Industrial Sustitución de Mangueras: Consideraciones sobre el Material del Ánima

Sustitución de Mangueras Industriales: Consideraciones sobre el Material del Ánima 

Doug Nordstrom, Director de Producto, Grupo de Productos de Mangueras

La manguera industrial bien seleccionada mantiene sus sistemas de fluidos funcionando con seguridad y eficiencia. Una manguera incorrecta, por el contrario, puede debilitar sus procesos, poner a su personal en riesgo y comprometer los 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 las mangueras se deja frecuentemente para lo último. Una buena manguera industrial vale más que su precio compra. La selección adecuada requiere una especial atención a las variables de la aplicación, como la temperatura, compatibilidad química, drenabilidad y requisitos de presión y caudal. 

Conozca mejor los materiales especiales de las ánimas—la capa más interna de una manguera industrial—y cómo seleccionar la manguera adecuada según su ánima. 

Cuestiones a Considerar Antes de Seleccionar el Material del Ánima

A continuación siguen cuestiones básicas a tener en cuenta antes de seleccionar el material del ánima. Las respuestas se encuentran en los catálogos del fabricante del producto y también a través de su  representante de ventas y servicio Swagelok.  

1. ¿El material del ánima es compatible con el fluido del sistema? ¿Se corroerá o deteriorará con el tiempo?
2. ¿Puede tolerar el rango de temperatura del fluido del sistema?
3. ¿El material del ánima evitará o limitará la permeación y la absorción? (Según la aplicación, la permeación y/o la absorción pueden no ser un problema.)
4. ¿El material del ánima soportará los procedimientos de limpieza de su sistema? Esto incluye temperatura, presión y compatibilidad del material con cualquier solvente o agente de limpieza.

Tipos de Material del ánima 

Metal

Pros:
Las ánimas metálicas  (normalmente de acero inoxidable 316) son una buena opción para las necesidades generales de los sistemas de fluidos. Están normalmente clasificadas para temperaturas entre -200°C y 454°C (-325°F y 850°F) o superiores, por lo que las ánimas metálicas son una opción excepcional para fluidos de sistemas a temperaturas extremas. El tubo metálico flexible también es una buena opción si hay poco margen para la permeación o absorción. 

Contras:
Con la aparición de los fluoropolímeros, el metal generalmente no se utiliza en medios altamente cáusticos o ácidos debido a la corrosión. Es importante anotar que las ánimas metálicas tampoco son adecuadas para aplicaciones con movimientos repetitivos y vibración, ya que son más propensas al fallo por fatiga. 

Silicona

Pros:
Las ánimas de silicona se han convertido en el material de preferencia para aplicaciones sanitarias debido a su flexibilidad y limpieza. El rango de temperatura habitual de la silicona es de -53°C a 315°C (-65°F a 500°F). 

Contras:
La silicona es muy absorbente—lo cual favorece la contaminación de la manguera. Si un fluido es absorbido por las paredes del ánima, puede quedar atrapado durante un tiempo antes de desprenderse y contaminar el fluido presente entonces en el fluido sistema. La limpieza con vapor, uno de los métodos de esterilización más habituales para la silicona, puede no eliminar completamente el fluido absorbido y dañar prematuramente el ánima. 

También es importante anotar que la silicona es incompatible con muchos solventes comunes y su compatibilidad química el limitada. Además, las altas temperaturas pueden provocar fallos prematuros—haciendo a la manguera quebradiza y provocando su rotura. 

Fluoropolímero

Pros:
Las ánimas de fluoropolímero son muy ampliamente utilizadas, y han sustituido rápidamente a la silicona como material de preferencia para las aplicaciones sanitarias. El PTFE, PFA, y el FEP son tres fluoropolímeros habituales con una temperatura de servicio de -53°C a 230°C (-65°F a 450°F). 

Las ánimas de fluoropolímero son las ánimas más químicamente inertes disponibles. No envejecen, son antiadherentes, fáciles de limpiar y soportan la limpieza con vapor repetitiva. Como las ánimas de metal, las de fluoropolímero también tienen una baja tasa de absorción. 

