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Juntas de
Vedação
O sucesso da vedação
é decorrente de vários
fatores entre os quais
estão a qualidade da
matéria-prima utilizada,
a perfeita seleção do
tipo de junta e do
material da mesma e o
conhecimento de todos os
dados operacionais e de
aplicação. Ou seja, uma
união flangeada, para ser
vedada, precisa ter uma
especificação perfeita.
Feita essa especificação,
definido o tipo e material
da junta, esta tem que ser
fabricada dentro de rígidos
critérios e tecnologia de
modo a respeitar todos os
limites, quer dimensionais
ou construtivos, de
norma, assegurando,
assim, a performance e
boa selabilidade. As juntas
de vedação Teadit têm
qualidade incomparável e
são a garantia, sem risco,
da perfeita selabilidade e
melhor custo-benefício.
XI
CORTadaS
meTalflex
meTalbeST®
CampROfile
RiNg-JOiNT
Ed. 02/
Juntas de Vedação
Para contornar esta dificuldade, as juntas são utilizadas como elemento de vedação. Uma junta, ao ser apertada contra as superfícies dos flanges preenche as imperfeições entre elas, proporcionando a vedação. Portanto, para conseguirmos uma vedação satisfatória, quatro fatores devem ser considerados:
- FoRça de esMaGaMenTo iniCial: Devemos prover uma forma adequada de esmagar a junta, de modo que ela preencha as imperfeições dos flanges. A pressão mínima de esmagamento é normalizada pela ASME (American Society of Mechanical Engineers) e será mostrada adiante. Esta força de esmagamento deve ser limitada para não destruir a junta por esmagamento excessivo. - FoRça de vedação: Deve haver uma pressão residual sobre a junta, de modo a mantê-la em contato com as superfícies dos flanges, evitando vazamentos. - seleção dos MaTeRiais: Os materiais da junta devem resistir às pressões as quais a junta vai ser submetida e ao fluido vedado. A correta seleção de materiais precisa ser respeitada. - aCabaMenTo suPeRFiCial: Para cada tipo de junta e/ou material existe um acabamento recomendado para as superfícies de vedação. O desconhecimento destes valores é uma das principais causas de vazamentos.
Em caso de duvida na especificação da junta ou material mais adequado consulte nossa Engenharia de aplicação (suporte@teadit.com.br)
prinCipais Causas de Falha de vedação
- Temperaturas incompatíveis com a junta utilizada.
- Pressões elevadas incompatíveis com a junta utilizada.
- Ataque químico.
- ciclagem térmica incompatível com a junta utilizada.
- dimensionamento incorreto da junta.
- Acabamento superficial do flange incompatível com a junta.
- Material do flange incompatível com a junta.
- características típicas de cada equipamento.
- Montagem inadequada da junta.
ForÇas EM uMa uNIÃo FlaNGEaDa
A figura 1 mostra as principais forças em
uma união flangeada.
•Força radial: é originada pela pressão
interna e tende a expulsar a junta.
•Força de separação: é também
originada pela pressão interna e tende a
separar os flanges.
•Força dos parafusos: é a força total
exercida pelo aperto dos parafusos.
- carga do flange: é a força que
comprime os flanges contra a junta.
Inicialmente é igual à força dos
parafusos, após a pressurização do
sistema é igual à força dos parafusos
menos a força de separação
figura 1
Se fosse econômica e tecnicamente viável a fabricação de flanges com superfícies planas e perfeitamente lapidadas, e se conseguíssemos manter estas superfícies em contato permanente, não necessitaríamos de juntas. Esta impossibilidade econômica e técnica é causada por:
**- Tamanho do equipamento e/ou dos flanges.
- dificuldade em manter estas superfícies** extremamente lisas durante o manuseio e/ou **montagem do equipamento ou tubulação.
- Corrosão ou erosão, com o tempo, das** superfícies de vedação.
Os parâmetros de aplicação indicados neste CATÁLOGO são típicos. Para cada aplicação específica deverá ser realizado um estudo independente e uma avaliação de com- patibilidade. Consulte-nos a respeito de recomendações para aplicações específicas. Um equívoco na seleção do produto mais adequado ou na sua aplicação pode resultar em danos materiais e/ou em sérios riscos pessoais, sendo que a Teadit não se responsabiliza pelo uso inadequado das informações constantes do presente folheto, nem por imprudência, negligência ou imperícia na sua utilização, colocando seus técnicos à disposição dos consumidores para esclarecer dúvidas e fornecer orientações adequadas em relação e aplicações específicas. Estas especificações estão sujeitas a mudanças sem prévio aviso, sendo que esta edição substitui todas as anteriores.
