Criterios de selección para tubos y mangueras

Elegir los tubos y mangueras adecuados es esencial para mantener la seguridad y eficiencia de los sistemas de manejo de fluidos. Estas partes son cruciales para el transporte de líquidos y gases en diversas aplicaciones, incluyendo maquinaria industrial, dispositivos médicos y electrodomésticos. Es importante comprender los criterios de selección, la composición del material y las clasificaciones de presión y temperatura de una manguera para tomar decisiones bien informadas.

Definiciones de tubos, mangueras y tuberías

Las mangueras, tubos y tuberías a veces se pueden usar indistintamente. Sin embargo, tienen características diferentes:

• Tubo: Un tubo es un cilindro hueco hecho de plástico o metal que transporta líquidos o gases.
• Manguera: Aunque puede ser rígida, una manguera es frecuentemente un tubo flexible hecho de plástico, goma o metal utilizado para transportar líquidos o gases. Las mangueras suelen estar hechas de numerosos materiales.
• Tubería: Una tubería es un tubo rígido hecho de plástico o metal utilizado para transportar líquidos o gases. Puede ser flexible, pero ese no es el caso con frecuencia.

Criterios de selección

Al seleccionar un tubo o manguera, los tres criterios principales son longitud, diámetro y material. Especificar incorrectamente una manguera o tubo podría provocar una ruptura o fallo, causando fugas y tiempo de inactividad del sistema.

Longitud

La longitud de una manguera o tubo debe mantenerse al mínimo para evitar una caída de presión innecesaria. Sin embargo, debe ser lo suficientemente larga para evitar la tensión y tener suficiente holgura para compensar los cambios de longitud debido a la temperatura, presión, vibraciones o movimientos de componentes. El diámetro interno de la manguera o tubo se puede aumentar para disminuir la caída de presión.

Diámetro

El diámetro interno (ID) de una manguera o tubo afecta su capacidad de flujo (Q) y velocidad de flujo (v). Aumentar el diámetro interno disminuirá la caída de presión a lo largo de la manguera o tubo. Sin embargo, la velocidad de flujo se reducirá. Debe haber un equilibrio entre optimizar la transferencia de energía y reducir el costo. Las mangueras de tamaño insuficiente pueden provocar una gran pérdida de rendimiento, y las mangueras de tamaño excesivo pueden provocar problemas de instalación debido a la falta de espacio o costos adicionales.

Usando la capacidad de flujo (Q en l/min) y la velocidad de flujo (v en m/s), utilice la siguiente ecuación para encontrar el diámetro interno adecuado (mm) de una aplicación:

Nota: La ecuación solo debe usarse para fluidos generales, no gases o fluidos viscosos.

Para aplicaciones comunes, las velocidades de flujo de línea de presión recomendadas en promedio son:

• Líneas de aire comprimido/neumáticas: 15 - 25 m/s
• Líneas de agua domésticas: 1 - 3 m/s
• Líneas de aceite hidráulico: 3 - 6 m/s
• Líneas de succión hidráulica: 0.6 - 1.3 m/s
• Líneas de retorno hidráulico: 1.7 - 4.5 m/s

Hay tres formas de indicar el diámetro de una manguera o tubo:

• Diámetro interno
• Diámetro externo (OD)
• Ambos diámetros interno y externo

Por ejemplo, una manguera 3x2 significa un OD de 3 mm y un ID de 2 mm. Si solo se especifica el diámetro externo, consulte la hoja de especificaciones de la manguera para comprender el diámetro interno y asegurarse de que sea adecuado para la aplicación. El diámetro externo es importante para fines de conexión, como especificar un acoplamiento. Si es necesario, el grosor de la pared de la manguera o tubo se puede especificar utilizando la siguiente fórmula:

Material

La selección del material del tubo y la manguera es crucial para garantizar que no falle durante la operación. El material de una manguera o tubo necesita las siguientes propiedades:

• Resistente a la temperatura atmosférica
• Resistente a la temperatura y presión del medio
• Químicamente compatible con el medio
• Suficientemente flexible o rígido para cumplir con los requisitos de la aplicación
• Para obtener más información, lea nuestra guía de materiales de mangueras y tubos

Presión y temperatura

Utilizar mangueras y tubos dentro de sus rangos de presión y temperatura designados es esencial. Las pruebas del fabricante determinan estas especificaciones y generalmente se presentan como una presión máxima segura a una temperatura especificada. Para mangueras que transportan fluidos a presión, es crucial no exceder la presión de operación máxima, también conocida como límite de presión estática. Además, cualquier aumento repentino de presión debe mantenerse por debajo de la clasificación de presión de rotura de la manguera para evitar fallos.

También se debe considerar la clasificación de temperatura de una manguera o tubo. Debe operar a una temperatura inferior a la del fluido que transporta y del entorno ambiente. La temperatura impacta directamente en la presión; a medida que la temperatura aumenta, la presión dentro de la manguera también aumenta (según la Ley de Charles). En consecuencia, una manguera clasificada para la presión de operación total a 20°C (68°F) puede tener una clasificación de presión reducida a 60°C (140°F). La elección del material para la manguera o tubo determinará en última instancia sus límites de operación de presión y temperatura.

Mangueras y tubos reforzados

La mayoría de las mangueras y tubos están diseñados como unidades individuales independientes. Sin embargo, a veces es beneficioso unir múltiples mangueras y tubos por razones organizativas y de seguridad. Esta práctica evita enredos y permite un arreglo más ordenado de las líneas. Envolver estas mangueras y tubos combinados en una cubierta protectora, comúnmente hecha de PVC, ofrece protección adicional. Esta capa exterior los protege de fuerzas externas, condiciones climáticas adversas y exposición a aceites y otras sustancias potencialmente dañinas.

Además, las mangueras y tubos pueden estar hechos de múltiples materiales para mejorar su funcionalidad y durabilidad. Normalmente, esto implica una manguera interna hecha de un material que luego se recubre con otro material en el exterior. La elección de los materiales es estratégica; la capa interna se selecciona por su compatibilidad con el fluido transportado, mientras que el material exterior se elige por su capacidad para resistir el entorno circundante.

Hay una amplia variedad de combinaciones de materiales disponibles, cada una proporcionando beneficios distintos adaptados a requisitos específicos. Para mejorar aún más las capacidades de la manguera, los fabricantes pueden incorporar inserciones o trenzado, un proceso comúnmente conocido como refuerzo. El refuerzo mejora significativamente las características de rendimiento de la manguera. Por ejemplo, una manguera hecha de un material que normalmente maneja baja presión, como el silicón, puede ser reforzada con una capa de tejido tejido apretadamente. Cuando esto se recubre con una capa adicional de silicón, el resultado es una manguera que conserva su compatibilidad con el medio mientras adquiere la resistencia para soportar aplicaciones de alta presión.

FAQs

¿Cómo se especifican las mangueras?

Las mangueras se especifican por su diámetro interno, que nunca cambia. Si las paredes se engrosan o refuerzan, el diámetro externo cambia.

¿Qué longitud de manguera necesito?

Para determinar la longitud necesaria de la manguera, mida desde el grifo hasta el punto más lejano necesario. Luego compre una manguera ligeramente más larga.