Los nuevos avances han permitido a los fluoropolímeros ganar una flexibilidad comparable a la de la silicona. La tecnología de la adhesión permite añadir una malla de fibra de vidrio como una capa para aumentar la flexibilidad. El proceso de adhesión sin adhesivos elimina el potencial de absorción de adhesivo por las paredes del ánima—eliminando la posibilidad de contaminación.  

Contras:
Las ánimas de fluoropolímero son más permeables que las metálicas. Si su aplicación no tolera la permeación, puede especificar un ánima de un material menos permeable como el metal. 

Los fluidos pueden generar cargas electrostáticas en su tránsito por el ánima de fluoropolímero. Eso puede generar arcos estáticos—y dañar la manguera, además de suponer un riesgo de seguridad. Evite esa posibilidad especificando un ánima rellena de carbono negro si el proceso necesita disipación estática. El carbono transmite la carga hasta las conexiones finales donde se descarga.  

Termoplástica (Nilón)

Pros:
Las ánimas termoplásticas o de nilón suelen utilizarse en aplicaciones hidráulicas. Pueden contener altas presiones y su temperatura de servicio habitual es de -40°C a 93°C (-40°F a 200°F). Disponibles en diámetros de hasta una pulgada, las mangueras con ánimas de materiales termoplásticos son consideradas mangueras económicas, de buena calidad, para uso general y pueden soportar los pulsos de presión mejor que las mangueras con ánimas metálicas o de fluoropolímeros. 

Contras:
Las mangueras termoplásticas son altamente permeables debido al material blando y poroso utilizado para su construcción.  Además, esos materiales mas blandos tienen una temperatura de servicio inferior, comparada con muchos otros tipos de mangueras. 

Goma

Pros:
Las mangueras de goma son económicas, para uso general y con una temperatura de servicio parecida a la de las termoplásticas. La mangueras de goma pueden ser aplastadas sin sufrir daños permanentes y se pueden ensamblar prácticamente sin equipo especial. Están disponibles en diámetros de hasta más de dos pulgadas—mayores que el resto.  

Contras:
Las ánimas de goma están recomendadas para servicio de baja presión únicamente. Estéticamente, estas mangueras se erosionan más rápido. 

Construcción de la Pared del Ánima

Antes de decidir el material del ánima de las mangueras, es necesario entender la construcción de la pared de ésta. Y decidir si la pared debe ser lisa o corrugada, lo cual la hace muy flexible. Los requisitos de su aplicación en relación a la flexibilidad de la manguera, así como a la presión, caudal y capacidad de drenaje son los que determinarán el tipo de ánima.  

Ánima lisa

Pros
Un ánima lisa, tiene una pared interna completamente lisa, sin pliegues. Todos los materiales de ánimas descritos arriba están disponibles en configuración lisa excepto las metálicas. El ánima lisa permite controlar el caudal con precisión gracias a la ausencia de pliegues que interrumpen el paso. El ánima lisa también favorece la capacidad de drenaje.  

Contras:
La mayor desventaja del ánima lisa es la posibilidad de retorcimiento en diámetros grandes. Aunque las capas de refuerzo suelen ayudar a evitar este problema. 

Corrugada

Pros:
En la opción de construcción corrugada, la pared del tubo está plegada en un patrón que mejora la capacidad de la manguera para doblarse sin plegarse. Las ánimas metálicas y de fluoropolímero están disponibles con pared corrugada. 

Los corrugados pueden ser de dos tipos—helicoidal y anular. El diseño helicoidal, básicamente de las ánimas de fluoropolímero, es un corrugado simple que crea una espiral en toda la longitud de la manguera. Favorece el caudal aguas abajo y es perfecta cuando se necesita drenabilidad y flexibilidad. El diseño anular típico de las ánimas de metal se caracteriza por una serie de anillos conectados. Las ánimas de metal corrugado tienen pliegues profundos para favorecer la flexibilidad. 

Contras:
El tubo metálico flexible no es muy adecuado para operaciones con movimiento repetitivo debido a que éste se puede fatigar y quebrar.  

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