Juntas permitem que sistemas de tubulação/mecânicos se movimentem com a expansão/contração térmica e absorção de vibrações. Assim, geralmente é uma escolha entre juntas de borracha flexíveis e juntas metálicas. Ambas possuem vantagens e desvantagens – aprenda sobre as diferenças para garantir o melhor desempenho; você deseja durabilidade em sua aplicação.

Estes são os encaixes de borracha e metal – faixa de temperatura, pressão, folga de movimento, resistência à corrosão/química, resistência à abrasão, requisitos de instalação, requisitos de manutenção e vida útil; custos. No final, você saberá se deve usar juntas de borracha ou juntas metálicas.

Então, escolha as juntas de borracha flexíveis corretas versus juntas metálicas para sua aplicação.

A faixa de temperatura das juntas de borracha geralmente é limitada em comparação com as juntas metálicas. O limite de temperatura para a maioria das borrachas é entre 250°F (121°C) e 400°F (204°C), dependendo do composto de borracha. Abaixo dessas faixas de temperatura, a borracha falhará prematuramente.

Enquanto isso, as juntas metálicas podem operar em temperaturas muito mais altas – algumas juntas de aço inoxidável e ligas especiais podem operar a mais de 1000°F (538°C). Isso faz com que as juntas metálicas sejam usadas em aplicações de alta temperatura, como geração de energia, processamento químico e alguns processos industriais.

Os requisitos do sistema podem exigir juntas de borracha ou metálicas com diferentes classificações de pressão. Mas as juntas metálicas geralmente possuem classificações de pressão mais altas do que as juntas de borracha.

As classificações de pressão para juntas de expansão de borracha variam desde vácuo total até 300 psi (27.7 bar), embora alguns compostos de borracha especializados suportem pressões mais altas. As juntas de expansão metálicas podem ser usadas a 1000 psi (68.9 bar) ou pressões superiores, sendo, assim, empregadas em sistemas de alta pressão.

Lembre-se de que as capacidades de pressão também são influenciadas pela temperatura, pelos requisitos de movimento e pela dinâmica do sistema.

As juntas flexíveis permitem o movimento em sistemas de tubulação. Tanto as juntas de borracha quanto as de metal podem mover-se em todas as quatro direções: axial, lateral e angular.

O movimento axial ao longo do comprimento da junta permite a expansão térmica e a contração dos sistemas de tubulação. As juntas de expansão de borracha e de metal movem-se amplamente no eixo axial, às vezes mais do que as juntas de metal.

Diversos sistemas com possível desalinhamento ou vibração exigem considerações quanto ao movimento lateral e angular. As juntas de expansão de borracha – especialmente os tipos esféricos – são fole flexíveis projetados para aceitar movimentos laterais e angulares.

As juntas de expansão de metal também podem mover-se lateral e angularmente, mas são menos flexíveis nessas direções do que as juntas de borracha. No entanto, algumas juntas de metal, como as juntas de expansão articuladas, são projetadas com maior margem para movimento lateral e angular.

A escolha entre juntas de borracha e metal também depende do ambiente em que irão operar – exposição química e resistência à corrosão.

Alguns compostos de borracha, como EPDM, neoprene e fluoroelastômeros, são quimicamente resistentes e adequados para ambientes hostis. Mas escolha uma borracha compatível com os produtos químicos que você utiliza para evitar degradação e falhas prematuras.

Em alguns ambientes – especialmente no aço carbono – as juntas de metal podem sofrer corrosão. Para combater isso, use métodos de proteção contra a corrosão, como aço inoxidável ou ligas especiais, revestimentos/forros ou dispositivos de proteção catódica.

Portanto, a escolha entre juntas de borracha e metal depende do ambiente químico e da proteção contra corrosão necessária.

Terceiro, e importante, é a resistência ao desgaste e à abrasão, que podem afetar a expectativa de vida e os requisitos de manutenção das juntas.

Ao transportar materiais duros, como lamas e partículas, no sistema de tubulação, as juntas podem ser muito sujeitas a abrasão. Algumas juntas de borracha, como as juntas de fole reforçado, resistem melhor à abrasão por partículas do que as juntas de metal.