CaTáloGo DE ProDuTos
Catálogo de Produtos Ed. 02/
68
Juntas Cortadas
mais Qualidade em Juntas Cortadas
As juntas Cortadas teadit® proporcionam vedação segura, prática e econômica às indústrias que possuem fluidos em processo. Fabricadas em Papelões Hidráulicos, Graflex®, PTFE, Quimflex®, Tealon®, elastômeros, entre outros, com dimensões próprias para flanges ASME, DIN ou especiais, as juntas Teadit são:
PráTICas – Fornecidas nas dimensões normalizadas ASME B16.21 ou sob desenho do cliente para instalação em flanges, válvulas e equipamentos, as juntas Teadit evitam montagens descentralizadas que, comumente, provocam vazamentos. ECoNôMICas – As juntas Teadit evitam os elevados custos de estocagem de material, mão-de- obra e desperdício com cortes inadequados. Além disso, o Service center Teadit pode fabricar as juntas em campo, com as medidas exatas, na hora da aplicação. Consulte essa modalidade de serviço Teadit. sEGuras – Fabricadas com produtos Teadit, adequados à cada aplicação, de qualidade mundialmente reconhecida.
3.50 2.38 4 0.62 3.75 2.62 4 0. 1.88 2. 3.88 2.75 4 0.62 4.62 3.25 4 0. 2.25 2. 4.25 3.12 4 0.62 4.88 3.50 4 0. 2.62 2. 4.63 3.50 4 0.62 5.25 3.88 4 0. 3.00 3. 5.00 3.88 4 0.62 6.12 4.50 4 0. 3.38 3. 6.00 4.75 4 0.75 6.50 5.00 8 0. 4.12 4. 7.00 5.50 4 0.75 7.50 5.88 8 0. 4.88 5. 7.50 6.00 4 0.75 8.25 6.62 8 0. 5.38 5. 8.50 7.00 8 0.75 9.00 7.25 8 0. 6.38 6. 9.00 7.50 8 0.75 10.00 7.88 8 0. 6.88 7. 10.00 8.50 8 0.88 11.00 9.25 8 0. 7.75 8. 11.00 9.50 8 0.88 12.50 10.62 12 0. 8.75 9. 13.50 11.75 8 0.88 15.00 13.00 12 0. 11.00 12. 16.00 14.25 12 1.00 17.50 15.25 16 1. 13.38 14. 19.00 17.00 12 1.00 20.50 17.75 16 1. 16.13 16. 21.00 18.75 12 1.12 23.00 20.25 20 1. 17.75 19. 23.50 21.25 16 1.12 25.50 22.50 20 1. 20.25 21. 25.00 22.75 16 1.25 28.00 24.75 24 1. 21.62 23. 27.50 25.00 20 1.25 30.50 27.00 24 1. 23.88 25. 32.00 29.50 20 1.38 36.00 32.00 24 1. 28.25 30.
1/2 FFRF^ 0. 3/4 FFRF^ 1. 1 FFRF^ 1. 1 1/4 FFRF^ 1. 1 1/2 FFRF^ 1. 2 FFRF^ 2. 2 1/2 FFRF^ 2. 3 FFRF^ 3. 3 1/2 FFRF^ 4. 4 FFRF^ 4. 5 FFRF^ 5. 6 FFRF^ 6. 8 FFRF^ 8. 10 FFRF^ 10. 12 FFRF^ 12. 14 FFRF^ 14. 16 FFRF^ 16. 18 FFRF^ 18. 20 FFRF^ 20. 24 FFRF^ 24.
dIMenSõeS dAS JUnTAS FF e RF cOnFORMe ASMe b16.21 PARA FLAnGeS ASMe b16. Classes 150 e 300 psi - dimensões em polegadas Diâmetro Nominal Junta Tipo^
Diâmetro Interno
150 psi 300 psi Diâmetro Externo Círculo Furação
Furos (^) Diâmetro Externo Círculo Furação
Furos Nº Diâmetro (^) Nº Diâmetro
Ed. 02/05 Catálogo de Produtos
6
Juntas Metalflex ®
Fita metáliCa
Material Identificação* AISI-304 / AISI-304L Amarelo AISI-316 / AISI-316L Verde AISI-321 Turquesa AISI-347 Azul Monel Laranja Titânio Lilás Níquel 200 Vermelho
Junta metalflex ®^ 913, soluções para vedação em indústrias.
