Uma junta de caldeira a vapor é pequena em comparação com toda a instalação, mas desempenha uma função decisiva. Se for utilizada a junta errada, se a superfície de vedação estiver danificada ou se a união aparafusada for apertada de forma irregular, uma manutenção de rotina pode rapidamente um problema de fuga permanente. Em aplicações de vapor de alta pressão, não basta, portanto, selecionar uma junta apenas com base no nível de pressão ou na temperatura. Também é necessário ter em conta a construção da vedação, a rugosidade da superfície, o material da junta e as condições de montagem. Este guia mostra o que é importante nas juntas de caldeiras de vapor para flanges de alta pressão , quando uma junta deve ser substituída e quais os pontos importantes na montagem.
Por que razão as juntas de caldeiras a vapor são importantes em aplicações de alta pressão
As caldeiras a vapor funcionam em condições exigentes de pressão e temperatura. Em especial, as fechos de orifícios de mão, orifícios de cabeça e alçapões requerem uma junta que assegure uma vedação fiável entre as superfícies de contacto. A Thoenes Solutions fabrica juntas para caldeiras de vapor destinadas a caldeiras de aquecimento e de vapor, geradores de vapor de processo e aparelhos. As juntas são especialmente concebidas para os requisitos exigentes das aberturas de acesso manual, de cabeça e de homem . São adequadas para vapor e água quente a altas temperaturas e pressões. Nesse contexto, a junta faz sempre parte de um sistema de vedação completo. A vedação, as superfícies de vedação e a união aparafusada têm de se encaixar na perfeição. A escolha fiável de vedantes para caldeiras de vapor começa, por isso, com a análise das condições reais de utilização.
Como se escolhem as juntas de flange para caldeiras a vapor?
A pergunta «Como se selecionam as juntas de flange?» não pode ser respondida com um único material. Em primeiro lugar, devem ser analisadas as condições técnicas da aplicação.
Os critérios de seleção importantes são:
- Pressão de funcionamento
- Temperatura de funcionamento
- Fluido
- Tipo de construção da flange ou da vedação
- Folga de vedação
- Rugosidade da superfície
- Dimensões e forma da vedação
- Estado da instalação existente
- Requisitos de montagem
Por isso, uma junta não deve ser selecionada apenas com base num valor máximo de pressão ou temperatura indicado. O que é decisivo é se a sua construção se adequa à aplicação global.
No caso das juntas para caldeiras a vapor da Thoenes, por exemplo, a rugosidade da superfície do anel e da tampa, bem como a folga de vedação existente, desempenham um papel importante na escolha do tipo de junta.
Escolher uma junta para caldeiras a vapor: Tipo 1 ou Tipo 2?
A Thoenes oferece dois tipos diferentes de juntas para caldeiras a vapor. A escolha depende da respetiva situação de fecho e de montagem.
Juntas para caldeiras a vapor Tipo 1
A vedação para caldeiras a vapor Tipo 1 da Thoenes é constituída por um suporte ondulado em aço inoxidável 1.4571 com revestimento de grafite em ambos os lados. Dependendo versão, o revestimento de grafite pode ser reforçado com chapa lisa ou ter uma espessura de 0,5 mm. O perfil da base e os revestimentos são concebidos de forma a que os picos das ondulações, quando a vedação estiver instalada e sob carga, permaneçam cobertos pelo material de revestimento.
O Tipo 1 é adequado para diversos tipos de fechos de caldeiras a vapor com uma rugosidade superficial do anel e da tampa inferior a 12,5 µm e, segundo a Thoenes, destina-se preferencialmente a instalações já em funcionamento . As juntas estão especificadas para temperaturas até 250 °C e pressões até 40 bar . Estão disponíveis em formas redondas, quadradas, ovais e ovais em estádio, entre outras, para fechos de orifícios de mão, orifícios de cabeça e alçapões.
Juntas para caldeiras a vapor, tipo 2
O Tipo 2 é constituído por grafite expandida com um grau de pureza de pelo menos 98 % e uma inserção em aço inoxidável ou em aço inoxidável perfurado. Uma característica especial desta versão é a certificação para uma folga de vedação aumentada de 4,5 mm.
