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Índice
Función y funcionamiento de las juntas tóricas para sellos mecánicos
- Sellos secundarios: estáticos vs. dinámicos (pusher/non-pusher)
- Autoenergización & compresión (dimensiones de ranura según ISO 3601)
- Modos de fallo frecuentes: RGD, extrusión, deformación permanente por compresión
Selección de materiales para petróleo & gas
- Junta tórica de HNBR vs. junta tórica de FKM (temperatura, sour service)
- Junta tórica de AFLAS® & junta tórica de FFKM (química extrema, H2S/aminas/vapor)
- Junta tórica resistente a AED (RGD): cuándo es obligatoria
Diseño & montaje
- Anillo antiextrusión de PTFE: para diferencias de presión elevadas/alta presión
- Dureza (70-90 Shore A), rugosidad & lubricación
- Lista de comprobación del diseño de ranuras según ISO 3601
Normas & selección: juntas tóricas para sellos mecánicos
- API 682/ISO 212049 (sellos), implicaciones para las juntas tóricas
- NORSOK M-710 / ISO 23936-2 & NACE TM0297 (AED/RGD)
Función y funcionamiento de las juntas tóricas para sellos mecánicos
La junta tórica para sellos mecánicos cierra las vías de fuga situadas fuera de las caras de sellado primarias. En posiciones estáticas garantiza la estanqueidad a presión entre los componentes. En posiciones dinámicas puede desplazarse por el eje o la camisa. Esto requiere controlar la fricción, la lubricación y la rugosidad superficial. En los diseños pusher, la junta tórica para sellos mecánicos se desplaza dinámicamente. Seleccione un lubricante de montaje y funcionamiento compatible con el compuesto.
Sellos secundarios: estáticos vs. dinámicos (pusher/non-pusher)
En posiciones estáticas, los aspectos principales son una compresión predecible, la estabilidad del material y unas ranuras sin rebabas. En posiciones dinámicas, el stick-slip debe minimizarse mediante una rugosidad y un ajuste correctos, de modo que la junta tórica para sellos mecánicos no se bloquee. Tenga en cuenta las acumulaciones de tolerancias y la expansión térmica entre el eje y el prensaestopas.
Autoenergización & compresión (dimensiones de ranura según ISO 3601)
La presión del proceso empuja adicionalmente la junta tórica contra la vía de fuga mediante el efecto de autoenergización. La geometría de la ranura transforma la presión en fuerza de sellado. Una compresión excesiva o insuficiente afecta inmediatamente al rendimiento. Una junta tórica para sellos mecánicos debe presentar una baja deformación permanente por compresión para conservar su fuerza de recuperación. Compruebe que la junta tórica para sellos mecánicos sea compatible con las dimensiones de ranura según ISO 3601. De este modo se evitan una fricción excesiva o una precarga insuficiente.
Modos de fallo frecuentes: RGD, extrusión, deformación permanente por compresión
La RGD (rapid gas decompression) se reconoce por la formación de ampollas o grietas después de una caída rápida de presión. La extrusión se manifiesta mediante el corte del elastómero en la holgura con diferencias de presión elevadas. Una deformación permanente por compresión elevada provoca un “aplanamiento” permanente. Los daños por RGD se producen cuando una junta tórica para sellos mecánicos no es resistente a AED. Limite la extrusión mediante anillos antiextrusión y seleccione compuestos que conserven sus propiedades elásticas dentro del perfil de temperatura.
Selección de materiales para petróleo & gas
El medio, incluidos los hidrocarburos, H₂S/CO₂, las aminas y el vapor, y el perfil de temperatura determinan la selección del material. La junta tórica para sellos mecánicos debe permanecer estable sin hincharse, endurecerse ni agrietarse, incluso durante las variaciones de presión y los ciclos de limpieza.
HNBR, FKM, AFLAS® & FFKM (temperatura, sour service & química extrema)
El HNBR destaca en sour service y ofrece una elevada robustez mecánica, con un funcionamiento fiable en gases ricos en H₂S y durante arranques en frío. El FKM (Viton®) ofrece buenas prestaciones a temperaturas más elevadas y con disolventes. A 150–200 °C, una junta tórica de FKM para sellos mecánicos suele ofrecer mejores resultados. El AFLAS® (FEPM) presenta una gran resistencia a las aminas, el vapor caliente y el H₂S. Para sour service, una junta tórica de HNBR o AFLAS® es una elección lógica. El FFKM ofrece la máxima resistencia química y térmica. Una junta tórica de FFKM para sellos mecánicos resulta rentable en condiciones químicas y térmicas extremas. Base siempre la selección en la ventana de funcionamiento más desfavorable, incluidos arranques, condiciones anómalas y limpieza.
