Componentes de uma Junta de Expansão
   

1 -Fole

É o principal componente de uma junta de expansão. Pode ter uma ou mais corrugações. Normalmente é fabricado com material de espessura mais fina que o restante da tubulação. O fole pode ser fabricado com uma ou mais lâminas (fole multi-laminar), isto é, a espessura final de lâmina necessária para conter a pressão interna pode ser conseguida ou com uma única lâmina do material ou com uma composição de várias lâminas de espessuras menores. Um fole com construção multi-laminar tem freqüentemente uma menor constante de mola do que um fole constituído de uma única lâmina, para uma mesma aplicação. A menor espessura de material, no caso dos foles multi-laminares, experimenta uma menor tensão do que uma lâmina mais espessa para a mesma deflexão. Isso significa que um fole multi-laminar apresenta uma maior vida cíclica.

Fole de lâminas redundantes

Um fole é chamado de redundante (ou de segurança intrínseca) quando é composto de
duas lâminas sendo que uma única lâmina (a primeira) é suficientemente espessa para resistir a pressão interna da junta. A segunda lâmina é a lamina de segurança, ou seja, na eventualidade de falha, da primeira lâmina, ela impede o vazamento do fluido para o meio ambiente.

Existem dispositivos (por exemplo: manômetro) que instalados entre as lâminas do fole permitem monitorar a pressão entre as lâminas, possibilitando a indicação de falha do fole.

Se a pressão indicada no dispositivo for zero, o fole está operando normalmente. Se a pressão se alterar, indica uma falha na lâmina interna, que exige a substituição programada do fole.

Este dispositivo é utilizado quando o fluído é extremamente perigoso ao meio ambiente, ou quando a linha não pode sofrer paradas
não-programadas.

 
 

1.1. Anéis de reforço
São anéis instalados na raiz das corrugações para reforçar os foles, permitindo pressões de trabalho mais elevadas.

 

1.2. Anéis equalizadores
São anéis com perfil tipo Gota ou tipo T que, além de reforçar o fole para resistir à pressões internas elevadas, limitam o movimento axial de compressão, evitando o esmagamento das corrugações.

2. Guia interna

Guias internas são usadas para reduzir os efeitos da velocidade do fluido no fole, reduzindo a turbulência, erosão e vibrações.

Recomenda-se o uso de guia interna quando a velocidade de fluxo excede aos seguintes valores:

• Ar, vapor e outros gases:

• tubulações de até 6” de diâmetro:
  1,22 m/s por polegada de diâmetro

• acima de 6” de diâmetro:
  7,6 m/s por polegada de diâmetro

 



• Água e outros líquidos:

• tubulações de até 6” de diâmetro:
  0,61 m/s por polegada de diâmetro

• tubulações acima de 6” de diâmetro:
  3,0 m/s por polegada de diâmetro

Quando o fluxo turbulento é gerado a uma distância de até 10 vezes o diâmetro da tubulação, a velocidade do fluxo deve ser multiplicada por 4 ao aplicar o critério acima.

Em certas situações, o fluxo do fluido em contato direto com o fole pode provocar ressonância e a sua falha prematura. Estes casos devem ser avaliados individualmente.

Em fluidos com viscosidade elevada, como o piche, por exemplo, a colocação de guias deve ser cuidadosamente analisada para evitar o acúmulo de fluido nas corrugações, prejudicando, desta forma, o funcionamento da junta de expansão.

3. Terminações

As juntas de expansão podem ser fornecidas em distintas modalidades de terminação, sendo que as mais comuns são:
     

4. Tirantes

Os tirantes (figura 25) são usados para:
• resistir à força de pressão, no caso de falha das ancoragens;
• limitar o movimento a ser absorvido pela junta ou
• resistir à força de pressão, permitindo apenas movimentos laterais.

 

5. Dobradiças

As dobradiças (figura 26) são usadas nas juntas de expansão para permitir somente movimento angular em um plano, além de resistir à força de pressão.

6. Anel cardânico

São usados anéis cardânicos (figura 27) nas juntas de expansão para permitir movimentos angulares em qualquer plano e resistir à força de pressão.

 

 
 

7. Ligações pantográficas

As ligações pantográficas (figura 28) são usadas nas juntas de expansão universais para distribuir o movimento igualmente entre os dois foles. Em juntas que apresentam isolamento térmico interno em concreto refratário, as ligações pantográficas têm a função de impedir o esmagamento do fole inferior, quando a junta é instalada no sentido vertical ou inclinado e dar suportação extra ao tubo intermediário. As ligações pantográficas não são projetadas para absorver força de pressão.

8. Proteção

Coberturas sobre o fole podem ser usadas para protegê-lo de danos causados por agentes externos, como: impacto de objetos e danos de manuseio.

 

9. Isolamento térmico

Quando a temperatura do fluido exceder a máxima recomendada para o material do fole, devese usar isolamento térmico entre o fole e a guia interna.

10. Conexões para drenos

Conexões para drenos são usadas na parte inferior das corrugações para drenar o fole, evitando o acúmulo de condensado.

 

11. Conexões para purga

A injeção de fluido, normalmente vapor, é usada para limpar a cavidade entre o fole e a guia interna, como por exemplo no caso de fluidos altamente viscosos, ou ainda quando o objetivo
é impedir a entrada de materiais particulados. Exemplo: catalizadores em juntas de UFCC’s.

EXEMPLOS DE APLICAÇÃO VARIÁVEIS DO PROJETO
INFLUÊNCIA DAS VARIÁVEIS CÁLCULO DA DILATAÇÃO TÉRMICA
ESPECIFICAÇÃO DE JUNTAS COMPONENTES DE UMA JUNTA DE EXPANSÃO

   
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