Mangueras de presión y aspiración - Cómo funcionan
Figura 1: Manguera de aspiración-presión de PVC con bobina de soporte de PVC duro
Las mangueras de presión y succión colaboran con las bombas para eliminar eficientemente sustancias no deseadas, como agua o depósitos químicos, y para transportar materiales sólidos, como arena o astillas de madera. Las mangueras de succión funcionan bajo presión negativa para extraer materiales, mientras que las mangueras de presión operan bajo presión positiva para descargar materiales. Estas mangueras están construidas con varios polímeros, incluidos el cloruro de polivinilo (PVC) y el poliuretano (PU). La manguera se refuerza con una espiral de soporte que recorre toda su longitud. Esta espiral puede estar hecha de diferentes materiales, como PVC o acero. La Figura 1 muestra una manguera de PVC verde claro con una espiral de soporte de PVC que recorre toda la manguera.
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Ejemplos de mangueras de presión y aspiración
Manguera de presión de aspiración de cloruro de polivinilo
Figura 2: Manguera flexible de presión y aspiración de PVC con bobina de acero
Un tipo común de manguera industrial es una manguera flexible de presión y aspiración de PVC soportada por una espiral de alta resistencia a la tracción (Figura 2). La espiral de alta resistencia a la tracción garantiza que la manguera no reviente en condiciones de presión o vacío. Este tipo versátil es capaz de transportar agua, aire comprimido o ácidos y álcalis suaves, incluidos los productos de limpieza. El PVC tiene un bajo coeficiente de fricción, lo que hace que las paredes interiores sean suaves, mejorando el flujo de medios líquidos y sólidos en situaciones de alto vacío y presión. Esto también disminuye el desgaste de la manguera debido a la abrasión.
La versatilidad del PVC se extiende a todos los sectores, incluidos el médico, el alimentario, el de las bebidas y el energético. Por lo general, las temperaturas de trabajo de las mangueras de presión y aspiración de PVC oscilan entre -10 °C y +65 °C. En concreto, las mangueras de presión y succión de PVC funcionan bien para:
- Procesamiento químico
- Transporte de agua
- Líneas de productos de desecho
- Manipulación de fluidos viscosos
- Manipulación de alimentos húmedos o secos
- Traslado de bebidas
- Procesamiento de productos lácteos
- Transporte de material granular
- Suministro de aire y gas
- Descarga de la bomba
- Sistemas de pulverización
- Revestimiento de protección
- Agua potable
- Sistemas de riego
Lea nuestro artículo sobre las mangueras de uso alimentario para obtener más información.
Manguera de presión y aspiración de poliuretano
Figura 3: Manguera de aspiración-presión en espiral - Revestimiento de poliéter con bobina de alambre de acero revestido de cobre incrustado
El poliuretano (PU), otro material habitual para las mangueras de aspiración y presión, tiene mayor elasticidad y resistencia a la abrasión en comparación con el PVC. Su flexibilidad natural no requiere aditivos para conservar las propiedades elásticas. Además, las mangueras de PU pueden utilizarse a temperaturas más altas que las de PVC (de -40 °C a 90 °C). Al igual que otras mangueras de presión y aspiración, la manguera lleva incrustado un material de alta resistencia a la tracción para garantizar que la manguera no reviente en aplicaciones de vacío o presurizadas. En la figura 3 se muestra un ejemplo de manguera industrial de poliéter-PU con una bobina de alambre de acero recubierto de cobre incrustada en la manguera.
Debido a su versatilidad con la temperatura y la flexibilidad, las mangueras de presión y aspiración de PU tienen un rango de uso más amplio. En general, el PU tiene una resistencia química decente. Sin embargo, hay que diferenciar entre el PU-éter y el PU-éster; el PU-éter tiene una mayor estabilidad hidrolítica y el PU-éster es más resistente a los hidrocarburos como aceites y disolventes. Las mangueras de PU se utilizan en las industrias química, maderera y de pinturas y lacas. Los usos típicos son:
- Transporte de gases
- Transporte de virutas de madera
- Transporte de niebla o polvo de pintura
- Transporte de material granulado como grava, arena, polvo, madera o grano
Desgaste
Abrasión
Ninguna manguera de presión y aspiración puede evitar completamente los daños por abrasión debidos a la fricción del transporte de materiales sólidos. La abrasión es el proceso de raspado o desgaste de la capa interna de la manguera. Esto es más notable en las mangueras con un tubo interior rugoso. El bajo coeficiente de fricción del PU permite sólo una pequeña fricción de los materiales transferidos, como la grava, la arena o el cemento. Las mangueras de PU suelen ser más resistentes a la abrasión que las de PVC estándar.
Medio
Al considerar una manguera de presión y aspiración, es importante evaluar el medio que la manguera va a transportar. El transporte de materiales no óptimos puede hacer que la manguera se deteriore; por ejemplo, una manguera diseñada para transportar agua no puede transportar eficazmente gasolina sin deteriorarse. Esto disminuye la vida útil de la manguera y/o puede dar lugar a la contaminación del medio debido a la lixiviación del material de la manguera.
Factores medioambientales
Otros factores ambientales, como la exposición a la luz solar, las temperaturas extremas o el arrastre pueden afectar a las mangueras de presión y aspiración. A bajas temperaturas, las mangueras suelen perder flexibilidad y pueden provocar grietas. Con temperaturas elevadas, las mangueras pueden romperse. La exposición a los rayos UV debido a la luz solar puede degradar químicamente el material de la manguera en un proceso conocido como degradación por UV. Además, es importante el entorno local en el que se utiliza la manguera. Las mangueras utilizadas en las plantas químicas se degradan más rápidamente que las utilizadas en la agricultura.
Estándares
A la hora de comprar mangueras de presión, es importante tener en cuenta si se ajustan a las normas tanto de la Unión Europea (UE) como de Estados Unidos (EEUU). En general, las normas más importantes se refieren a las mangueras que entran en contacto con productos alimentarios o con sustancias químicas. Para este tipo de mangueras, la Unión Europea y Estados Unidos han desarrollado sus propias normas. A continuación se comentan brevemente las principales normas de cada región.
Unión Europea
En la UE, para el uso alimentario, los materiales en contacto con alimentos no deben contener aditivos halógenos ni plastificantes y tienen una inflamabilidad reducida. Una norma importante es el Reglamento (CE) 1935/2004. Establece que los materiales en contacto con los alimentos (como el plástico) no deben liberar sus componentes en los alimentos a niveles que puedan poner en peligro la salud humana. La CE nº 10/2011 también orienta sobre qué plásticos pueden utilizarse en contacto con determinados productos alimenticios.
En Alemania, los tubos deben clasificarse como no inflamables según la norma DIN 4102 B1. La clasificación B1 indica que ha superado la prueba del eje de fuego, en la que el material se cuelga en un armario de pruebas y se expone a una llama durante diez minutos. También debe cumplir la norma TRGS 727, una forma de evaluar y evitar los riesgos de ignición derivados de la carga electrostática en zonas peligrosas.
Estados Unidos
En Estados Unidos, la FDA regula los materiales destinados a estar en contacto con los alimentos. Una norma común es la FDA 21 CFR 177.2600, que se ocupa de los aditivos alimentarios indirectos. Las moléculas podrían migrar de la manguera de plástico a presión a los alimentos y esta normativa garantiza la seguridad alimentaria. La norma FDA 21 CFR 178. 2010 establece los antioxidantes y/o estabilizantes permitidos para los polímeros con el fin de garantizar la seguridad alimentaria.
