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UNE-ENV 1591-2normaespañolaexperimental
Noviembre 2002
TÍTULO Bridas y sus uniones
Reglas de diseño de las uniones de bridas circulares con juntade estanquidad
Parte 2: Parámetros de la junta de estanquidad
Flanges and their joints. Design rules for gasketed circular flange connections. Part 2: Gasket parameters.
Brides et leurs assemblages. Règles de calcul des assemblages à brides circulaires avec joint. Partie 2:Paramètres de joint.
CORRESPONDENCIA Esta norma experimental es la versión oficial, en español, de la Norma EuropeaExperimental ENV 1591-2 de junio de 2001.
OBSERVACIONES
ANTECEDENTES Esta norma experimental ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CTN 19Tuberías de Fundición, Grifería, Valvulería y Accesorios de Materiales Metálicoscuya Secretaría desempeña AGRIVAL.
Editada e impresa por AENORDepósito legal: M 48976:2002
LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A:
12 Páginas
© AENOR 2002Reproducción prohibida
C Génova, 628004 MADRID-España
Teléfono 91 432 60 00Fax 91 310 40 32
Grupo 10
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S
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NORMA EUROPEA EXPERIMENTALEUROPEAN PRESTANDARDPRÉNORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE VORNORM
ENV 1591-2Junio 2001
ICS 23.040.60
Versión en español
Bridas y sus unionesReglas de diseño de las uniones de bridas circulares con junta de estanquidadParte 2: Parámetros de la junta de estanquidad
Flanges and their joints. Design rules forgasketed circular flange connections.Part 2: Gasket parameters.
Brides et leurs assemblages. Règles decalcul des assemblages à brides circulairesavec joint. Partie 2: Paramètres de joint.
Flansche und ihre Verbindungen. Regelnfür die Auslegung vonFlanschverbindungen mit rundenFlanschen und Dichtung.Teil 2: Dichtungskennwerte.
Esta norma europea experimental (ENV) ha sido aprobada por CEN el 2001-05-10 como una norma experimental parasu aplicación provisional. El período de validez de esta norma ENV está limitado inicialmente a tres años. Pasados dosaños, los miembros de CEN enviarán sus comentarios, en particular sobre la posible conversión de la norma ENV ennorma europea (EN).
Los miembros de CEN deberán anunciar la existencia de esta norma ENV utilizando el mismo procedimiento que parauna norma EN y hacer que esta norma ENV esté disponible rápidamente y en la forma apropiada a nivel nacional. Sepermite mantener (en paralelo con la norma ENV) las normas nacionales que estén en contradicción con la norma ENVhasta que se adopte la decisión final sobre la posible conversión de la norma ENV en norma EN.
Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalización de los países siguientes: Alemania, Austria,Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Noruega, Países Bajos,Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza.
CENCOMITÉ EUROPEO DE NORMALIZACIÓN
European Committee for StandardizationComité Européen de NormalisationEuropäisches Komitee für Normung
SECRETARÍA CENTRAL: Rue de Stassart, 36 B-1050 Bruxelles
© 2001 Derechos de reproducción reservados a los Miembros de CEN.
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ENV 1591-2:2001 - 4 -
ÍNDICE
Página
ANTECEDENTES............................................................................................................................ 5
1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ...................................................................... 6
2 SÍMBOLOS Y ECUACIONES....................................................................................... 6
3 PROPIEDADES DE LAS JUNTAS DE ESTANQUIDAD........................................... 7
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- 5 - ENV 1591-2:2001
ANTECEDENTES
Esta norma europea experimental (ENV) ha sido elaborada por el Comité Técnico CEN/TC 74 Bridas ysus uniones, cuya Secretaría desempeña DIN.
La Norma EN 1591 está compuesta por dos partes:
− EN 1591-1 − Bridas y sus uniones. Reglas de diseño de las uniones de bridas circulares con juntas deestanquidad. Parte 1: Método de Cálculo.
− ENV 1591-2 − Bridas y sus uniones. Reglas de diseño de las uniones de bridas circulares con juntasde estanquidad. Parte 2: Parámetros de las juntas de estanquidad.
