Por que as juntas em espiral falham?

1. Seleção inadequada de Juntas em espiral

A seleção é o primeiro passo para garantir um desempenho confiável da junta. Fazer a escolha errada pode anular esforços subsequentes.

Incompatibilidade de material entre o meio e as condições de operação: A faixa metálica (como aço inoxidável 304 ou 316) e a faixa de enchimento não metálica (como grafite ou PTFE) na gaxeta devem ser capazes de suportar as propriedades corrosivas, a temperatura e a pressão operacional do meio. Se o material não for resistente à corrosão ou se o grafite falhar em meios oxidantes, a junta poderá corroer ou sofrer erosão. Por exemplo, a seleção incorreta de aço inoxidável comum em meios altamente corrosivos pode danificar rapidamente a junta.

Incompatibilidade de tipo entre a gaxeta e a superfície do flange: Diferentes tipos de superfície de vedação do flange (como elevada, côncava-convexa e macho e fêmea) exigem tipos de gaxetas enroladas em espiral correspondentes. Por exemplo, uma junta espiralada com um anel interno (ou anéis interno e externo) é geralmente recomendada para flanges de face elevada (RF). O anel interno ajuda a evitar a compressão excessiva e a flambagem interna (desenrolamento) da junta sob alta pressão e facilita o alinhamento. A seleção incorreta de uma junta básica pode facilmente levar ao fracasso.

Seleção incorreta do tamanho: O tamanho da junta deve garantir compressão uniforme. Uma junta muito larga pode resultar em compressão insuficiente; uma junta muito estreita pode ruir devido à compressão excessiva. O tamanho do anel interno também deve garantir um fluxo suave para evitar estrangulamento e erosão.

2. Problemas de instalação e operação

Problemas de pré-carga do parafuso:
Desigual: Deixar de apertar os parafusos em passos diagonais resultará em força desigual na gaxeta, levando a vazamento localizado.
Insuficiente: A pré-carga insuficiente impede a formação da vedação inicial e a pressão do meio separará diretamente a gaxeta.
Excessiva: A pré-carga excessiva pode esmagar a gaxeta não metálica, danificar a faixa metálica e fazer com que a gaxeta perca sua resiliência, tornando-a incapaz de compensar condições operacionais flutuantes.

Condição da superfície do flange:
Irregulares ou não paralelas: Superfícies de flange não paralelas ou rigidez insuficiente da flange (deformação durante o aperto dos parafusos) podem impedir que a junta se encaixe uniformemente.
Danos ou resíduos na superfície: Arranhões radiais, buracos, marcas de corrosão ou fragmentos residuais da junta e sujeira na superfície de vedação podem prejudicar a vedação eficaz da junta.

Métodos de instalação inadequados:
como falha na limpeza das superfícies do flange, falha no uso de lubrificante (resultando em valores imprecisos de torque do parafuso e pré-carga irregular) ou falha no uso de uma chave de torque calibrada.

3. Condições Operacionais e Fatores Externos

Flutuações severas de pressão e temperatura: Ciclos freqüentes de temperatura e pressão são uma causa comum de falha da junta. Isso pode fazer com que a tensão do parafuso relaxe e a pré-carga diminua. Embora as gaxetas enroladas em espiral tenham excelente resiliência, podem ocorrer falhas se as flutuações excederem sua capacidade de compensação ou se a tensão da gaxeta diminuir. Cuidado especial deve ser tomado durante inicializações, desligamentos ou alterações de processos do sistema.

Erosão e corrosão do meio: Meios de alta velocidade ou meios contendo partículas sólidas podem corroer e desgastar a superfície da junta, especialmente quando materiais de enchimento macios como grafite são removidos, causando vazamentos. Meios corrosivos podem corroer tiras metálicas e não metálicas.

Vibração do sistema e golpe de aríete: A vibração contínua de equipamentos como bombas e compressores pode afrouxar gradualmente os parafusos e reduzir a pré-carga. O golpe de aríete (ou pico de pressão) gera uma tensão transitória significativa, que pode causar diretamente o desenrolamento ou danos da junta.

4. Como prevenir Junta espiralada Falha?

Seleção precisa: Considere cuidadosamente as características do meio (corrosividade, presença de partículas), parâmetros de temperatura e pressão (especialmente a faixa de flutuação) e configuração da superfície de vedação do flange. Selecione o material, tipo e tamanho correto da junta de acordo com os padrões. Nunca substitua uma junta de baixa qualidade por uma junta de alta qualidade.

Instalação adequada:
Limpe a superfície do flange: certifique-se de que esteja livre de sujeira, resíduos e danos.
Inspecione a junta: Verifique se ela está intacta e é do tipo e tamanho corretos.
Aperto adequado: Use uma chave dinamométrica calibrada para apertar os parafusos em passos diagonais (pelo menos três passos) para garantir uma pré-carga uniforme. Certifique-se de lubrificar as roscas do parafuso e a superfície do rolamento da porca para garantir que o torque aplicado seja efetivamente convertido em pré-carga do parafuso.
Controle as condições operacionais: Opere suavemente, evitando ao máximo mudanças repentinas de temperatura e pressão e minimizando flutuações e choques severos.

Inspeção e manutenção regulares: Quando o sistema for desligado para manutenção, verifique se a força de pré-aperto do parafuso está frouxa (aperte com calor se necessário), verifique a condição da superfície de vedação do flange e substitua a junta a tempo de evitar a reutilização da junta antiga.