JUNTAS DE EXPANSIÓN CON
AISLAMIENTO ESPECIAL

Belman ha diseñado, fabricado y suministrado cuatro juntas de expansión especiales para líneas de aire de combustión en caliente para su instalación en un fabricante de negro de humo en Italia. Estas juntas de expansión con aislamiento especial están diseñadas para funcionar a temperaturas extremadamente altas (950°C).

EL PROBLEMA DEL CLIENTE
Dado que el negro de humo se produce a temperaturas elevadas, las juntas de expansión con aislamiento especial requerían un diseño único para mantener la temperatura superficial baja de los fuelles mientras que la temperatura interior del medio era muy alta. La alta temperatura de los medios también planteó consideraciones especiales para la selección de materiales para los fuelles y el manguito interior. Por motivos de seguridad, el cliente estaba muy preocupado por la capacidad de los materiales para soportar la temperatura de funcionamiento y, al mismo tiempo, mantener una temperatura superficial de los fuelles baja y ofrecer un funcionamiento fluido y sin problemas.

El cliente volvió a recurrir a Belman

Las juntas de expansión con aislamiento especial eran necesarias para sustituir algunas de las juntas de expansión especiales para líneas de aire de combustión en caliente ya existentes que habían sido diseñadas y suministradas por Belman en 2011. Después de muchos años de funcionamiento exitoso, las juntas de expansión existentes habían llegado al final de su vida útil y necesitaban ser sustituidas. Como el cliente estaba muy satisfecho con la solución anterior, solicitó a Belman que fabricara de nuevo las juntas de expansión de sustitución con las mismas especificaciones.

LA SOLUCIÓN DE BELMAN
Teniendo en cuenta los requisitos del cliente, Belman examinó el diseño anterior de las juntas de expansión con aislamiento especial y confirmó al cliente que el diseño, en combinación con las calidades de acero y el tipo de aislamiento especificados anteriormente, podía soportar una temperatura de diseño de +950°C. Como el negro de humo se produce a temperaturas extremadamente elevadas, el medio puede alcanzar fácilmente los +900°C durante el funcionamiento. El aislamiento de las juntas de expansión desempeñaría un papel clave para garantizar que se pudieran cumplir los factores de seguridad prevalecientes y, al mismo tiempo, mantener la temperatura superficial de los fuelles a un nivel bajo aceptable. El diseño de los fuelles incorporó un aislamiento de lana cerámica (Superwool, cerámica térmica) de 200 mm, que se coloca entre los manguitos interiores y los extremos de las tuberías y los fuelles. El material 1.4828 (AISI 309) seleccionado para los manguitos interiores es una calidad de acero resistente al calor diseñada para su uso a temperaturas superiores a 550°C. Esto está en el rango de temperatura en el que la resistencia a la fluencia es el factor de dimensionamiento y se produce corrosión a alta temperatura. Debido a que el código de diseño es tanto ASME como EN 13445, todos los materiales utilizados tenían doble certificación según PED y ASME.

El aislamiento de las juntas de expansión requería una experiencia técnica significativa

Las juntas de expansión se pueden aislar de muchas maneras diferentes para mitigar las condiciones predominantes. Una junta de expansión puede aislarse tanto interna como externamente. En el caso concreto de este cliente productor de negro de humo se hace por motivos de seguridad, con el fin de proteger el entorno exterior de una temperatura superficial de la junta de expansión demasiado elevada. Además, también protege los fuelles de medios peligrosos o para garantizar que la temperatura de funcionamiento se mantenga en un nivel aceptable. Independientemente del tipo de aislamiento elegido, es importante tener en cuenta las características del material aislante. Con ciertos materiales aislantes existe el riesgo de empaquetamiento, por lo que no deben colocarse entre las circunvoluciones de los fuelles, ya que esto perjudica su funcionalidad. En tales casos, es importante evitar que el material aislante se asiente entre las circunvoluciones, por ejemplo, colocando el material aislante alrededor de una carcasa montada alrededor de los fuelles. Belman cuenta con una dilatada experiencia en el aislamiento de juntas de expansión, y utiliza revestimientos refractarios de ladrillo así como lanas cerámicas. Por esta razón, Belman se complace en describir la gama completa de posibilidades de aislamiento que existen y ofrecer asesoramiento experto sobre las mejores opciones para el proyecto del cliente.