¿Por qué es crítica la estanqueidad de la rosca de entrada y debe elegir juntas tóricas o arandelas?

Los fallos en el sellado de las roscas de entrada provocan daños catastróficos en los equipos, riesgos eléctricos y costosos tiempos de inactividad cuando la humedad, el polvo y los contaminantes penetran en las conexiones de los prensaestopas; sin embargo, muchas instalaciones utilizan métodos de sellado inadecuados que fallan en condiciones de presión, ciclos de temperatura o vibraciones. Las arandelas planas tradicionales a menudo se comprimen de forma irregular, crean vías de fuga y pierden eficacia de sellado con el tiempo, mientras que las juntas tóricas seleccionadas de forma inadecuada pueden extruirse, agrietarse o degradarse en entornos difíciles, dejando los equipos críticos vulnerables a la entrada de agentes ambientales.

El sellado de la rosca de entrada es fundamental para mantener Clasificación IP¹ Las juntas tóricas ofrecen un rendimiento de sellado superior gracias a un contacto de 360 grados y una compresión constante, mientras que las arandelas ofrecen una instalación más sencilla pero una capacidad de sellado limitada, por lo que las juntas tóricas son la opción preferida para aplicaciones exigentes que requieren una protección fiable a largo plazo. La elección entre juntas tóricas y arandelas depende de los requisitos de la aplicación, las condiciones ambientales y las expectativas de rendimiento.

Después de haber trabajado con directores de instalaciones en plataformas marinas del Mar del Norte, plantas químicas de Texas e instalaciones de fabricación de toda Alemania, he visto de primera mano cómo un sellado adecuado de la rosca de entrada puede marcar la diferencia entre un funcionamiento fiable y costosos fallos. Permítame compartir con usted los conocimientos fundamentales para seleccionar el método de sellado adecuado para sus aplicaciones de prensaestopas.

Índice

• ¿Por qué es tan importante el sellado de la rosca de entrada en los prensaestopas?
• ¿Cómo se comparan las juntas tóricas y las arandelas para el sellado de roscas?
• ¿Cuándo elegir juntas tóricas en lugar de arandelas?
• ¿Cuáles son las mejores prácticas de instalación para cada método de sellado?
• ¿Cómo mantener el rendimiento del sellado a largo plazo?
• Preguntas frecuentes sobre el sellado de roscas de entrada

¿Por qué es tan importante el sellado de la rosca de entrada en los prensaestopas?

El sellado de roscas de entrada impide que la humedad, el polvo y los contaminantes penetren en los armarios eléctricos a través de las conexiones de los prensaestopas, manteniendo los grados de protección IP, evitando la corrosión y garantizando la seguridad eléctrica mediante la creación de una barrera fiable entre los entornos difíciles y los equipos sensibles alojados dentro de los armarios.

Comprender la naturaleza crítica del sellado de roscas es esencial porque incluso pequeños fallos en el sellado pueden provocar daños catastróficos en los equipos y riesgos para la seguridad.

Requisitos de protección del medio ambiente

Prevención de la entrada de humedad: El sellado de roscas evita la penetración de agua que puede provocar cortocircuitos, fallos a tierra y corrosión de los equipos, algo especialmente crítico en entornos exteriores, marinos y de lavado industrial.

Exclusión de polvo y partículas: Un sellado adecuado mantiene los índices de protección contra la entrada de polvo (IP5X/IP6X) al evitar que entren partículas finas en las carcasas y contaminen las conexiones eléctricas o los componentes sensibles.

Resistencia química: Las juntas de rosca deben resistir productos químicos agresivos, aceites y disolventes que podrían degradar los materiales de estanquidad y comprometer la protección en entornos industriales.

Gestión del diferencial de presión: Los sistemas de estanquidad deben soportar los diferenciales de presión provocados por los cambios de temperatura, las variaciones de altitud y las condiciones del proceso sin perder integridad.

Clasificación IP Mantenimiento

Normas de clasificación IP: El sellado de la rosca del prensaestopas afecta directamente a la clasificación IP general de la caja, siendo esencial un sellado adecuado para alcanzar y mantener los niveles de protección IP65, IP67 o IP68.

Requisitos de las pruebas: La verificación de la clasificación IP requiere que el sellado de las roscas resista las pruebas normalizadas de pulverización de agua, inmersión y entrada de polvo sin permitir la penetración.

Cumplimiento de la certificación: Muchas aplicaciones requieren grados de protección IP certificados para seguros, cumplimiento de normativas y normas de seguridad, por lo que es obligatorio un sellado fiable de las roscas.

