Elección de los Racores de Tubo de Pequeño Diámetro Correctos: Guía Completa

Su Guía para Elegir los Racores de Pequeño Diámetro Correctos

Ziad Bedran, Gerente de Producto, Swagelok

Los sistemas de fluidos de pequeño diámetro fiables deben diseñarse y construirse con componentes de alta calidad, y uno de los más importantes es el racor de pequeño diámetro. Usados en puntos de conexión críticos, los racores deben proporcionar rendimiento estanco para ayudarle a mantener la seguridad de la planta y la eficiencia operativa.

Hay una variedad de tipos de racores para elegir, sin embargo, y no siempre puede estar claro cuál es la mejor opción cuando está realizando mantenimiento en un sistema existente o construyendo uno nuevo.

¿Cómo debe elegir el racor correcto para sus necesidades? Investigemos varios tipos comunes de racores junto con sus características y ventajas específicas:

Racores Rosca

Los racores roscados hacen una conexión uniendo dos piezas roscadas, una macho (donde los hilos proyectan en el exterior del racor) y la otra hembra (donde los hilos se encuentran dentro del racor). Los hilos macho se insertan en los hilos hembra.

Los racores roscados vienen en dos variedades distintas: aquellos con hilos rectos o paralelos, y aquellos con hilos cónicos. Los hilos rectos están diseñados para sostener una tuerca en el cuerpo de un racor para tubos y dependen de elementos suplementarios, incluyendo juntas, tóricas o contacto metal-metal para crear un sello estanco. Por esta razón, los hilos rectos se usan típicamente en aplicaciones donde la presión del sistema no excederá 5000 psi.

Los hilos cónicos, mientras tanto, están diseñados para sellar a medida que los hilos macho y hembra se unen. Se construyen en un ángulo en relación con la línea central, mientras que los hilos rectos son paralelos a la línea central. Se requiere un sellador de rosca o cinta de rosca para rellenar los espacios entre las crestas y los valles para evitar que los fluidos del sistema se filtren en la conexión. Un buen sellador también ayudará a prevenir el agarrotamiento (un fenómeno donde dos superficies en contacto se agarran como resultado de soldadura en frío) durante la instalación. Los hilos cónicos serán efectivos para presiones de sistema hasta 15000 psi.

Los hilos rectos se usan típicamente cuando la presión del sistema no excederá 5000 psi. Los hilos cónicos son efectivos para presiones de sistema hasta 15000 psi.

Aparte de los límites de presión del sistema notados, la elección entre conexiones roscadas rectas o cónicas a menudo se guía por preferencia del usuario. Generalmente, los racores roscados disponibles se adhieren a estándares comunes; British Standard Pipe (BSP) y National Pipe Thread (NPT) son dos de los más comunes. Puede ser beneficioso, sin embargo, estandarizar el uso de un tipo versus el otro en toda una instalación para reducir confusión potencial o aplicación errónea.

Racores de Compresión para Tubos

En contraste con los racores roscados, los racores de compresión para tubos comúnmente utilizan ferrulas para crear un sello estanco. Cuando la tuerca del racor se aprieta, la ferrule se comprime entre la tuerca y el racor receptor. Como resultado de esta compresión, la ferrule efectivamente muerde el tubo, creando así un agarre fuerte y un sello apretado. La fiabilidad del agarre del tubo está relacionada con qué tan bien la ferrule de agarre realiza esta función. Los racores de compresión también ofrecen el beneficio de ser simples de ensamblar y desensamblar.

Los racores de compresión que presentan un diseño de dos ferrulas pueden mejorar la fuerza de agarre y el rendimiento del sello.

Existen algunas diferencias clave de diseño entre la variedad de racores de compresión para tubos comúnmente disponibles hoy. Una ferrule de mordida, como se ilustra aquí en un diseño tanto de ferrule simple como doble, se curva cuando ocurre el ensamblaje. Esta acción de curvatura impulsa el borde frontal de la ferrule de mordida en el tubo para agarrar o hendir la superficie del tubo. El borde frontal de estas ferrules de mordida está destinado a morder para un agarre adecuado del tubo. Si hay vibración, pulsación, choque térmico o carga lateral ejercida sobre el racor, el contacto mínimo de la ferrule de agarre ofrece poco soporte detrás de la mordida. Esto significa que en un sistema dinámico, puede existir el potencial de daño al tubo o extracción.

