¿Cómo se calcula la presión de sellado?

Para calcular la presión de sellado necesaria para una junta o sello, los ingenieros se basan en una fórmula sencilla que tiene en cuenta los parámetros clave que influyen en el rendimiento del sello. La fórmula de la presión de sellado se expresa de la siguiente manera:

Presión de sellado = (Esfuerzo de la junta) x (Factor de la junta)

dónde:

• La presión de sellado es la presión mínima requerida para lograr un sellado hermético, generalmente medida en psi (libras por pulgada cuadrada) o MPa (megapascales).
• La tensión de la junta es la tensión de compresión aplicada al material de la junta, determinada dividiendo la carga del perno por el área de la junta.
• El factor de junta es un coeficiente sin unidad específico del material de la junta y las condiciones de funcionamiento.

Para utilizar esta fórmula, primero hay que determinar la tensión de junta adecuada para la aplicación. Este valor depende del material de la junta, el espesor y las características de compresión. Los fabricantes suelen proporcionar valores de tensión de junta recomendados para sus productos en función de pruebas y experiencia.

El factor de junta es un factor de multiplicación que tiene en cuenta las condiciones de funcionamiento del mundo real, como la temperatura, la presión, la rigidez de la brida y la compatibilidad de fluidos. Este factor modifica esencialmente la tensión teórica de la junta para llegar a una presión de sellado adecuada para el entorno de servicio real. Los factores de junta suelen oscilar entre 0,5 y 5 y se derivan empíricamente para diferentes tipos de juntas y condiciones de servicio.

Como ejemplo de cálculo, considere una junta de fibra comprimida con una tensión de junta recomendada de 4000 psi que se utiliza en una aplicación de agua a baja presión y temperatura moderada. Un factor de junta adecuado podría ser 1,5. Insertando estos valores en la fórmula:

Presión de sellado = 4000 psi x 1,5 = 6000 psi

En este caso, se debe aplicar una presión de sellado mínima de 6000 psi para lograr una unión confiable y sin fugas. Luego, se ajustarían los pernos de la brida para generar esta presión en la junta.