Las aplicaciones de baja temperatura, críticas para varias industrias, desde la prospección de petróleo y gas y el procesamiento químico hasta la aeroespacial, pueden ser muy crueles con las juntas. La buena noticia es que se pueden evitar los fallos de las juntas en entornos fríos eligiendo la combinación adecuada de materiales, diseño y ensayos. "El sector de la estanquidad proporciona juntas para automóviles, camiones, barcos y trenes que no presentan fugas en el norte de Alaska y sellan eficazmente los combustibles en los aviones a temperaturas de -54 °C o inferiores", escribe Ronald R. Campbell, Director de Tecnología de Greene Tweed, en un artículo publicado recientemente en la revista Rubber World.

Este artículo compara las propiedades a bajas temperaturas de varios elastómeros y plásticos y profundiza en los ensayos y normas habituales utilizados para evaluar las propiedades y la fiabilidad de las juntas a bajas temperaturas. Campbell enumera varios elastómeros que ofrecen un rendimiento fiable y eficaz a temperaturas muy bajas y amplían las soluciones viables para operar en los entornos más hostiles. También explica algunos de los aspectos químicos de los polímeros que subyacen a la mejora del rendimiento a bajas temperaturas de los elastómeros HNBR, FKM y FFKM.

Tras destacar los considerables avances logrados en la estanquidad a bajas temperaturas mediante el uso de elastómeros, Campbell afirma que algunas aplicaciones de baja temperatura siguen superando las capacidades de estanquidad de los elastómeros disponibles en la actualidad. Recomienda los polímeros PAEK/PEEK y afirma: "Greene Tweed lleva fabricando y vendiendo productos PEEK desde que el polímero se introdujo en el mercado a principios de los años 80, por lo que la empresa conoce qué proveedores, grados y procesos específicos pueden dar como resultado propiedades óptimas para estas aplicaciones".

Continúa recomendando las juntas activadas por resorte metálico (MSE) para condiciones de estanquidad extremas mediante la inclusión de grados específicos de plásticos criogénicos con buenos elastómeros de baja temperatura o resortes metálicos para activar las juntas. "Por ejemplo, Greene, Tweed ha diseñado y construido una junta de vástago de válvula de gas hidrógeno que gestiona hidrógeno puro para válvulas de transferencia de camiones (remolques) con presiones de entre 80 y 700 bares, y que funciona entre -40 °C y 70 °C. El diseño de esa junta de vástago resolvió el problema de una junta de vástago de válvula de gas hidrógeno anterior. Ese diseño de junta de vástago solucionó un diseño de junta anterior que presentaba fugas excesivas. En ese caso práctico se utilizó PTFE GT Avalon 56 y Arlon 100 modificados".

 

Las soluciones eficaces de estanquidad a bajas temperaturas que no presentan fugas son posibles, pero no fáciles. "Requieren un enfoque de equipo completo en colaboración con el cliente final para garantizar que se combina el elastómero o plástico adecuado con el diseño correcto. A continuación, la pieza debe fabricarse correctamente, inspeccionarse y someterse a las pruebas adecuadas para demostrar que no presenta fugas". Los nuevos requisitos para algunas de las juntas de hidrógeno incluyen miles de ciclos de presión antes de la aprobación de válvulas y compuestos", añade.

 

(Publicado con autorización de Rubber World (agosto de 2022, Volumen 206, Número 5)

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