É adequada para vedantes com rugosidades superficiais do anel e da tampa entre 6,3 e 12,5 µm e, segundo a Thoenes, destina-se preferencialmente a instalações novas. O Tipo 2 também está disponível em disponível em diferentes formas para fechos de orifícios de mão, orifícios de cabeça e alçapões . A documentação do produto indica uma pressão de serviço admissível de 40 bar e uma temperatura de serviço admissível de 250 °C.
Quando devem ser substituídas as juntas de alta pressão?
A questão «Quando substituir as juntas de alta pressão?» é particularmente relevante para as equipas de manutenção e reparação.
Uma vedação deve ser sempre verificada sempre que uma tampa de caldeira tenha sido aberta. Se a vedação existente estiver danificada, deformada ou já não for adequada para as condições de funcionamento previstas, deve ser substituída por uma vedação nova adequada.
A substituição é particularmente aconselhável quando:
- for detetada uma fuga,
- a vedação estiver danificada,
- a folga de vedação tiver sofrido alterações,
- as superfícies de vedação tiverem sido trabalhadas ou reparadas,
- as condições de funcionamento tiverem mudado,
- for necessária uma outra configuração da vedação,
- a vedação tiver sido aberta no âmbito de uma manutenção.
Uma fuga recorrente não deve ser simplesmente resolvida apertando com mais força a união aparafusada. Em vez disso, a vedação, as superfícies de vedação, a tampa e a montagem devem ser verificadas em conjunto.
Guia completo para a montagem de juntas roscadas
A vedação correta é apenas uma parte de uma vedação fiável. A montagem da união roscada também influencia o resultado.
1. Verificar as superfícies de vedação
Antes da instalação, as superfícies de vedação devem estar limpas e isentas de resíduos . Devem ser verificados danos visíveis, corrosão ou irregularidades . A rugosidade da superfície é particularmente importante, uma vez que a Thoenes distingue os diferentes tipos de vedantes para caldeiras a vapor, entre outros critérios, com base nos valores de rugosidade do anel e da tampa.
2. Verificar a nova vedação
Antes da instalação, deve verificar-se se a junta está em boas condições no que diz respeito
- forma,
- dimensões,
- tipo de junta,
- composição do material e
- condições de utilização
seja adequada à aplicação prevista. Uma junta não deve ser utilizada apenas porque se encaixa mecanicamente na abertura.
3. Posicionar corretamente a junta
A junta deve ser cuidadosamente posicionada na superfície de vedação prevista . Não deve ser torcida, danificada nem inserida à força . Um posicionamento correto garante que a superfície de vedação disponível seja utilizada conforme previsto.
4. Alinhar a tampa
Antes de apertar a união aparafusada, a tampa deve estar corretamente alinhada. Os parafusos não devem ser utilizados para compensar erros de alinhamento significativos da tampa.
5. Apertar a união roscada de forma uniforme
A união aparafusada deve ser apertada de acordo com as instruções de montagem previstas para a respetiva caldeira e tampa.
Caso existam valores de aperto definidos ou uma sequência de aperto especificada, estes devem ser respeitados. O objetivo é obter uma distribuição de carga o mais uniforme possível sobre a vedação, em vez de sobrecarregar excessivamente determinadas áreas.
6. Efetuar a inspeção final
Após a montagem, a tampa deve ser verificada antes de a instalação ser novamente colocada em funcionamento. Em aplicações críticas, devem ser respeitados adicionalmente os procedimentos de teste e aceitação previstos pelo operador da instalação .
Causas frequentes de problemas com vedantes de alta pressão
Mesmo uma vedação, em princípio, adequada pode causar problemas se as condições de montagem ou de funcionamento forem incorretas.
Entre as causas frequentes contam-se:
- tipo de vedação incorreto,
- dimensões inadequadas da vedação,
- superfícies de vedação danificadas,
- rugosidade da superfície não considerada,
- folga de vedação excessiva,
- aparafusamento irregular,
- posicionamento incorreto,
- condições de funcionamento inadequadas.