A borracha macia e flexível pode absorver o impacto de partículas duras sem se quebrar ou falhar prematuramente. Mas escolha o composto de borracha adequado para o seu material abrasivo específico.

A resistência à abrasão e ao desgaste pode influenciar os requisitos de manutenção e a vida útil das juntas. Juntas desgastadas podem exigir inspeções e substituições mais frequentes, podendo aumentar os custos de manutenção e possivelmente o tempo de inatividade.

Por outro lado, as juntas de metal são geralmente mais resistentes que as juntas de borracha, mas estão mais expostas à abrasão por partículas. Esse desgaste pode causar perda de metal, erosão e falha se não forem mantidas e inspecionadas regularmente.

Selecionar juntas de acordo com a resistência à abrasão da aplicação prolonga a vida útil e reduz os custos de manutenção.

Outras considerações incluem a facilidade de instalação e os requisitos de manutenção para juntas de borracha ou metal.

A maioria das juntas de expansão de borracha é mais fácil de instalar do que as juntas de metal quando há espaço disponível ou quando é necessário organizar a tubulação. Sua natureza flexível permite um alinhamento e ajuste mais fáceis durante a instalação, sem a necessidade de medições e alinhamentos precisos.

Juntas de expansão de metal mais precisas podem exigir ferramentas ou equipamentos especiais. Um atraso semelhante pode aumentar o tempo e os custos de instalação se montadas em lugares apertados ou de difícil acesso.

A vida útil e os custos associados devem ser considerados ao escolher entre juntas de borracha e metal, pois podem influenciar significativamente os custos de operação/manutenção.

Temperatura / pressão / movimento / exposição a produtos químicos / resistência à abrasão, etc. De modo geral, as juntas de metal têm uma vida útil esperada mais longa do que as juntas de borracha, especialmente em temperaturas extremas ou altas pressões.

A vida útil das juntas de borracha varia entre 5 e 15 anos, dependendo da aplicação e do composto de borracha utilizado. Juntas de metal duram 20 anos ou mais quando mantidas e operadas dentro dos limites de projeto.

As juntas de borracha e metal possuem pontos fortes e limitações – depende da sua aplicação. Recomendações gerais para ajudar na sua decisão:

Aqui são utilizadas juntas de expansão de borracha:

Juntas de borracha comuns são utilizadas em sistemas HVAC, instalações de tratamento de água e esgoto, instalações de processamento químico e algumas instalações de manufatura.

Nesses casos, juntas de expansão de metal são preferidas:

Aplicações comuns de juntas de metal incluem usinas de geração de energia, instalações de processamento de óleo e gás, plantas químicas e outros processos industriais robustos.

Às vezes, juntas de borracha e metal são combinadas para a melhor solução. Outro exemplo é o uso de juntas de borracha para seções de baixa temperatura/baixa pressão em um sistema de tubulação e juntas de metal para seções de alta temperatura/alta pressão.

Outros fabricantes fornecem juntas híbridas ou compostas que combinam os benefícios de ambos os materiais, por exemplo:

Juntas de borracha flexíveis versus juntas de metal devem ser selecionadas considerando faixa de temperatura, pressão, folga de movimento, resistência à corrosão/química/abrasão, requisitos de instalação, requisitos de manutenção e custos de vida útil.

Juntas de borracha são elásticas, absorvem bem as vibrações e resistem a alguns produtos químicos e abrasões. Elas são a primeira escolha para aplicações de temperatura/pressão moderadas e também em contextos de restrição de espaço/custo.

Caso contrário, juntas de metal são muito boas em condições de temperatura extremamente alta/pressão extrema/ambientes severos onde seja necessária robustez e resistência à corrosão. A maioria possui uma vida útil mais longa e, portanto, são potencialmente viáveis economicamente a longo prazo para aplicações críticas com alta demanda de desempenho.

Mas, em última análise, depende dos requisitos da sua aplicação e das condições operacionais. Escolher o material e o design da junta corretos requer conversar com especialistas e fabricantes de juntas.

Identifique discrepâncias entre juntas de borracha e metal para desempenho do sistema/custo de manutenção/operações seguras/otimização da operação.