Material de manguera industrial:Consideraciones sobre el tubo central

Reemplazo de mangueras industriales:Consideraciones sobre el material del tubo central

Doug Nordstrom, director sénior de productos, grupo de productos de mangueras

La manguera industrial adecuada mantiene el rendimiento seguro y eficaz de sus sistemas de fluidos. Sin embargo, la manguera incorrecta puede socavar sus procesos, poner en riesgo a su personal y comprometer sus resultados. Con demasiada frecuencia, los ingenieros ni siquiera se dan cuenta 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 idea de último momento. La manguera industrial correcta es más valiosa que su precio de compra. La selección adecuada requiere prestar mucha atención a las variables de su aplicación, como la temperatura, la compatibilidad química, la capacidad de drenaje y los requisitos de presión y caudal.

Continúe 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 en función de su núcleo.

Preguntas a tener en cuenta antes de seleccionar el material de su tubo central

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

1. ¿El material del núcleo es químicamente compatible con los medios 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 evitará o limitará la permeación y la absorción? (Dependiendo de su aplicación, la permeación y/o la 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 del material con cualquier solvente y agente de limpieza.

Tipos de materiales del tubo central

Metal

Ventajas

Los núcleos de metal (comúnmente acero inoxidable 316L) son una buena opción para las necesidades generales del sistema de fluidos. Por lo general, están clasificados para temperaturas entre -325 °F y 850 °F o más (-200 °C y 454 °C), lo que hace que los tubos con núcleo de metal sean una opción excepcionalmente buena para los medios del sistema a temperaturas extremas. Los tubos flexibles de metal también son una buena opción cuando hay poco espacio para la permeación o la absorción.

Contras

Desde el advenimiento de los fluoropolímeros, los tubos con núcleo de metal generalmente no se eligen para medios altamente cáusticos o ácidos debido a problemas de corrosión. Es importante tener en cuenta que los núcleos de metal tampoco son adecuados para operaciones con vibraciones y movimientos repetitivos, ya que son más susceptibles a fallas por fatiga.

Silicona

Ventajas

Los núcleos de silicona se han convertido en el material elegido 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).

Contras

La silicona es bastante absorbente, lo que conduce a la contaminación de la manguera. Si un fluido es absorbido por las paredes del tubo central, puede permanecer allí durante un período de tiempo antes de filtrarse hacia el medio que se encuentra 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 líquido absorbido y dañar rápidamente el núcleo de silicona.

También es importante tener en cuenta que la silicona es incompatible con muchos solventes comunes y tiene una compatibilidad química limitada. Además, las altas temperaturas pueden causar fallas prematuras, lo que hace que la manguera se vuelva quebradiza y se rompa.

Fluoropolímero

Ventajas

Los tubos con núcleo de fluoropolímero se usan mucho y reemplazan rápidamente a la silicona como 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 químicamente más inertes disponibles. No envejecen, son antiadherentes, fáciles de limpiar y pueden soportar la limpieza repetitiva 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 adquieran una flexibilidad comparable a la de la silicona. La tecnología de unión permite agregar una trenza de fibra de vidrio como una capa para aumentar la flexibilidad. El proceso de unión sin pegamento elimina la posibilidad de que las paredes del núcleo absorban el pegamento, lo que elimina la posibilidad de contaminación.

Contras

Los núcleos de fluoropolímero son más permeables que las mangueras con núcleo de metal. 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 los tubos centrales de fluoropolímero. Esto puede causar chispas estáticas, dañando la manguera y representando un peligro para la seguridad. Evite que esto ocurra especificando un núcleo relleno de negro de carbón si su proceso requiere disipación estática. El carbono permite que la carga viaje hasta 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 con núcleo termoplástico se consideran mangueras de uso general buenas y económicas y pueden manejar los impulsos de presión mejor que las mangueras con núcleo de metal y fluoropolímero.

Contras

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

Goma

Ventajas

Las mangueras con núcleo de goma son mangueras económicas de uso general con un rango de temperatura típico como el del termoplástico. Las mangueras de goma tienen la capacidad de ser aplastadas sin daño permanente y se pueden construir con poco o ningún equipo especial. También están disponibles en tamaños de diámetro de más de dos pulgadas, más grandes que sus contrapartes.

Contras

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

Construcción de pared de tubo central

Antes de realizar su selección final en el material del 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, lo que le permite doblarse como una pajilla flexible. El requisito de su aplicación para la capacidad de flexión de la manguera guiará su decisión, al igual que las necesidades de presión, flujo y capacidad de drenaje.

Diámetro interior liso

Ventajas

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

Contras

La principal desventaja de los orificios lisos son las torceduras, particularmente en diámetros más grandes. Las capas de refuerzo a menudo ayudan a resolver las torceduras.

Enrevesado

Ventajas

Con los tubos de núcleo corrugado, las paredes del tubo se doblan en un patrón que aumenta la capacidad de la manguera para doblarse sin retorcerse. Los núcleos de metal y fluoropolímero se ofrecen con paredes contorneadas.

Los núcleos contorneados vienen en dos tipos:helicoidales y anulares. El diseño helicoidal, que se encuentra principalmente en los núcleos de fluoropolímero, es una sola convolución que desciende en espiral a lo largo de la manguera. Promueve el flujo aguas abajo, perfecto cuando el drenaje es una preocupación tanto como la flexibilidad. El diseño anular, típico de los núcleos metálicos, presenta una serie de anillos conectados. Los núcleos anulares de metal vienen con profundas circunvoluciones para una máxima flexibilidad.

Contras

Los tubos flexibles de metal no son adecuados para operaciones en las que se mueven en un patrón repetitivo porque los movimientos pueden causar fatiga y roturas.

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