El CEN/TC 74 ha decido publicar en este documento, como una norma experimental independiente, losparámetros de las juntas de estanquidad dados en un anexo informativo del proyecto de Norma
prEN 1591:1994.Los valores dados en esta norma europea experimental están basados en mediciones, en la experiencia oen estimaciones. Aunque actualmente se considere como la mejor información disponible para materialesgenéricos, estos valores se facilitan únicamente como directrices generales.
De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, están obligados a anunciar esta normaeuropea experimental los organismos de normalización de los siguientes países: Alemania Austria,Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Noruega,Países Bajos, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza.
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ENV 1591-2:2001 - 6 -
1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN
Esta norma europea experimental especifica las características de las juntas de estanquidad que se utilizan en la Norma
EN 1591-1.
ADVERTENCIA: Se aconseja al lector que obtenga los parámetros de las juntas de estanquidad a través delsuministrador para utilizar el método de cálculo indicado en la Norma EN 1591-1. Cuando esto no sea posible, sepueden utilizar los valores indicados en esta norma. Si esto sucede, el lector debería asegurarse de que se usa la últimaversión de la norma. En caso de duda, se puede contactar con un miembro nacional del CEN.
2 SÍMBOLOS Y ECUACIONES
Los números de las ecuaciones en cursiva, son los que se utilizan en la parte 1 de esta norma. Los números queaparecen entre paréntesis, indican que la ecuación aparece aquí en una forma modificada.
En los parámetros con dimensión, ésta se muestra entre corchetes. En los parámetros adimensionales, no existe ningunaindicación.
E G Módulo de elasticidad de la junta sin compresión para I = 0 [MPa].
E 0 Valor de E G con tensión de compresión nula Q0, extrapolado a partir de los valores E G medidos [MPa].
K 1 Coeficiente que determina la tasa de variación de E G con la tensión de compresión.
NOTA 1 −Se supone que E G varía linealmente con la compresión máxima a la cual se ha sometido previamente la junta de estanquidad, que esnormalmente la tensión de montaje (es decir, situación de carga I = 0).
E G = E 0 + K 1 x Q0 (1)
NOTA 2 −La medición de E G se realiza a lo largo del arco comprendido entre los puntos representativos de las tensiones de compresión Q = Q0 yQ = 0,3 x Q0, en una curva tensión/deformación de la junta de estanquidad obtenida sin carga.
gc Factor de fluencia de la junta de estanquidad.
NOTA 3 −Este es un factor empírico que corrige el módulo E G, para tener en cuenta, aproximadamente, cualquier desplazamiento adicional U Gdebido a la fluencia de la junta (gc > 1). Se define como:
gc = U G(t=0) /U G(t!°°) (2)
y se aplica del siguiente modo:
E G(incluyendo fluencia) = gc x E G(excluyendo fluencia) (3)
NOTA 4 −Para las mediciones de U G(t!°°) se admiten períodos de tiempo como 1 000 h.
I Designa la condición de carga:
I = 0 es la condición de montaje;
I = 1, 2, ... son condiciones ulteriores, incluyendo el ensayo hidráulico y todas las condiciones de servicio que pudieranser significativas
QI Compresión media efectiva que se requiere en la junta en la condición de carga I, [MPa]
Qmáx. Compresión máxima admisible por el material de la junta de estanquidad, [MPa]
Qmín. Compresión mínima necesaria en la junta de estanquidad en la condición de montaje (I = 0) [MPa]
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- 7 - ENV 1591-2:2001
NOTA 5 −Estos dos parámetros (Qmáx. y Qmín.) definen un rango de tensiones de compresión entre los cuales la junta presenta un comportamientohomogéneo y fiable. Por debajo del límite inferior Qmín., el ratio de estanquidad puede ser anormalmente elevado y variable, por encima dellímite superior Qmáx. diversas propiedades de la junta de estanquidad pueden ser anormales y la junta puede sufrir un daño irreversible. Si
las fórmulas empíricas se ajustan a las propiedades de la junta de estanquidad (por ejemplo las curvas esfuerzo/deformación ocompresión/estanquidad), el rango de valores entre Qmín. y Qmáx. define los límites de validez de las fórmulas.
