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JUNTAS DE EXPANSIÓN
PARA PLANTAS
QUÍMICAS

CASO REAL

Industria química

Caso real

SE MANTIENE EL FLUJO SUAVE DE UN MEDIO DE UREA PEGAJOSO GRACIAS A UNA JUNTA DE EXPANSIÓN DE CÁMARA

Planta química

Asia Meridional

ASME B31.3:2022

Para una planta química en Asia Meridional que produce fertilizantes, Belman ha diseñado y fabricado con éxito una junta de expansión de cámara de repuesto especial. Como el medio es urea, que es higroscópica y puede volverse pegajosa a bajas temperaturas, se requirió este diseño especial de junta de expansión para evitar que el medio se volviese pegajoso y se apelmazara dentro del sistema.

EL PROBLEMA DEL CLIENTE
La planta química necesitaba un fuelle de repuesto para una junta de expansión de cámara desgastada. Para garantizar un funcionamiento seguro y evitar que el medio se apelmazara, el cliente solicitó el mismo diseño de junta de expansión de cámara que había funcionado satisfactoriamente durante muchos años. Por eso, el cliente buscaba un fabricante de juntas de expansión con amplia experiencia y conocimiento demostrable en soluciones de juntas de expansión de cámara. El cliente recurrió a Belman, ya que previamente habíamos suministrado con éxito otros diseños de juntas de expansión para este mismo cliente. El cliente especificó que solo se aceptarían materiales europeos, del Reino Unido, estadounidenses o japoneses para este proyecto.

LA SOLUCIÓN DE BELMAN

Junta de expansión de cámara

Según lo solicitado por el cliente, Belman diseñó la nueva junta de expansión conforme a las especificaciones y planos de la pieza anterior. Como el medio es urea (CO(NH₂)₂), un fertilizante nitrogenado sintético, es higroscópico y tiende a volverse pegajoso y propenso a apelmazarse. Esto puede causar problemas en los equipos conectados, por lo que debe evitarse cuidadosamente. En la planta del cliente, el control de la temperatura es esencial para evitar que la urea se vuelva pegajosa. Por ello, se necesitaba un diseño de junta de expansión que pudiera mantener la temperatura del medio y evitar que se enfriase al pasar por la junta de expansión. El diseño de junta de expansión de cámara es ideal para solucionar este problema, ya que dispone de una cámara para un medio calefactor entre los dos fuelles, garantizando que el medio calefactor no entre en contacto con el fluido. Con esta solución, el cliente puede mantener la urea en un estado caliente y completamente fundido hasta que alcance la etapa en que pueda solidificarse en un entorno controlado.

¿Qué es una junta de expansión de cámara?

Una junta de expansión de cámara se caracteriza por tener un fuelle alrededor de otro fuelle. El espacio entre los dos fuelles forma una cámara sellada, por la que circula un medio calefactor a través de una entrada y una salida respectivamente. A medida que el medio calefactor atraviesa la junta de expansión, transmite calor a la junta de expansión interior. Así, el fluido (en este caso urea) que fluye por el fuelle interior mantiene o aumenta su temperatura, mejorando su fluidez y evitando la solidificación. Las juntas de expansión de cámara se emplean cuando es necesario mantener o elevar la temperatura del fluido, asegurando un flujo suave e ininterrumpido a través del sistema.

¿Qué materiales se utilizan para fabricar juntas de expansión de cámara en un entorno de planta química?

Según los requisitos del cliente, los fuelles y las camisas interiores están fabricados con 1.4541 (AISI 321), un material comúnmente preferido para las juntas de expansión debido a su versatilidad, buen precio y disponibilidad. Es adecuado para ciertas aplicaciones en plantas químicas, como en este caso, aunque su rendimiento depende en gran medida del medio de proceso, la temperatura de funcionamiento y el entorno. Dado que los extremos de las tuberías, las bridas y la cubierta están expuestos a un ambiente más corrosivo, el cliente especificó que estos componentes debían fabricarse con 1.4307 (AISI 304L). Esta es una versión de acero inoxidable AISI 304 con contenido extra bajo de carbono, que proporciona mejor resistencia a la corrosión intergranular y, por tanto, es adecuada para condiciones más agresivas o corrosivas. También se usa frecuentemente en aplicaciones con ácido nítrico, como en este proyecto.

Belman: experiencia en diseños de juntas de expansión de cámara

Desde 1994, Belman diseña y fabrica juntas de expansión de cámara para clientes de diversas industrias a nivel mundial, lo que la convierte en la empresa de referencia en el diseño de juntas de expansión de cámara. A lo largo de los años, Belman ha desarrollado juntas de expansión de cámara de múltiples tamaños, materiales y diseños, muchos de ellos para plantas químicas y petroquímicas. Debido a la naturaleza de los medios y a los ambientes a menudo corrosivos en estas industrias, las juntas de expansión de cámara se fabrican con todo tipo de aceros, incluyendo aceros de alta aleación. Normalmente, la elección del material se basa en la temperatura, así como en el tipo y la consistencia del medio y el entorno donde se instala la junta de expansión.

CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO

Parámetros de diseño de las juntas de expansión de cámara
Tipo: Junta de expansión de cámara • Cantidad: 1 ud. • Dimensiones: DN 250 • Longitud de instalación: 600 mm • Medio: Urea • Presión de diseño: 5,4 barg • Temperatura de diseño: 185°C • AX: +0/-30 mm • Fuelles: 1.4541 (AISI 321) • Camisa interior: 1.4541 (AISI 321) • Extremos de las tuberías, bridas y cubierta: 1.4307 (AISI 304L) • Código de diseño: ASME B31.3:2022

BENEFICIOS PARA EL CLIENTE

Junta de expansión altamente personalizada
Elimina el problema de la acumulación de urea en las circunvoluciones de la junta de expansión y en el sistema
Funcionamiento fluido gracias al control de la temperatura del medio, lo que garantiza un flujo constante
Absorción de los movimientos axiales en el sistema de tuberías
Asistencia por parte de un fabricante experimentado en diseños especiales de juntas de expansión

INFORMACIÓN RELACIONADA

INFORMACIÓN TÉCNICA

Más información sobre las juntas de expansión de cámara en el catálogo de juntas de expansión de Belman en la
página 365

Más información sobre el movimiento axial en el catálogo de juntas de expansión de Belman en la
página 22

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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