As especificações técnicas da Thoenes mostram que fatores como a estrutura da vedação, a folga de vedação e as condições da superfície devem ser tidos em conta na seleção.
Soluções personalizadas para vedantes de alta pressão
Nem todas as vedações para caldeiras a vapor correspondem a um modelo padrão. Diferentes formas de construção, dimensões e condições de utilização podem tornar necessária uma vedação fabricada à medida. A Thoenes possui uma experiência específica no fabrico de vedações para caldeiras a vapor e vedações de anel ondulado.
A empresa fabrica, entre outras, vedantes para orifícios de mão, orifícios de cabeça e orifícios de acesso, em formas redondas, ovais, ovais em estádio e quadradas. Também são possíveis fabricações personalizadas com base em desenhos, amostras ou requisitos específicos do cliente. Desta forma, a vedação pode ser adaptada de forma específica à construção da tampa existente e aos respetivos requisitos .
Lista de verificação para a seleção de juntas para caldeiras a vapor
Antes de encomendar uma vedação para uma caldeira a vapor de alta pressão, devem ser esclarecidos os seguintes pontos:
- Quais são a pressão e a temperatura de funcionamento?
- Qual é o fluido a vedar?
- Qual é a construção da vedação existente?
- Qual é a largura da fenda de vedação existente?
- Qual é a rugosidade da superfície do anel e da tampa?
- Que tipo de vedante é adequado para a aplicação?
- Que forma e dimensões são necessárias?
- Quais são as especificações de montagem aplicáveis à ligação aparafusada?
- Trata-se de uma instalação existente ou de uma nova instalação?
- É necessária uma junta fabricada à medida?
Quanto mais precisas forem estas informações, mais fácil será determinar uma solução adequada de vedação de alta pressão.
Conclusão
Uma vedação fiável em caldeiras a vapor começa já na escolha da vedação correta. Para as juntas de caldeiras a vapor em flanges de alta pressão , a pressão e a temperatura são fatores importantes, mas não os únicos. Também a construção da vedação, a rugosidade da superfície, a folga de vedação, a estrutura da junta e a montagem devem ser tidas em conta.
A Thoenes oferece, com os tipos 1 e 2, diferentes vedantes para caldeiras a vapor para diversas condições de vedação. Os vedantes estão disponíveis para vedantes de orifício de mão, orifício de cabeça e alçapão e podem ser fabricados em diferentes formas. Para aplicações exigentes, é, por isso, mais sensato optar por uma seleção específica para a instalação do que utilizar uma junta padrão qualquer. Os dados técnicos do respetivo tipo de junta e as condições de fecho da caldeira devem ser sempre considerados em conjunto.
Perguntas frequentes
Que vedante é utilizado em caldeiras a vapor de alta pressão?
Isso depende da respetiva construção da vedação, da pressão de funcionamento, da temperatura, da folga de vedação e da rugosidade da superfície. A Thoenes oferece, entre outras, vedantes para caldeiras a vapor do tipo 1 e do tipo 2.
Como se escolhe uma vedação de flange para uma caldeira a vapor?
Na seleção, devem ser tidas em conta a pressão de funcionamento, a temperatura, o meio, o tipo de fecho, a folga de vedação, a rugosidade da superfície, as dimensões e a construção da vedação .
Quando devem ser substituídas as juntas de alta pressão?
Uma vedação deve ser verificada, em especial, durante trabalhos de manutenção e após a abertura de uma vedação. Em caso de danos, fugas ou alterações nas condições de funcionamento, deve ser utilizada uma nova vedação adequada.
Qual é a diferença entre o Tipo 1 e o Tipo 2 da Thoenes?
O Tipo 1 é constituído por um suporte ondulado de aço inoxidável com revestimento de grafite e , segundo a Thoenes, destina-se preferencialmente a instalações já em funcionamento . O Tipo 2 é constituído por grafite expandida com inserção de aço inoxidável e está certificado para uma folga de vedação aumentada de 4,5 mm, sendo preferencialmente destinado a instalações novas.