enChimento
Material Identificação* Mica-grafite Rosa Graflex Cinza PTFE Branca
- Pintura na borda externa do anel de centralização
tolerâ cia em polegadas: (Te) espessura da espiral:±0.005” - medido na fira metálica, não incluindo o enchimento que pode se projetar um pouco acima da fita metálica. (B) Diâmetro Externo da Junta: de 1/2” a 8”:±0.03” - de 10” a 24”: ±0.06” - 0.03” (A) Diâmetro Interno da Junta: de 1/2” a 8”:±0.016” - de 10” a 24”: ±0.03” (C) Diâmetro Externo do Anel de Centralização: ±0.03”
Diâmetro Nominal
B = Diâmetro Externo da Junta A = Diâmetro Interno da Junta C = Diâmetro Externo do Anel de Centralização 150 300 400 600
900 1500 2500
150 300 400 600 900 1500 2500 150 300 400 600 900 1500 2500
1/2 1.25 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 1.88 2.13 2.13 2.50 2. 3/4 1.56 1.00 1.00 use 1.00 use 1.00 1.00 2.25 2.63 use 2.63 use 2.75 3. 1 1.88 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 2.63 2.88 2.88 3.13 3. 1 1/4 2.38 1.88 1.88 600 1.88 1500 1.56 1.56 3.00 3.25 600 3.25 1500 3.50 4. 1 1/2 2.75 2.13 2.13 2.13 1.88 1.88 3.38 3.75 3.75 3.88 4. 2 3.38 2.75 2.75 psi 2.75 psi 2.31 2.31 4.13 4.38 psi 4.38 psi 5.63 5. 2 1/2 3.88 3.25 3.25 3.25 2.75 2.75 4.88 5.13 5.13 6.50 6. 3 4.75 4.00 4.00 4.00 3.75 3.63 3.63 5.38 5.88 5.88 6.63 6.88 7. 4 5.88 5.00 5.00 4.75 4.75 4.75 4.63 4.63 6.88 7.13 7.00 7.63 8.13 8.25 9. 5 7.00 6.13 6.13 5.81 5.81 5.81 5.63 5.63 7.75 8.50 8.38 9.50 9.75 10.00 11. 6 8.25 7.19 7.19 6.88 6.88 6.88 6.75 6.75 8.75 9.88 9.75 10.50 11.38 11.13 12.
DIMENSIONAL DE JUNTAS PADRÃO ASME B16.
8 10.38 10.13 9.19 9.19 8.88 8.88 8.75 8.50 8.50 11.00 12.13 12.00 12.63 14.13 13.88 15. 10 12.50 12.25 11.31 11.31 10.81 10.81 10.88 10.50 10.63 13.38 14.25 14.13 15.75 17.13 17.13 18. 12 14.75 14.50 13.38 13.38 12.88 12.88 12.75 12.75 12.50 16.13 16.63 16.50 18.00 19.63 20.50 21. 14 16.00 15.75 14.63 14.63 14.25 14.25 14.00 14.25 17.75 19.13 19.00 19.38 20.50 22. 16 18.25 18.00 16.63 16.63 16.25 16.25 16.25 16.00 20.25 21.25 21.13 22.25 22.63 25. 18 20.75 20.50 18.69 18.69 18.50 18.50 18.25 18.25 21.63 23.50 23.38 24.13 25.13 27. 20 22.75 22.50 20.69 20.69 20.50 20.50 20.50 20.25 23.88 25.75 25.50 26.88 27.50 29. 24 27.00 26.75 24.75 24.75 24.75 24.75 24.75 24.25 28.25 30.50 30.25 31.13 33.00 35.
A teadit® produz Juntas Espirais que combi- nam o material adequado para absorver severas flutuações de pressão e temperatura, seguindo rigorosas especificações da norma ASME B16.20. Em forma de espiral as juntas são fabricadas a partir de metal enrolado com um material de vedação. Este formato preenche as irregulari- dades dos flanges assegurando uma vedação hermética e alta resistência à pressão do flui-
do e variações das condições operacionais. As Juntas Metalflex® 913 são Indicadas para flanges com ressalto, liso ou sobrepos- to, constituem-se no tipo de junta Metalflex® de maior utilização nas indús- tria em geral devido à sua versatilidade de aplicação, aliadas ao baixo custo.
Ed. 02/05 Catálogo de Produtos
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Juntas Metalbest ®
Juntas metalbest ®: vedação em Trocadores de Calor, agora é solução.
As juntas Metalbest® teadit® para Trocadores de Calor são fabricadas
por cuidadoso processo, com matérias-primas adequadas e submetidas
a rigoroso controle de qualidade.