Rendimiento a largo plazo: Las clasificaciones IP deben mantenerse durante toda la vida útil del equipo, lo que requiere materiales de sellado y diseños que resistan el envejecimiento y la degradación ambiental.

Consideraciones de seguridad eléctrica

Prevención de fallos a tierra: La entrada de humedad a través de un sellado de roscas defectuoso puede provocar fallos a tierra que activen los dispositivos de protección y creen riesgos eléctricos para el personal.

Integridad del aislamiento: La penetración de agua puede reducir la resistencia del aislamiento y crear vías de rastreo que comprometen la seguridad eléctrica y el rendimiento de los equipos.

Riesgos por relámpago de arco: La contaminación por un sellado defectuoso puede aumentar el riesgo de Riesgos por relámpago de arco² durante el mantenimiento o en caso de avería.

Protección del equipo: El sellado de roscas protege los costosos equipos eléctricos de los daños ambientales que pueden causar fallos prematuros y costosas sustituciones.

Marcus, director de mantenimiento de una gran planta de fabricación de automóviles de Stuttgart (Alemania), se enteró de la importancia de una estanqueidad adecuada de las roscas durante una ampliación de las instalaciones. En un principio, su equipo utilizó arandelas planas estándar en los prensaestopas de los controles críticos de la línea de producción, pensando que proporcionarían un sellado adecuado. Durante el primer ciclo de lavado a alta presión, varios prensaestopas tuvieron fugas, lo que permitió que los productos químicos de limpieza penetraran en los paneles de control y provocó daños en los equipos por valor de 50.000 euros y tres días de inactividad en la producción. Sustituimos las arandelas planas por juntas tóricas de NBR de alta calidad diseñadas para resistir a los productos químicos, lo que eliminó los problemas de fugas y garantizó una protección fiable durante los ciclos de limpieza agresivos. 😊

¿Cómo se comparan las juntas tóricas y las arandelas para el sellado de roscas?

Las juntas tóricas proporcionan un sellado superior gracias a una compresión radial de 360 grados y una presión de contacto constante, mientras que las arandelas ofrecen una instalación más sencilla pero dependen de un sellado frontal que puede verse comprometido por las irregularidades de la superficie, la compresión desigual y la degradación del material, por lo que las juntas tóricas son más fiables para aplicaciones de sellado críticas.

Comprender las diferencias fundamentales entre estos métodos de sellado es crucial para seleccionar el enfoque adecuado para su aplicación.

Mecanismos de sellado de juntas tóricas

Compresión radial: Las juntas tóricas sellan mediante compresión radial controlada en ranuras mecanizadas, proporcionando una presión de sellado constante en toda la circunferencia, independientemente de las variaciones de instalación.

Diseño autoenergizante: La presión diferencial a través de la junta energiza las juntas tóricas, aumentando la fuerza de sellado a medida que aumenta la presión del sistema, lo que las hace ideales para aplicaciones en recipientes a presión.

Flexibilidad del material: Los materiales de las juntas tóricas pueden seleccionarse en función de la compatibilidad química, los intervalos de temperatura y las condiciones ambientales, lo que ofrece opciones de personalización superiores.

Protección de ranuras: Las ranuras mecanizadas protegen las juntas tóricas de daños durante la instalación y el funcionamiento, al tiempo que garantizan una compresión y una geometría de sellado adecuadas.

Características de estanqueidad de las arandelas

Sellado facial: Las arandelas crean juntas mediante compresión axial entre superficies planas, por lo que requieren superficies lisas y paralelas y un apriete uniforme para una estanquidad eficaz.

Deformación del material: El sellado depende de la deformación del material de la arandela para adaptarse a las irregularidades de la superficie, con una eficacia limitada por las propiedades del material y el acabado de la superficie.

Simplicidad de instalación: Las arandelas no requieren ranuras especiales ni dimensiones precisas, lo que facilita su instalación y sustitución sobre el terreno.

Rentabilidad: Las arandelas estándar suelen ser menos caras que las juntas tóricas y los componentes ranurados, lo que las hace atractivas para aplicaciones sensibles a los costes.

