Cos'è una guarnizione spirometallica?

Cos'è un Guarnizione a spirale ?

Una guarnizione a spirale è una guarnizione di tenuta semimetallica realizzata avvolgendo insieme una striscia di metallo preformata e un materiale di riempimento morbido in strati alternati, formando un anello resiliente che sigilla lo spazio tra due flange. La combinazione di un avvolgimento metallico elastico e un materiale di riempimento morbido conferisce alla guarnizione la capacità di recuperare leggermente in caso di variazioni di pressione, mantenendola sigillata ermeticamente anche quando i carichi dei bulloni e le temperature cambiano durante il funzionamento.

Questa costruzione è ciò che separa una guarnizione a spirale da una guarnizione metallica solida o puramente morbida. Una guarnizione morbida da sola può comprimersi in modo permanente e perdere la tenuta, mentre una guarnizione metallica rigida da sola spesso non può adattarsi a piccole irregolarità superficiali sulla faccia della flangia. Una guarnizione a spirale si trova tra i due, motivo per cui rimane uno dei tipi di guarnizioni più ampiamente specificati su tubazioni, recipienti a pressione e scambiatori di calore.

Rinomati produttori di guarnizioni a spirale costruiscono queste guarnizioni attorno a tre parti principali, la striscia di avvolgimento metallica, il materiale di riempimento e uno o più anelli di supporto, ciascuno trattato nella sezione successiva.

Guarnizione a spirale Costruzione: componenti principali

Ogni guarnizione a spirale è costituita da un piccolo insieme di parti standard, sebbene l'esatta combinazione di materiali cambi in base alle condizioni di servizio che deve gestire.

Striscia di avvolgimento in metallo

Una sottile striscia metallica preformata, molto spesso acciaio inossidabile, viene avvolta a forma di spirale. Questa striscia fornisce il ritorno elastico che consente alla guarnizione di rispondere a piccole variazioni nel carico del bullone e nel movimento della flangia senza perdere il contatto con la superficie di tenuta.

Materialee di riempimento

Un riempitivo morbido, comunemente grafite o PTFE, viene avvolto a strati alternati con la striscia metallica. Il riempitivo riempie le microscopiche irregolarità superficiali sulla faccia della flangia e garantisce la sigillabilità iniziale prima che l'avvolgimento metallico assuma il carico di tenuta a lungo termine.

Anelli esterni ed interni

Un anello di centraggio esterno mantiene la guarnizione posizionata correttamente all'interno del cerchio del bullone e protegge l'avvolgimento da una compressione eccessiva, mentre un anello interno opzionale aggiunge supporto radiale e aiuta a prevenire la deformazione nelle applicazioni a pressione più elevata.

Come una guarnizione a spirale crea un sigillo

Le prestazioni di tenuta derivano da una relazione meccanica diretta tra il carico del bullone e la compressione della guarnizione. Quando i bulloni della flangia vengono serrati, l'avvolgimento e il bocchettone di riempimento si comprimono insieme, creando tensione di alloggiamento sulla superficie della guarnizione fino a quando non è sufficientemente alta da bloccare il percorso del fluido.

Si tratta di un modello di riferimento generale piuttosto che di un singolo test misurato e la forma effettiva della curva dipende dal tipo di riempitivo, dalla densità dell'avvolgimento e dalla finitura superficiale della flangia. La relazione generale vale per la maggior parte delle installazioni: la sollecitazione sulla sede aumenta costantemente all'aumentare del carico sui bulloni, fino a quando la guarnizione raggiunge il punto in cui può bloccare completamente lo spazio di tenuta.

Materiali di riempimento comuni per guarnizioni a spirale

La scelta del riempitivo è una delle prime decisioni nella scelta di una guarnizione spirometallica, poiché influisce direttamente sull'intervallo di temperatura e sulla compatibilità chimica.

Valori nominali di pressione e temperatura per tipo di riempitivo

Poiché il materiale di riempimento stabilisce la temperatura massima pratica per una guarnizione a spirale avvolta, questa è solitamente la prima specifica da confermare prima di scegliere tra una guarnizione a spirale avvolta in grafite e una guarnizione a spirale avvolta in PTFE.

La grafite rimane il riempitivo più comunemente specificato per i servizi industriali generali, offrendo un equilibrio pratico tra tolleranza alla temperatura e resistenza chimica, mentre i riempitivi ceramici e di mica sono riservati alle apparecchiature di processo a temperature più elevate.

Tipiche classi di pressione per guarnizioni a spirale

Le guarnizioni a spirale sono prodotte per soddisfare le classi di pressione standard delle flange, quindi le dimensioni e la densità dell'avvolgimento sono in scala con la classe della flangia su cui sono installate.