Perfis
TIPo 923 e 927
Constituída de uma dupla camisa metálica sobre o enchimento macio Figura 1. Suas aplicações mais típicas são as juntas para Trocador de Calor. Produzidas sob encomenda, não existe praticamente nenhum limite de diâmetro ou forma para a sua fabricação. As juntas Tipo 923 também são empregadas em flanges de grandes diâmetros em reatores de indústrias químicas. As juntas Tipo 923 quando recobertas por grafite flexível Graflex® ou PTFE expandido Quimflex® recebem a denominação de juntas Tipo 927. Outra aplicação são as tubulações de gases de alto-forno das siderúrgicas. As principais caraterísticas destas aplicações são a alta temperatura, baixa pressão e flanges com empenamentos e irregularidades. As juntas são de espessura de 4 mm a 6 mm para compensar estes problemas. A Norma ASME B16.20 apresenta as dimensões e tolerâncias deste tipo de junta para uso em flanges ASME B16.5.
TIPo 926
Mostrada na Figura 2 , é similar ao tipo 923 com a camisa metálica corrugada, para atuar como um labirinto, adicionando maior selabilidade. Devido ao seu custo mais elevado, tem uso restrito, sendo normalmente preterido em favor das juntas Metalflex®.
Figura 1
tIPo 926 - metalBest®
Camisa Metálica Corrugada
tIPo 923
Dupla Camisa
Figura 2
tIPo 927 - metalBest®
Dupla Camisa com Cobertura
Catálogo de Produtos Ed. 02/
7
Juntas Metalbest ®
alguns exemplos de formatos de juntas
DIMENsIoNaMENTo As dimensões consideradas normais são:
- largura da junta ( b ): 10, 12 e 13, 16, 20 e 25 mm. - largura das divisões ( C ): 10, 12 e 13 mm. - espessura ( e ): 3.2 mm (1/8 pol ). - raios de concordância: conforme Tabela 1. - Folga de montagem: 3.2 mm ( 1/8 pol ) entre a junta e seu alojamento para permitir a montagem e o correto esmagamento.
cARAcTeRíSTIcA TOLeRâncIA - mm Diâmetro externo (A) Juntas sem divisões ± 1.6 (médio) Juntas com divisões ± 1. Ovalização do diâmetro externo Juntas sem divisões 4. Juntas com divisões 1. Largura (B) + 0.0, - 0. Espessura (E) + 0.6, - 0. Fechamento (S) Igual ou maior que 3 Largura das divisões (C) + 0.0, - 0. Posicionamento das divisões (F) ± 0.
MATeRIAL dA JUnTA
RAIO de cOncORdâncIA MínIMO - MM Alumínio (^6) Cobre (^8) Aço carbono (^10) Aço inoxidável (^12) Monel (^10)
tabela 1 - Raios de Concordância
tabela 2 - Tolerâncias de Fabricação
TolErâNCIas DE FabrICaÇÃo
As tolerâncias devem obedecer às recomendações mostradas na Tabela 2 e Figura 5
Figura 5
São definidas pela norma TEMA três classes de trocadores de calor tipo “ Shell and Tube”. Entre as juntas recomendadas pelo TEMA estão as Juntas Metalbest®:
- ClassE r: Para uso em aplicações relacionadas ao processamento de Petróleo, considerado serviço severo. São especificadas juntas dupla camisa (923 ou 927) ou metal sólido (940 ou 942) para cabeçotes flutuantes internos, para pressões de 300 psi ou maior e para todas as juntas de contato com hidrocarbonetos.
- ClassE b: Para uso na indústria química em geral. São especificadas juntas dupla camisa (923 ou 927) ou metal sólido (940 ou 942) para cabeçotes flutuantes internos e para pressões de 300 psi ou maior. Nas juntas externas é permitido o uso de juntas não-metálicas, desde que haja compatibilidade química e térmica com o fluido.