Tabla comparativa de prestaciones

Aspecto del sellado	Juntas tóricas	Lavadoras	Ganador
Fiabilidad del sellado	Excelente contacto a 360	Bien con superficies adecuadas	Juntas tóricas
Resistencia a la presión	Diseño autoenergizante3	Limitado por la compresión	Juntas tóricas
Ciclos de temperatura	Mantiene la elasticidad	Puede perder compresión	Juntas tóricas
Resistencia química	Opciones específicas para cada material	Selección limitada de materiales	Juntas tóricas
Facilidad de instalación	Requiere ranura/precisión	Diseño sencillo	Lavadoras
Coste	Mayor coste inicial	Menor coste del material	Lavadoras
Mantenimiento	Larga vida útil	Sustitución más frecuente	Juntas tóricas
Resistencia a las vibraciones	Mantiene la compresión	Puede aflojarse con el tiempo	Juntas tóricas

Opciones y selección de materiales

Materiales de la junta tórica: NBR (Nitrilo)⁴EPDM, Viton⁵La silicona y los compuestos especializados ofrecen una resistencia química específica, rangos de temperatura y características de rendimiento para aplicaciones exigentes.

Materiales de la lavadora: El caucho, el corcho, la fibra, el metal y los materiales compuestos proporcionan diversos niveles de rendimiento de sellado, resistencia química y capacidad de temperatura.

Compatibilidad medioambiental: La selección del material debe tener en cuenta la exposición a productos químicos, temperaturas extremas, radiación UV y ozono para garantizar el rendimiento del sellado a largo plazo.

Cumplimiento de la normativa: Algunas aplicaciones requieren homologaciones específicas de los materiales, como la certificación FDA, NSF o WRAS para el contacto con alimentos, productos farmacéuticos o agua potable.

¿Cuándo elegir juntas tóricas en lugar de arandelas?

Elija juntas tóricas para aplicaciones de alta presión, requisitos críticos de estanquidad, entornos químicos agresivos, temperaturas extremas y situaciones que requieran fiabilidad a largo plazo, mientras que las arandelas son adecuadas para aplicaciones de baja presión, sensibles a los costes, con fácil acceso para mantenimiento y condiciones ambientales estándar.

La decisión entre juntas tóricas y arandelas debe basarse en una evaluación sistemática de los requisitos de la aplicación y las expectativas de rendimiento.

Aplicaciones de alto rendimiento

Conexiones de recipientes a presión: Las aplicaciones con diferenciales de presión significativos requieren las características autoenergizantes de las juntas tóricas y un sellado fiable en condiciones de presión variables.

Instalaciones en zonas peligrosas: Las aplicaciones en atmósferas explosivas exigen la máxima fiabilidad de estanquidad para evitar las fuentes de ignición, por lo que las juntas tóricas son la opción preferida para las instalaciones críticas para la seguridad.

Marina y Offshore: La niebla salina, el lavado a presión y las condiciones climáticas extremas exigen de las juntas tóricas una resistencia superior al medio ambiente y un rendimiento de sellado a largo plazo.

Procesamiento químico: Los productos químicos agresivos y los disolventes pueden degradar rápidamente los materiales estándar de las arandelas, mientras que los compuestos especializados de las juntas tóricas proporcionan una resistencia química específica.

Aplicaciones sensibles a los costes

Industrial estándar: Las aplicaciones industriales generales con condiciones ambientales moderadas pueden utilizar las arandelas con eficacia si se seleccionan y mantienen adecuadamente.

Instalaciones temporales: Las instalaciones temporales o de corta duración, en las que es aceptable una fácil sustitución, pueden beneficiarse de la simplicidad de la lavadora y de su menor coste.

Sistemas de baja presión: Las aplicaciones sin diferenciales de presión significativos a menudo pueden lograr un sellado adecuado con arandelas de calidad y una instalación correcta.

Instalaciones de gran volumen: Las grandes cantidades de prensaestopas en aplicaciones no críticas pueden justificar el uso de arandelas para ahorrar costes cuando el acceso para el mantenimiento es bueno.

Consideraciones medioambientales

Ciclos de temperatura: Las aplicaciones con importantes variaciones de temperatura requieren la capacidad de las juntas tóricas para mantener la estanquidad a través de ciclos de expansión y contracción térmica.

Entornos de vibración: La maquinaria y los equipos sometidos a vibraciones se benefician de la resistencia de las juntas tóricas al aflojamiento y la degradación del sellado en condiciones dinámicas.

Exposición UV: Las instalaciones en exteriores requieren materiales de sellado resistentes a los rayos UV, con compuestos de juntas tóricas especializados que ofrezcan una resistencia superior a la intemperie.

Limpieza química: Las aplicaciones alimentarias y farmacéuticas que requieren una limpieza agresiva se benefician de la resistencia química y la facilidad de limpieza de las juntas tóricas.