Queste cifre sono valori di riferimento approssimativi della temperatura ambiente per le classi di flange comuni e l'altezza della barra nel grafico è scalata per leggibilità anziché disegnata rigorosamente in scala. La pressione effettiva consentita dipende sempre dal materiale specifico della flangia, dalla temperatura e dal codice di progettazione applicabile.

Guarnizione a spirale e guarnizione ad anello: differenze chiave

Le guarnizioni a spirale e le guarnizioni ad anello, o RTJ, sono entrambe comuni nelle tubazioni a pressione più elevata, ma sigillano in modi diversi e si adattano a situazioni diverse.

Una guarnizione a spirale offre generalmente un migliore recupero della compressione e una maggiore tolleranza per piccole imperfezioni della superficie della flangia, mentre una guarnizione RTJ, essendo completamente metallica, in genere gestisce pressioni e temperature estreme più elevate ma richiede una flangia scanalata lavorata con precisione e non è destinata a essere riutilizzata dopo la rimozione.

Dove vengono utilizzate le guarnizioni a spirale in tutti i settori

La combinazione di tolleranza alla pressione, intervallo di temperatura e recupero della compressione rende le guarnizioni a spirale una scelta comune in diversi tipi di apparecchiature di processo.

Sistemi di condotte a vapore

Una guarnizione a spirale per il servizio di condutture del vapore deve gestire cicli termici ripetuti mentre la linea si riscalda e si raffredda, ed è qui che l'avvolgimento metallico elastico aiuta a mantenere una tenuta ermetica nonostante gli sbalzi di temperatura.

Scambiatori di calore

Una guarnizione a spirale per applicazioni su scambiatori di calore è spesso dimensionata per uno specifico modello di flangia e deve tollerare sia la pressione interna che l'espansione termica dell'involucro dello scambiatore durante i cicli di avvio e arresto.

Recipienti a pressione

Una guarnizione a spirale per le chiusure dei recipienti a pressione viene selezionata in base alla pressione di progettazione del recipiente e al mezzo di processo all'interno, con il materiale di riempimento scelto per adattarsi all'ambiente chimico.

Tubazioni petrolchimiche e di processo

Nelle raffinerie e negli impianti chimici, le guarnizioni a spirale vengono utilizzate nelle connessioni flangiate della rete di tubazioni, dove la qualità di produzione costante di un fornitore di guarnizioni a spirale supporta prestazioni prevedibili in installazioni di grandi dimensioni.

Come identificare e selezionare la guarnizione a spirale giusta

La maggior parte dei produttori di guarnizioni a spirale seguono una convenzione di codifica a colori condivisa sull'anello esterno e sulla striscia di riempimento, che consente di identificare l'avvolgimento e il materiale di riempimento senza smontare la guarnizione.

Quando si seleziona una guarnizione, abbinare il materiale dell'anello esterno all'ambiente della flangia e confermare i diametri interno ed esterno corretti rispetto alla classe di pressione della flangia sono i due controlli che vale la pena eseguire prima dell'installazione, insieme a una richiesta di guarnizione a spirale personalizzata per qualsiasi modello di flangia non standard.

Informazioni su Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd.

Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd è stata fondata nel 2007 e ha sede a Ningbo, nella provincia di Zhejiang, con un impianto di produzione che si estende 20.000 mq . L'azienda si concentra sul funzionamento sicuro e affidabile dei sistemi di tenuta dei fluidi, aiutando i clienti a identificare la tecnologia di tenuta adatta alle loro condizioni di processo.

Numerose linee di produzione supportano la progettazione e la produzione di guarnizioni di tenuta e relativi materiali di tenuta per i settori petrolifero, chimico, energetico, della costruzione navale e della produzione di macchinari. In qualità di produttore di guarnizioni industriali, la gamma di prodotti principali comprende guarnizioni a spirale, guarnizioni per giunti anulari, guarnizioni a profilo kamm, guarnizioni metalliche ondulate, guarnizioni per kit di isolamento e guarnizioni non amianto, coprendo sia formati di guarnizioni metalliche che semimetalliche.

Operando come fornitore di guarnizioni a spirale per clienti in molte regioni, l'azienda supporta programmi OEM di guarnizioni a spirale e richieste di guarnizioni a spirale personalizzate insieme al suo catalogo standard, attingendo ad anni di esperienza nella produzione di tutta la gamma di prodotti di tenuta.

L'azienda opera attorno ai principi fondamentali di integrità, precisione, innovazione e successo reciproco, con l'obiettivo di creare valore a lungo termine per clienti, dipendenti e per il settore più ampio della tenuta dei fluidi.

Domande frequenti sulle guarnizioni a spirale