NOTA 6 −Los valores de Qmáx. y son independientes de las dimensiones de la junta de estanquidad y se pueden obtener, de forma aproximada, delsiguiente modo:
Qmáx. y = Qmáx. ref /{1 + c1 · (bg /eg)ref } (4a))
Los valores de Qmáx. dependen de las dimensiones de la junta aproximadamente como sigue:
Qmáx. = Qmáx. ref [1 + c1 · (bG /eG)real}/{1 + c1 · (bG /eG)ref } (4b))
donde
− c1 es una constante numérica para un tipo de junta de estanquidad. c1 = 1/20 es un valor típico para las juntas realizadas con fibras
aglomeradas. Para aquellas juntas en las que no hay ningún valor disponible, se puede utilizar c1 = 0; y
− Qmáx, ref es el valor medido de Qmáx. para una junta con una anchura radial (bG)ref y con un espesor axial (eG)ref . El tamaño de referencia para una junta realizada con fibras aglomeradas es de 90 mm de diámetro exterior x 50 mm de diámetro interior x 2 mm de espesor. Qmáx., ref
incluye los márgenes de seguridad que son los mismos para todas las condiciones de carga.
NOTA 7 −El parámetro Qmín. sirve, en parte, para los mismos objetivos que “y” en los Códigos de diseño ASME y relacionados (incluyendo loscódigos BS 5 500 y CODAP) pero se diferencia en lo siguiente:
a) debido a que la anchura efectiva de la junta no se calcula del mismo modo en el Código ASME y en esta norma, el valor de Qmín. no esel mismo que el de y;
b) Qmín. también se utiliza para definir el límite inferior de validez de las fórmulas empíricas cuando se utilizan para calcular laspropiedades de la junta de estanquidad.
NOTA 8 −Qmín. se utiliza para definir un valor mínimo absoluto para la fuerza ejercida en la junta durante el montaje, F G0 mín..
F G0 mín. = AGe x Qmín. (véase la ecuación 49) (5)
donde AGe es el área efectiva de la junta de estanquidad y tiene en cuenta cualquier reducción en la anchura de la junta debida a la rotación de la bridaen el montaje. La fuerza necesaria a ejercer sobre la junta en el montaje, debe cumplir la siguiente condición:
F G0 req " F G0 mín. (véase la ecuación 52) (6)
La ecuación 49 es, de hecho, una definición de Qmín..
3 PROPIEDADES DE LAS JUNTAS DE ESTANQUIDAD
En las tablas 1 a 6, los datos en negrita se han deducido recientemente mientras que el resto de datos proviene dedocumentos anteriores.
Para estos tipos de datos, los valores tabulados de QI / P corresponden a una tasa de fugas de nitrógeno gaseoso de1 ml/min (a presión y temperatura estándar) y a una presión de P = 40 bar, con un diámetro exterior de junta deestanquidad d G0 = 90 mm, y con un diámetro interior de junta d Gi = 50 mm.
NOTA − Existen sólo unos pocos tipos de juntas de estanquidad para los cuales se han medido los coeficientes de dilatación térmica, y por lo tanto,no se ha incluido ninguno en las tablas 1 a 6. En aquellos casos en los que el coeficiente de dilatación térmica no está disponible, sedebería utilizar en el cálculo el valor del coeficiente del material de la junta.
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ENV 1591-2:2001 - 8 -
Tabla 1Juntas de estanquidad planas no-metálicas (blandas) y juntas de estanquidad planas con insertos metálicos
Tipos y materiales de juntas T
ºCQmín.
MPaQmáx. ref
MPa E0
MPa K 1Q
P
1 gc
Cauchoa 0...60100150
0,5−
−
281812
200200200
101010
0,90,90,9
0,90,90,9
PTFE 0...20100200
10−
−
503520
600500400
202020
1,31,31,3
0,90,70,5
PTFE expandido 0...20100200
12−−−−
−−−−
150150150
5001 5002 500
403530
1,31,31,3
10,90,8
Grafito expandido sin inserto
metálico
0...20
100200300
10−−−−
−−−−
−−−−
100
1009590
1
111
26
262626
1,3
1,31,31,3
1,0
1,01,01,0
Grafito expandido con insertometálico perforado
0...20100200300
15−−−−
−−−−
−−−−
150145140130
1111
31313131
1,31,31,31,3
1,01,01,01,0
Grafito expandido con insertometálico plano adhesivo
0...20100200300
10−−−−
−−−−
−−−−
100908070
1111
28282828
1,31,31,31,3
0,90,90,90,9
Grafito expandido con hojas
metálicas laminadas con resistenciaa tensiones elevadas
0...20
100200300
15
−−−−
−−−−
−−−−
270
250230210
1
111
33
333333
1,3
1,31,31,3
1,0
1,01,01,0
Fibra sin amianto y con aglomeranteeG > 1 mm
0...20100200
40−
−
1009070
500500500
202020
1,61,61,6
−
−
−
Fibra sin amianto y con aglomeranteeG " # mm
0...20100200
35−
−
807060
500500500
202020
1,61,61,6
−
−
−a El espesor de la junta eG utilizado en el cálculo, debe ser el espesor bajo carga y las bridas deben ser con cara con resalte.