Hassan, que dirige unas instalaciones petroquímicas en Jubail (Arabia Saudí), se enfrentaba a difíciles requisitos de sellado para los prensaestopas de los instrumentos de seguridad críticos. Las variaciones extremas de temperatura (de 50 °C ambientales a -20 °C durante el procesamiento de GNL), combinadas con la exposición a vapores de hidrocarburos y los requisitos de lavado a alta presión, hacían que las arandelas estándar no fueran adecuadas. Sus instalaciones iniciales selladas con arandelas fallaron en seis meses, provocando alarmas en el sistema de seguridad y problemas de cumplimiento de la normativa. Suministramos prensaestopas con sistemas de sellado de juntas tóricas Viton® diseñados para resistir a los hidrocarburos y los ciclos de temperaturas extremas, consiguiendo cinco años de servicio fiable sin fallos de sellado y manteniendo el pleno cumplimiento de la normativa.

¿Cuáles son las mejores prácticas de instalación para cada método de sellado?

La instalación correcta requiere técnicas específicas para cada método de estanquidad; las juntas tóricas necesitan una inspección cuidadosa de las ranuras, lubricación y control de la compresión, mientras que las arandelas requieren una preparación de la superficie, una aplicación adecuada del par de apriete y una verificación de la alineación para lograr un rendimiento de estanquidad y una longevidad óptimos.

La calidad de la instalación afecta directamente al rendimiento de la estanquidad y a la vida útil, por lo que unas técnicas adecuadas son esenciales para un funcionamiento fiable.

Procedimientos de instalación de juntas tóricas

Inspección de ranuras: Verifique las dimensiones de la ranura, el acabado de la superficie y la ausencia de muescas, arañazos o contaminación que puedan dañar la junta tórica o comprometer la estanqueidad.

Selección de juntas tóricas: Confirme el tamaño, material y dureza correctos de la junta tórica para la aplicación específica, comprobando que no esté dañada, envejecida o contaminada antes de la instalación.

Aplicación de lubricación: Aplique el lubricante adecuado para facilitar la instalación y evitar daños en la junta tórica, utilizando lubricantes compatibles que no degraden el material de la junta.

Técnica de instalación: Instale las juntas tóricas sin retorcerlas, estirarlas ni pellizcarlas, utilizando las herramientas y técnicas adecuadas para evitar daños durante el montaje.

Buenas prácticas de instalación de lavadoras

Preparación de la superficie: Asegúrese de que las superficies de contacto estén limpias, planas y libres de arañazos, corrosión o residuos que puedan impedir la compresión y el sellado adecuados de la arandela.

Inspección de la lavadora: Compruebe si las arandelas están dañadas, si son del tamaño adecuado y si el material está en buenas condiciones, sustituyendo las que muestren signos de envejecimiento, agrietamiento o deformación.

Aplicación de par: Aplique el par de apriete adecuado por etapas utilizando herramientas calibradas, siguiendo las especificaciones del fabricante para lograr una compresión uniforme sin apretar en exceso.

Verificación de la alineación: Asegúrese de alinear correctamente los componentes roscados para evitar una compresión desigual de la arandela y un posible fallo de la junta.

Errores comunes de instalación

Sobrecompresión: Un apriete excesivo puede dañar las juntas tóricas o las arandelas, reduciendo la eficacia de la estanquidad y la vida útil, y pudiendo provocar el fallo del componente.

Subcompresión: Si la compresión es insuficiente, no se consigue un sellado adecuado, lo que permite fugas y la entrada de contaminantes que anulan la finalidad del sistema de sellado.

Hilo cruzado: Un roscado incorrecto puede dañar los componentes e impedir una estanqueidad adecuada, por lo que es necesario prestar especial atención a la alineación de las roscas durante el montaje.

Contaminación: La suciedad, los residuos o los materiales incompatibles pueden comprometer el rendimiento de la estanquidad, por lo que se requieren prácticas de montaje limpias y una manipulación adecuada de los materiales.

Medidas de control de calidad

Verificación del par: Utilice herramientas de par de apriete calibradas y siga las secuencias de apriete especificadas para garantizar una compresión uniforme y adecuada de la junta en todas las instalaciones.

Pruebas de estanqueidad: Realice las pruebas de estanqueidad adecuadas utilizando métodos de presión, vacío o trazadores para verificar la integridad del sellado antes de poner el equipo en servicio.

Documentación: Registre los detalles de la instalación, incluidos los valores de par de apriete, los materiales de las juntas y los resultados de las pruebas, a efectos de planificación del mantenimiento y localización de averías.