Los racores de compresión que presentan un diseño de dos ferrulas pueden mejorar la fuerza de agarre y el rendimiento del sello. Aquí, un sello de gas se crea entre la ferrule frontal y el diámetro exterior de la tubería, así como entre la superficie de sello del cuerpo. La ferrule trasera también actúa como mecanismo principal para asegurar la tubería en el racor. Durante la instalación, la ferrule trasera avanza axialmente la ferrule frontal y aplica radialmente un agarre efectivo del tubo.

Un diseño de agarre mecánico de dos ferrulas que entrega acción de colecta con bisagra puede crear un agarre y sello aún más robustos. La acción de bisagra y colecta proporciona más material de la ferrule trasera en contacto cercano con el tubo adyacente al agarre del tubo. Este material proporciona soporte directo y axial a la función de agarre del tubo. Además, este diseño reduce la probabilidad de que los racores se aflojen en aplicaciones donde la vibración es una preocupación y permite una cantidad muy pequeña de movimiento en el racor mientras mantiene los niveles apropiados de agarre y fuerza. Este movimiento, llamado "retorno elástico", crea una robusta resistencia a la vibración. Además, al crear largas líneas de contacto de sello entre las ferrulas y el tubo, este diseño mecánico crea un sello de gas altamente fiable. Son una buena opción para aplicaciones donde el rendimiento estanco no puede comprometerse.

Los racores de agarre mecánico de dos ferrulas proporcionan alta resistencia a la vibración manteniendo agarre y fuerza apropiados.

 

Racores para Tubos de Presión Media

Los racores de agarre mecánico de presión media, una evolución de los racores de compresión de dos ferrulas, también ofrecen un rendimiento sobresaliente junto con una eficiencia de instalación mejorada.

Los racores serie FK de Swagelok® proporcionan un buen ejemplo de cómo la tecnología de agarre mecánico difiere de los racores estilo compresión. Usando una acción de colecta con bisagra similar a un racor de tubo de dos ferrulas estándar Swagelok® mostrado aquí, la serie FK difiere al utilizar un cuerpo de racor hembra, una tuerca macho y ferrulas preorientadas. Este diseño crea una cuña dinámica única. La cuña dinámica permite reensamblajes por torque y proporciona verificabilidad en el ensamblaje inicial y reensamblaje del racor para tubos. El diseño de dos ferrulas crea una mordida más robusta en la tubería, creando un sello de gas estanco en la instalación inicial y en cada reensamblaje.

Los racores serie FK adicionalmente presentan un cartucho preensamblado que sostiene las dos ferrulas y la tuerca. Esto ayuda a asegurar la orientación adecuada de las ferrulas e instalación. Con estas características, los racores serie FK pueden ayudar a reducir el tiempo de instalación y disminuir los costos de ensamblaje y mantenimiento mientras proporcionan una conexión más fiable, resultando en mayor tiempo de actividad en una variedad de aplicaciones.

Racores Cónicos y Roscados

Finalmente, los racores cónicos y roscados están disponibles en una amplia variedad de aleaciones y tienen varias características de diseño que los hacen adecuados para aplicaciones de presión media a alta. Su rendimiento fiable los ha convertido en una opción estándar de racor de alta presión en una variedad de aplicaciones exigentes durante muchos años.

La tubería específica para cónico y roscado, con paredes más gruesas y una clasificación de presión más alta, se requiere típicamente cuando se usarán racores cónicos y roscados. Un racor cónico y roscado de alto rendimiento presentará una glándula, un collar, un puerto hembra y un orificio de escape que le permite detectar fugas y verificar la instalación adecuada.

Se debe tener especial cuidado al preparar e instalar racores cónicos y roscados. Se requieren herramientas de conificado y roscado para hacer la conexión, junto con lubricante para reducir la fricción durante el proceso de corte. El tubo debe conificarse y roscarse correctamente antes de unirse con el racor. Es crítico asegurar que no hayan ocurrido rebabas, golpes o rayaduras durante el proceso. Una vez que la preparación de la tubería está completa, un collar se rosca en la tubería y una tuerca de glándula se inserta en el cuerpo del racor para el apriete final. Para sistemas que experimentan choque o vibración regular, también se recomienda usar componentes antivibración para ayudar a extender la vida de la conexión de tubería. Si se ensamblan correctamente, los racores cónicos y roscados pueden proporcionar un rendimiento fiable a largo plazo en algunas de las aplicaciones de sistemas de fluidos más exigentes.

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Habiendo aprendido algunos de los diferenciadores clave entre la variedad de tecnologías de racores disponibles hoy, estará mejor equipado para tomar la decisión correcta para sus aplicaciones de sistemas de fluidos. Sin embargo, este artículo solo cubre lo básico de racores de pequeño diámetro, hay muchas otras complejidades involucradas con la selección e instalación de racores para tubos.

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