NOTA − Un guión indica que no existe ningún valor disponible.
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- 9 - ENV 1591-2:2001
Tabla 2Juntas de estanquidad planas estriadas de acero, con revestimiento blando en ambos lados
Tipos y materiales de juntas T
ºCQmín.
MPaQmáx. ref
MPa E0
MPa K 1Q
P
1 gc
Acero dulce con revestimiento PTFE 0...20100200300
10−
−
−
350330290250
16 00016 00016 00016 000
−
−
−
−
1,31,31,31,3
0,90,80,70,6
Acero inoxidable con revestimientoPTFE
0...20100200300
10−
−
−
500480450420
16 00016 00016 00016 000
−
−
−
−
1,31,31,31,3
0,90,80,70,6
Acero dulce con revestimiento degrafito
0...20100
200300
15−
−
−
350330
290250
16 00016 000
16 00016 000
−
−
−
−
1,31,3
1,31,3
1,01,0
1,01,0
Acero de baja aleación resistente atemperaturas elevadas conrevestimiento de grafito
0...20100200300
15−
−
−
400390360320
16 00016 00016 00016 000
−
−
−
−
1,31,31,31,3
1,01,01,01,0
Acero inoxidable con revestimientode grafito
0...20100200300
15−
−
−
500480450420
16 00016 00016 00016 000
−
−
−
−
1,31,31,31,3
1,01,01,01,0
Acero inoxidable resistente atemperaturas elevadas con
revestimiento de plata
0...20100
200300400500600
125−
−−
−
−
−
600570
540500460400250
20 00020 000
20 00020 00020 00020 00020 000
−
−
−−
−
−
−
1,81,8
1,81,81,81,81,8
1,01,0
1,01,01,00,90,8
NOTA − Un guión indica que no hay ningún valor disponible.
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ENV 1591-2:2001 - 10 -
Tabla 3Juntas de estanquidad espirales con guarnición blanda
Tipos y materiales de juntas T
ºCQmín.
MPaQmáx. ref
MPa E0
MPa K 1Q
P
1 gc
Guarnición PTFE con anillo externode refuerzo
0...20100200300
20−
−
−
110100 90 80
6 000 6 000 6 000 6 000
−
−
−
−
1,61,61,61,6
0,90,80,70,6
Guarnición PTFE con anillo derefuerzo interno y externo
0...20100200300
20−
−
−
180170160150
6 000 6 000 6 000 6 000
−
−
−
−
1,61,61,61,6
0,90,80,70,6
Guarnición de grafito con anilloexterno de refuerzo
0...20100
200300
20−
−
−
110110
100 90
8 000 8 000
8 000 8 000
−
−
−
−
1,61,6
1,61,6
1,01,0
1,01,0
Guarnición de grafito con anillo derefuerzo interno y externo
0...20100200300
50−
−
−
300280250220
10 00010 00010 00010 000
−
−
−
−
1,61,61,61,6
1,01,01,01,0
NOTA 1 − Un guión indica que no hay ningún valor disponible.
NOTA 2 − La filosofía actual es utilizar dos anillos, interior y exterior.
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- 11 - ENV 1591-2:2001
Tabla 4Juntas de estanquidad de metal sólido
Tipos y materiales de juntas T
ºCQmín.