- ClassE C: Para serviço considerado moderado na indústria em geral. São recomendados os mesmos critérios de seleção do tipo de junta da classe B.
alGuns exeMPlOs de FORMaTOs*
A
E
F
B
C
C
A
E
B
F G
C I H
D J
K
A
VG
E
B
C
F D G
n
A
E
B
a
A
Y
E
B
C
X
z
- Ver outros formatos no livro Juntas Industriais 4ª Ed., autor J.C.Veiga / TEADIT
Catálogo de Produtos Ed. 02/
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Ring Joint
RiNg-JOiNTS São anéis metálicos usinados de acordo com padrões estabelecidos pelo American Petroleum Institute (API) e American Society of Mechanical Engineers (ASME), para aplica- ções em elevadas pressões e temperaturas. Uma aplicação típica dos Ring-Joints é em “ Árvores-de-natal ” (Christmas-Tree), usadas nos campos de produção de petróleo. A vedação é obtida em uma linha de contato, por ação de cunha, causando elevadas pres-
sões de esmagamento e, desta forma, forçan- do o material a escoar nesta região. A peque- na área de vedação, com alta pressão de contato, resulta em grande confiabilidade. Entretanto, as superfícies de contato da junta e do flange devem ser cuidadosamente usinadas e aca- badas. Alguns tipos são ativados pela pres- são, isto é, quanto maior a pressão melhor a selabilidade.
MaTErIaIs
Os materiais devem ser forjados ou laminados. Materiais fundidos não devem ser usados. A Tabela 1 mostra os materiais padronizados pela Norma ASME B 16.20 e API 6A para Ring-Joints.
Material
dureza Máxima brinell
dureza Máxima Rockwell b
Identificação do Anel Ferro doce 90 56 D Aço carbono 120 68 S AISI 502 130 72 F AISI 410 170 86 S AISI 304 160 83 S AISI 316 160 83 S AISI 347 160 83 S Monel 125 70 M Níquel 120 68 N Cobre - - CU notas: a) De acordo com a Norma API 6 A os anéis em ferro doce e aço carbono devem ser cadmiados com uma camada de 0,0002” a 0,0005”. b) O código de cada material é gravado na junta ao lado da referência do seu tamanho, conforme indicado nas Normas API 6A e ASME B16.20.
DurEZa
Recomenda-se que a dureza do anel seja sempre menor que a do flange, para não danificá-lo. Esta diferença deve ser de, pelo menos, 30 HB.
DIMENsIoNaMENTo E TolErâNCIas DE FabrICaÇÃo
Ao especificar a aplicação de Ring-Joints, recomenda-se seguir as indicações das normas abaixo relacionadas, que fornecem as dimensões, tolerâncias e tabelas de aplicação.
- asME B16.5 – Steel Pipe-Line Flanges
- asME B16.20 – Metallic Gaskets for Pipe Flanges
- asME B16.47 – Steel Pipe-Line Flanges
- api 6 a – Specification for Wellhead Equipment.
- api 6B – Specification for Wellhead Equipment.
- api 6 d – Steel Gate, Plug, Ball and Check Valves for Pipe-Line Service.
Figura 1
Figura 2
TIPos DE aNÉIs rING-JoINT
TIPO 950
É o tipo que foi padronizado originalmente (Figura 1). Desenvolvimentos posteriores resul- taram em outras formas. Se o flange for projeta- do usando as versões mais antigas das normas, com canal oval de alojamento do Ring Joint, en- tão deve ser usado somente o tipo 950.
TIPO 951 Anel de seção octogonal (Figura 2). Possui maior eficiência de vedação, seu uso é o mais recomendado nos novos projetos. Os flanges fa- bricados pela versões mais recentes das normas ASME (ANSI) e API, possuem canal com perfil projetado para receber os tipos 950 e 951.
TIPO RX Possui forma especialmente projetada para usar a pressão interna como auxílio à vedação (Figura 3). A face externa do anel faz o contato inicial com o flange, fazendo o esmagamento e vedação. À medida que a pressão interna da linha ou equipamento, aumenta, o mesmo acontece com a força de contato entre o anel e o flange, elevando, desta forma, a eficiência da vedação. Esta característica de projeto, torna este tipo mais resistente às vibrações que ocorrem duran- te a perfuração e elevações súbitas de pressão e choque, comuns nos trabalhos em campos de petróleo. O tipo RX é totalmente intercam- biável com os tipos 950 e 951, usando o mesmo tipo de canal de alojamento no flange e núme- ro de referência.
TIPO BX Possui seção quadrada com cantos chanfrados (Figura 4). Projetada para emprego somente em flanges API 6BX, em pressões de 2000 a 20000 psi. O diâmetro médio do anel é ligeiramente maior que o do alojamento no flange. Assim, o anel ao ser montado, fica pré-comprimido pelo diâmetro externo, criando o efeito de eleva- ção da vedação com o aumento da pressão de operação. As conexões que usam anel tipo BX, possuem pequena interferência. O anel é efe- tivamente “estampado” pelos alojamentos dos flanges, não podendo ser reutilizado.
Figura 3
Figura 4
tabela 1 - Dureza Máxima dos Ring-Joints
Àrvores-de-natal
Ring-Joints
