Elección del Material del Tubo Central para Mangueras Industriales: Consideraciones Clave

Reemplazo de Manguera Industrial: Consideraciones sobre el Material del Tubo Central

Doug Nordstrom, Senior Product Manager, Hose Product Group

La manguera industrial adecuada mantiene sus sistemas de fluidos funcionando de manera segura y efectiva. La manguera incorrecta, sin embargo, puede socavar sus procesos, poner en riesgo a su personal y comprometer sus resultados. Con demasiada frecuencia, los ingenieros ni siquiera son conscientes de que sus mangueras son un problema hasta que es demasiado tarde.

A pesar de su importancia, la selección de mangueras a menudo se trata como una reflexión tardía. La manguera industrial adecuada es más valiosa que su precio de compra. La selección adecuada requiere una atención cercana a las variables de su aplicación, como temperatura, compatibilidad química, drenabilidad y requisitos de presión y flujo.

Siga leyendo para obtener más información sobre los materiales únicos dentro del tubo central, la capa más interna de una manguera industrial, y cómo seleccionar una manguera adecuada basada en su núcleo.

Preguntas a Considerar Antes de Seleccionar su Material de Tubo Central

A continuación se presentan preguntas básicas a considerar antes de seleccionar su material de tubo central. Puede abordar estas preguntas con la ayuda de catálogos de productos del fabricante o con su representante de ventas y servicio de Swagelok.

1. ¿El material del núcleo es químicamente compatible con el medio del sistema? ¿Se corroerá o deteriorará con el tiempo?
2. ¿Puede el material del núcleo tolerar el rango de temperatura del medio del sistema?
3. ¿El material del tubo central prevendrá o limitará la permeación y absorción? (Dependiendo de su aplicación, la permeación y/o absorción pueden no ser un problema.)
4. ¿El material del núcleo resistirá las prácticas de limpieza de su sistema? Esto incluye temperatura, presión y compatibilidad de materiales con cualquier solvente y agente de limpieza.

Tipos de Materiales de Tubo Central

Metal

Ventajas

Los núcleos metálicos (comúnmente acero inoxidable 316L) son una buena opción para necesidades generales de sistemas de fluidos. Por lo general, están clasificados para temperaturas entre -325 °F y 850 °F o superior (-200 °C y 454 °C), lo que hace que los tubos centrales metálicos sean una opción excepcionalmente buena para medios de sistema a temperaturas extremas. La tubería flexible metálica también es una buena opción cuando hay poca tolerancia para la permeación o absorción.

Desventajas

Desde la llegada de los fluoropolímeros, los tubos centrales metálicos típicamente no se eligen para medios altamente cáusticos o ácidos debido a problemas de corrosión. Es importante señalar que los núcleos metálicos tampoco son adecuados para operaciones con movimientos repetitivos y vibración, ya que son más susceptibles a fallos por fatiga.

Silicona

Ventajas

Los núcleos de silicona se han convertido en el material de elección para aplicaciones sanitarias debido a su flexibilidad y limpieza. Un rango de temperatura típico para la silicona se extiende desde -65 °F a 500 °F (-53 °C a 315 °C).

Desventajas

La silicona es bastante absorbente, lo que lleva a la contaminación de la manguera. Si un fluido se absorbe en las paredes del tubo central, puede permanecer allí por un período de tiempo antes de filtrarse al medio actualmente dentro del sistema de fluidos. La limpieza con vapor, uno de los métodos de esterilización más comunes para la silicona, también puede no eliminar completamente el fluido absorbido y dañar rápidamente un núcleo de silicona.

También es importante señalar que la silicona es incompatible con muchos solventes comunes y tiene compatibilidad química limitada. Además, las altas temperaturas pueden causar fallos prematuros, haciendo que la manguera se vuelva frágil y se degrade.

Fluoropolímero

Ventajas

Los tubos centrales de fluoropolímero son muy ampliamente utilizados y están reemplazando rápidamente a la silicona como el material de elección para aplicaciones sanitarias. PTFE, PFA y FEP son tres fluoropolímeros comunes con un rango de temperatura típico de -65 °F a 450 °F (-53 °C a 230 °C).