MPaQmáx. ref
MPa E0
MPa K 1Q
P
1 gc
Aluminio (Al) (recocido) 0...20100200
(300)
50−
−
−
100 85 60 20
70 000 65 000 60 000 50 000
0000
2,02,02,02,0
1,00,90,80,7
Cobre (Cu) o latón (recocido) 0...20100200300
(400)
100−
−
−
−
210190155110 50
115 000110 000105 000 95 000 85 000
00000
2,02,02,02,02,0
1,01,01,00,90,7
Hierro dulce (Fe) 0...20
100200300400
(500)
175−
−
−
−
−
380
340280220160100
210 000
205 000195 000185 000175 000165 000
0
00000
2,0
2,02,02,02,02,0
1,0
1,01,01,00,90,7
Acero dulce 0...20100200300400
(500)
200−
−
−
−
−
440410360300220140
210 000205 000195 000185 000175 000165 000
000000
2,02,02,02,02,02,0
1,01,01,01,00,90,7
Acero de baja aleación, resistente a
temperaturas elevadas
0...20
100200300400500
225
−−
−
−
−
495
490460420370310
210 000
205 000195 000185 000175 000165 000
0
00000
2,0
2,02,02,02,02,0
1,0
1,01,01,01,00,9
Acero inoxidable 0...20100200300400500
(600)
250−
−
−
−
−
−
550525495460425370300
200 000195 000188 000180 000170 000160 000150 000
0000000
2,02,02,02,02,02,02,0
1,01,01,01,00,90,80,7
Acero inoxidable resistente atemperaturas elevadas 0...20100200300400500600
300−−
−
−
−
−
660630600560510445360
210 000205 000200 000194 000188 000180 000170 000
0000000
2,02,02,02,02,02,02,0
1,01,01,01,01,00,90,8
NOTA − Un guión indica que no hay ningún valor disponible.
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ENV 1591-2:2001 - 12 -
Tabla 5Juntas de estanquidad con envolvente metálica revestida
Tipos y materiales de juntas T ºC
Qmín.MPa
Qmáx. ref MPa
E0MPa K 1 Q
P1 gc
Envolvente de hierro dulce o acerocon guarnición de grafito yrevestimiento
0...20100200300400
(500)
20−−−−
−−−−
−−−−
−−−−
−−−−
300300300300300300
111111
484848484848
1,31,31,31,31,31,3
1,01,01,01,01,01,0
Envolvente de acero de bajaaleación (4% a 6% de cromo) o deacero inoxidable con guarnición degrafito y revestimiento
0...20100200300
400500
20−−−−
−−−−
−−−−
−−−−
−−−−
300300300300
300300
1111
11
48484848
4848
1,31,31,31,3
1,31,3
1,01,01,01,0
1,01,0Envolvente de acero inoxidable conguarnición PTFE y revestimiento
0...20100200
(300)
10−−−−
−−−−
−−−−
150150150150
1111
69696969
1,31,31,31,3
1,00,90,80,7
Envolvente de aleación de níquelcon guarnición PTFE expandido yrevestimiento
0...20100200
(300)
10−−−−
−−−−
−−−−
150150150150
1111
69696969
1,31,31,31,3
1,00,90,80,7
NOTA 1 − Un guión indica que no hay ningún valor disponible.
Tabla 6Juntas de estanquidad con envolvente metálica
Tipos y materiales de juntas T
ºCQmín.
MPaQmáx. ref
MPa E0
MPa K 1Q
P
1 gc
Envolvente de aluminio recocido conguarnición de grafito
0...20100200
(300)
50−
−
−
135120 90 60
500 8001 1001 400
25252525
1,61,61,61,6
1,01,01,01,0
Envolvente de cobre o latón(recocido) con guarnición de grafito
0...20100200300
(400)
60−
−
−
−
150140130120
100
600 9001 2001 500
1 800
25252525
25
1,81,81,81,8
1,8
1,01,01,01,0
1,0Envolvente de hierro dulce o acerocon guarnición de grafito
0...20100200300400
(500)
80−
−
−
−
−
180170160150140120
8001 1001 4001 7002 0002 300
252525252525
2,02,02,02,02,02,0
1,01,01,01,01,01,0
Envolvente en acero de baja aleación(4% a 6% de cromo) o de aceroinoxidable con guarnición de grafito
0...20100200300400500
100−
−
−
−
−
250240220200180140
8001 1001 4001 7002 0002 300
252525252525
2,22,22,22,22,22,2
1,01,01,01,01,01,0
NOTA 1 − Un guión indica que no hay ningún valor disponible.
AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A SEDIGAS
8/14/2019 UNE-ENV_1591-2=2002
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