Requisitos de formación: Asegúrese de que el personal de instalación conoce las técnicas adecuadas y tiene acceso a las herramientas y materiales apropiados para realizar instalaciones de calidad.

¿Cómo mantener el rendimiento del sellado a largo plazo?

El rendimiento a largo plazo de la estanquidad requiere programas de inspección regulares, intervalos de sustitución adecuados, supervisión medioambiental y programas de mantenimiento preventivo que aborden la degradación de la estanquidad, la compatibilidad de los materiales y las condiciones de funcionamiento cambiantes para garantizar una protección continua durante toda la vida útil del equipo.

La planificación del mantenimiento es fundamental porque los sistemas de estanquidad pueden degradarse gradualmente sin signos evidentes hasta que se produce un fallo catastrófico.

Programas de inspección y control

Inspecciones visuales: Inspección visual periódica de los prensaestopas para detectar signos de fugas, corrosión o daños físicos que puedan indicar la degradación o el fallo de la junta.

Pruebas de rendimiento: Comprobación periódica de la integridad de la estanquidad mediante métodos adecuados, como pruebas de presión, medición de la resistencia del aislamiento o detección de fugas.

Vigilancia medioambiental: Seguimiento de las condiciones ambientales, como la temperatura, la exposición química y la radiación UV, que pueden afectar a las propiedades del material de sellado a lo largo del tiempo.

Evaluación del estado: Evaluación sistemática del estado de las juntas basada en el historial de servicio, la exposición ambiental y las recomendaciones del fabricante sobre los intervalos de sustitución.

Estrategias de mantenimiento preventivo

Sustitución programada: Sustitución proactiva de los componentes de estanquidad en función de los datos de vida útil, las condiciones ambientales y la criticidad de la aplicación.

Mejoras materiales: Actualización a materiales de estanquidad de mayor rendimiento cuando cambien las condiciones de funcionamiento o se disponga de mejores materiales.

Mejoras del sistema: Introducir mejoras en el diseño, como un mejor drenaje, ventilación o protección, para reducir la presión ambiental sobre los sistemas de sellado.

Gestión de piezas de recambio: Mantener un inventario adecuado de juntas de repuesto con las condiciones de almacenamiento apropiadas para garantizar la calidad del material cuando sea necesario.

Localización de averías en las juntas

Análisis de fallos: Análisis sistemático de las juntas defectuosas para identificar las causas principales, como la degradación de los materiales, los errores de instalación o las deficiencias de diseño.

Acciones correctivas: Aplicar las medidas correctoras adecuadas, como cambios de material, mejoras de los procedimientos de instalación o modificaciones del diseño.

Seguimiento del rendimiento: Supervisión de las mejoras en el rendimiento de las juntas tras la aplicación de medidas correctoras para verificar su eficacia y optimizar las estrategias de mantenimiento.

Documentación: Mantenimiento de registros detallados de fallos, acciones correctivas y mejoras de rendimiento para programas de mejora continua.

Conclusión

El sellado de las roscas de entrada es fundamental para mantener la protección y la seguridad de los equipos, y la elección entre juntas tóricas y arandelas depende de los requisitos de la aplicación, las condiciones ambientales y las expectativas de rendimiento. Las juntas tóricas ofrecen un rendimiento de sellado superior para aplicaciones exigentes, mientras que las arandelas ofrecen soluciones rentables para instalaciones menos críticas.

Para tener éxito en las aplicaciones de estanquidad es necesario comprender las diferencias fundamentales entre los métodos de estanquidad, la selección adecuada de materiales, las técnicas de instalación correctas y los programas de mantenimiento adecuados. En Bepto, ofrecemos soluciones de estanquidad tanto de juntas tóricas como de arandelas con los conocimientos técnicos necesarios para ayudarle a seleccionar el enfoque adecuado para los requisitos específicos de su aplicación, garantizando un rendimiento y una protección fiables a largo plazo.

Preguntas frecuentes sobre el sellado de roscas de entrada

1. Consulte un cuadro detallado en el que se explica qué significa cada dígito de una clasificación IP para la protección contra sólidos y líquidos. ↩

2. Lee una guía oficial de seguridad sobre las causas del arco eléctrico y las normas para prevenirlo. ↩

3. Vea una animación técnica que demuestra cómo la presión ayuda a una junta tórica a crear un sellado más hermético. ↩

4. Consulte una guía de propiedades de materiales para ver cómo se comporta el NBR (nitrilo) con diversos productos químicos. ↩

5. Explore la tabla de compatibilidad química de Viton® (FKM) para evaluar su uso en entornos agresivos. ↩