Los núcleos de fluoropolímero son los núcleos más químicamente inertes disponibles. Son no envejecibles, antiadherentes, fáciles de limpiar y pueden resistir la limpieza repetida con vapor. Al igual que los núcleos metálicos, los fluoropolímeros también tienen una baja tasa de absorción.

Los nuevos avances han permitido que los núcleos de fluoropolímero ganen flexibilidad comparable a la de la silicona. La tecnología de unión permite agregar una trenza de fibra de vidrio como capa para mayor flexibilidad. El proceso de unión sin pegamento elimina el potencial de absorción de pegamento en las paredes del núcleo, eliminando la posibilidad de contaminación.

Desventajas

Los núcleos de fluoropolímero son más permeables que las mangueras de núcleo metálico. Si su aplicación no puede tolerar la permeación, considere especificar un material de núcleo menos permeable, como el metal.

El fluido puede generar carga electrostática al pasar a través de tubos centrales de fluoropolímero. Esto puede causar chispas estáticas, dañando la manguera y representando un peligro de seguridad. Evite esta ocurrencia especificando un núcleo relleno de negro de carbono si su proceso requiere disipación estática. El carbono permite que la carga viaje a la conexión final y salga de forma segura.

Termoplástico (Nylon)

Ventajas

Los tubos centrales termoplásticos, o de nylon, a menudo se eligen para aplicaciones hidráulicas. Pueden soportar altas presiones y tienen un rango de temperatura típico de -40 °F a 200 °F (-40 °C a 93 °C). Disponibles en tamaños de diámetro de hasta una pulgada, los materiales de núcleo termoplástico se consideran buenas mangueras económicas de propósito general y pueden manejar impulsos de presión mejor que las mangueras de núcleo metálico y fluoropolímero.

Desventajas

Las mangueras termoplásticas también son altamente permeables debido al material suave y poroso utilizado en su construcción. Además, los materiales más suaves tienen un rango de temperatura más bajo en comparación con muchos otros tipos de mangueras.

Caucho

Ventajas

Las mangueras de núcleo de caucho son mangueras económicas de propósito general con un rango de temperatura típico similar al del termoplástico. Las mangueras de caucho tienen la capacidad de ser aplastadas sin daño permanente y pueden construirse con poco o ningún equipo especial. También están disponibles en tamaños de diámetro superiores a dos pulgadas, más grandes que sus contrapartes.

Desventajas

El núcleo de caucho se recomienda solo para usos de baja presión. Cosméticamente, estas mangueras también se sabe que se erosionan más rápido.

Construcción de la Pared del Tubo Central

Antes de hacer su selección final en material de tubo central para su manguera industrial, también debe comprender la construcción de la pared del tubo central. Deberá decidir si la pared del tubo central debe ser lisa o tener convoluciones, permitiéndole doblarse como una pajita flexible. El requisito de su aplicación para la flexibilidad de la manguera guiará su decisión, al igual que las necesidades de presión, flujo y drenabilidad.

Liso (Smooth-bore)

Ventajas

En un núcleo liso, la pared interior del tubo es suave sin crestas. Todos los materiales de núcleo mencionados anteriormente se ofrecen en liso excepto el metal. Elija liso si el control preciso de flujo es una prioridad, ya que no hay irregularidades en la pared que causen interrupciones. Los núcleos lisos también promueven la drenabilidad.

Desventajas

La principal desventaja del liso es el plegado, particularmente en diámetros mayores. Las capas de refuerzo a menudo ayudan a resolver el plegado.

Convolucionado

Ventajas

Con tubos centrales convolucionados, las paredes del tubo están plegadas en un patrón que aumenta la capacidad de la manguera para doblarse sin plegarse. Los núcleos metálicos y de fluoropolímero se ofrecen con paredes convolucionadas.

Los núcleos convolucionados vienen en dos tipos: helicoidal y anular. El diseño helicoidal, encontrado principalmente en núcleos de fluoropolímero, es una sola convolución que se espiral a lo largo de la manguera. Promueve el flujo descendente, perfecto cuando la drenabilidad es una preocupación, así como la flexibilidad. El diseño anular, típico en núcleos metálicos, presenta una serie de anillos conectados. Los núcleos metálicos anulares vienen con convoluciones profundas para máxima flexibilidad.

Desventajas

La tubería flexible metálica no es adecuada para operaciones donde se mueven en un patrón repetitivo porque los movimientos pueden causar fatiga y rotura.

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