensación (DN 3800), destinada a una planta desalinizadora y a una central eléctrica. En el rango de menor tamaño, Belman también ha fabricado soluciones pequeñas, como dos juntas de expansión autocompensadas, DN 50, de 299 mm de longitud, para un centro de investigación. Estos dos ejemplos demuestran la amplitud total de las capacidades de Belman en el diseño y la fabricación de juntas de expansión autocompensadas.

CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO

Parámetros de diseño de junta de expansión con cubiertas desmontables:

Tipo: Junta de expansión autocompensada • Cantidad: 1 ud. • Dimensiones: DN 500 • Longitud de instalación: 1800 mm • Medio: Líquido • Presión de diseño: -1/5 barg • Temperatura de diseño: -15/160°C • AX: +0/-20 mm • LA: +/-10 mm • Fuelles: 1.4541 (AISI 321) • Camisa interior: 1.4404 (AISI 316L) • Extremos de las tuberías y bridas: 1.4404 (AISI 316L) • Cubierta: 1.4307 (AISI 304L) • Código de diseño: EN 14917

BENEFICIOS PARA EL CLIENTE

Mayor vida útil de la junta de expansión, conseguida al sustituir las piezas de acero al carbono pintado por una solución completa en acero inoxidable.
Reducción de tamaño y ahorro de costes gracias a un diseño optimizado, que incluye el desplazamiento del extremo cónico.
Optimización en la absorción de movimientos axiales y laterales en el sistema de tuberías
Asesoramiento experto de un fabricante con amplia experiencia en juntas de expansión, garantizando que el cliente obtenga una optimización eficaz del diseño.
Las cubiertas protectoras fácilmente extraíbles resguardan los fuelles durante el transporte y la manipulación, permitiendo a la vez una extracción rápida y sencilla antes de la puesta en servicio

flanges of the expansion joint designed with 100% removable covers.

expansion joint designed with 100% removable covers.

3d visualisation of expansion joint designed with 100% removable covers.

INFORMACIÓN RELACIONADA

INFORMACIÓN TÉCNICA

Encuentre más información sobre las juntas de expansión autocompensadas en el catálogo de juntas de expansión de Belman
página 359

Encuentre más información sobre los materiales utilizados en las juntas de expansión en el catálogo de juntas de expansión de Belman
páginas 51-55

REFERENCIAS

PhosAgro • Air Liquide • ICL • Cabot Corporation • Unilever • Schenectady Europe • Metafrax • Johnson Formox • OCI • Solvay • SASA • IBN Sina • Xstrata • SABIC • Ineos • Mexichem • BASF • Borsod chem • ENI • Messer Group • Croda • Nouryon • Swecem • SILA • Dow • CF Fertilizers • SSAB • Kronospan • Wanhua • Perstorp • FMI Process • Dovechem • Masisa • Norcarb • Adama • Sasol • SIBUR • BAGFAS • Norcarb • Nouryon • Celanese • KGHM • Aurubis • Pfizer • Haldor Topsoe

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TRABAJO A MEDIDA Y DE CONFIANZA

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