Diseño & montaje
La holgura, la alineación y la expansión térmica determinan la carga real. Una junta tórica para sellos mecánicos se beneficia de un ajuste uniforme, una rugosidad correcta y una lubricación de montaje compatible.
Anillo antiextrusión de PTFE: para diferencias de presión elevadas/alta presión
La diferencia de presión y la holgura determinan el riesgo de extrusión. Con una diferencia de presión elevada, una junta tórica para sellos mecánicos debe combinarse con anillos antiextrusión. Los anillos compensan la holgura para que el elastómero no sea expulsado, incluso durante los picos de presión. Con anillos antiextrusión de PTFE, la junta tórica para sellos mecánicos permanece protegida contra la extrusión a alta presión.
Dureza (70-90 Shore A), rugosidad & lubricación
Un material más duro, por ejemplo de 90 Shore A, ayuda a evitar la extrusión, mientras que uno más blando se adapta mejor a la rugosidad superficial. Ajuste la rugosidad a las condiciones dinámicas: una superficie demasiado rugosa provoca desgaste, mientras que una superficie demasiado lisa aumenta el stick-slip. Seleccione una grasa o un aceite que no provoque el hinchamiento del compuesto. Así, la junta tórica para sellos mecánicos conserva su precarga y vida útil.
Lista de comprobación del diseño de ranuras según ISO 3601
Verifique las dimensiones, tolerancias y ángulos antes del pedido o el montaje. Compruebe que la junta tórica para sellos mecánicos sea compatible con las dimensiones de ranura según ISO 3601. Incluya chaflanes y bordes sin rebabas para evitar daños por corte y garantice un volumen de ranura suficiente para la expansión térmica.
Normas & selección: juntas tóricas para sellos mecánicos
Las normas proporcionan un lenguaje común entre ingeniería y compras. La junta tórica para sellos mecánicos no solo debe encajar; su idoneidad también debe poder demostrarse.
API 682/ISO 21049 (sellos), implicaciones para las juntas tóricas
Estas normas orientan las configuraciones de los sellos, la selección de materiales y los ensayos. Traslade estos requisitos a la lista de componentes: qué junta tórica para sellos mecánicos, incluidos el compuesto y la dureza, qué anillos antiextrusión y qué piping plan. Registre las ventanas de temperatura, presión y medio en la ficha técnica.
NORSOK M-710 / ISO 23936-2 & NACE TM0297 (AED/RGD)
Solicite informes de ensayo para sour service y RGD. Una junta tórica resistente a AED con cualificación NORSOK/ISO reduce el riesgo de paradas imprevistas durante la despresurización. Especifique también la velocidad a la que puede reducirse la presión durante el mantenimiento y el arranque.
FAQ
No. Debido al set de compresión, los microdaños y la contaminación, la reutilización es poco fiable, especialmente en sellos mecánicos críticos. Sustituye siempre por una junta tórica para sellos mecánicos nueva del mismo lote/compuesto.
Mide el diámetro interior y la sección del cordón con un calibrador preciso y elige un solo sistema: ISO 3601 (métrico) o AS568 (pulgadas). No los mezcles; las ranuras están diseñadas específicamente para uno u otro.
En lugar fresco, oscuro y seco, en su embalaje original sellado; lejos de ozono/UV y vapores de disolventes. Aplicar FIFO, conservar las etiquetas de lote/CoC y respetar la vida útil indicada por el proveedor.
¿Puedo cortar una junta tórica a partir de cordón tórico y pegarla (spliced) para un sello mecánico?
No lo hagas en esta aplicación. Para sellos mecánicos necesitas anillos moldeados y sin fin; las uniones encoladas son puntos débiles, especialmente con fluctuaciones de presión y temperatura.
No torcer ni hacer rodar sobre el eje; usar casquillos/conos de montaje, ranuras sin rebabas y un lubricante de montaje químicamente compatible. Trabaja limpio, aplica presión uniforme y, tras el montaje, verifica un alojamiento libre y sin tensiones.