Cómo influye el tipo de fluido en la degradación interna de las mangueras técnicas
Una manguera técnica puede presentar un buen estado exterior y, sin embargo, estar sufriendo un deterioro importante en su interior. Cuando esto ocurre, el problema suele estar relacionado con las condiciones en las que trabaja: el fluido que transporta, su temperatura, la presión, el tiempo de contacto y el movimiento al que está sometida la manguera.
El material del tubo interior está en contacto directo con el fluido y, por tanto, es el primer elemento que debe ser compatible con aquello que se transporta. Agua, vapor, aceites, combustibles, productos químicos o materiales abrasivos no provocan el mismo tipo de desgaste ni exigen las mismas características al material.
En Comaga lo vemos a diario cuando un cliente necesita sustituir una manguera y aporta únicamente el diámetro o la presión de trabajo. Son datos importantes, pero no suficientes para seleccionar correctamente el modelo.
“En la práctica, muchos problemas con las mangueras empiezan por una selección demasiado genérica. No es lo mismo transportar agua que agua caliente, un hidrocarburo o un producto químico, y tampoco es lo mismo hacerlo a temperatura ambiente que a temperaturas elevadas. Por eso siempre intentamos conocer primero las condiciones reales de trabajo antes de recomendar una manguera.”
— Jorge Galán, gerente de Comaga
La importancia de prestar atención a estos factores también aparece en los datos de instalaciones industriales. Un análisis de incidencias de mangueras realizado por PSA Norway registró que las fugas representaban el 46 % de los problemas de mangueras industriales analizados. El propio informe señala que se trata de una estadística incompleta y que cuestiones como el desgaste y la manipulación probablemente están infrarrepresentadas.
No significa que todas esas fugas tengan su origen en una incompatibilidad química. De hecho, el mismo estudio apunta a factores como desgaste, daños externos, manipulación y problemas de presión. Pero sirve para poner en contexto algo que en una instalación industrial es fundamental: una manguera no debe seleccionarse únicamente por sus dimensiones.
¿Por qué el fluido puede deteriorar el interior de una manguera?
El tubo interior de una manguera está fabricado con un determinado elastómero o polímero, elegido para entrar en contacto con unos fluidos concretos. Cuando existe una incompatibilidad, el material puede experimentar cambios físicos o químicos que alteran su comportamiento.
Dependiendo del fluido y del material, pueden aparecer fenómenos como hinchamiento, endurecimiento, reblandecimiento, pérdida de resistencia, grietas, degradación superficial o separación entre capas.
La temperatura tiene además un papel importante. Un material que presenta un comportamiento adecuado a temperatura ambiente puede reaccionar de otra manera cuando se expone al mismo producto a una temperatura elevada. Las guías de compatibilidad de fabricantes de mangueras señalan precisamente que el aumento de temperatura puede intensificar el ataque químico sobre determinados compuestos.
Por eso, cuando se habla de compatibilidad química de una manguera, no basta con conocer el nombre del fluido.
¿Qué factores determinan cómo envejece una manguera por dentro?
La interacción entre el fluido y el material interior depende de varias condiciones que deben analizarse conjuntamente.
Entre las más importantes se encuentran:
- El tipo de fluido y su composición
- La concentración, especialmente en productos químicos
- La temperatura de trabajo
- La presión y las posibles variaciones de presión
- El tiempo de contacto con el fluido
- La frecuencia de flexión y movimiento
- Las condiciones de aspiración o impulsión
- El material concreto empleado en el tubo interior
Este último punto es especialmente importante. No todos los cauchos de una misma familia tienen necesariamente la misma formulación ni responden exactamente igual ante un determinado producto.
Teniendo esto en cuenta, en una selección técnica no es suficiente decir que una manguera es «de caucho» o «de plástico». Hay que conocer qué compuesto se utiliza y para qué condiciones está recomendado.
¿Qué ocurre cuando una manguera transporta agua, agua caliente o vapor?
El agua a temperatura ambiente no plantea las mismas exigencias que el agua caliente o el vapor. Cuando aumenta la temperatura, cambia el comportamiento de los materiales y pueden acelerarse determinados procesos de degradación. Además, en aplicaciones de vapor hay que considerar conjuntamente temperatura, presión y las condiciones del ciclo de trabajo.
Una manguera destinada a agua fría, por tanto, no debe darse por válida automáticamente para agua caliente. Lo mismo sucede con el aire: una manguera adecuada para aire a temperatura ambiente no necesariamente está indicada para aire caliente.
En estas aplicaciones resulta especialmente importante consultar las especificaciones concretas del fabricante y no extrapolar las características de una manguera a otra únicamente porque tengan una apariencia similar.
¿Cómo afectan los hidrocarburos al tubo interior?
Gasolinas, gasóleos, aceites y otros hidrocarburos pueden interactuar con determinados elastómeros provocando cambios en sus propiedades.
Uno de los fenómenos que puede aparecer es el hinchamiento del material debido a la absorción de determinados componentes del fluido. También pueden producirse cambios en la resistencia mecánica o en la flexibilidad del tubo.
El problema no siempre aparece inmediatamente. Una manguera puede funcionar durante un periodo de tiempo y comenzar a presentar alteraciones después de una exposición prolongada, especialmente cuando se combinan temperatura, presión y movimiento.
Por eso existen mangueras específicamente destinadas a hidrocarburos dentro de la oferta de Comaga, con materiales y construcciones pensados para este tipo de aplicaciones.
¿Por qué los productos químicos requieren una selección más precisa?
Decir que una manguera es «resistente a productos químicos» resulta demasiado general. Un ácido, una base, un disolvente o una solución concentrada pueden tener comportamientos completamente diferentes frente a un determinado elastómero. Incluso un mismo producto químico puede presentar una respuesta distinta dependiendo de su concentración y de la temperatura.
Las tablas de compatibilidad química son una herramienta fundamental para realizar una primera selección, pero deben interpretarse teniendo en cuenta las condiciones reales de trabajo. Cuando no existe información suficiente para una combinación concreta de material, producto y temperatura, los fabricantes especializados recomiendan realizar comprobaciones o ensayos específicos antes de utilizar la manguera.
En una instalación química, por tanto, conocer únicamente el diámetro y la presión de la manguera está lejos de ser suficiente.
¿Qué diferencia hay entre degradación química y desgaste por abrasión?
En la degradación química, el fluido interactúa con el material y puede modificar sus propiedades. En el desgaste por abrasión, son las partículas sólidas transportadas las que van erosionando progresivamente la superficie interior.
Una instalación puede presentar incluso ambos problemas al mismo tiempo. Por ejemplo, una manguera puede transportar un producto químicamente agresivo que contiene partículas sólidas. En ese caso, habrá que valorar tanto la compatibilidad del material como su resistencia frente a la abrasión.
La velocidad de circulación, la naturaleza de las partículas y la geometría de la instalación también tienen importancia. En determinados cambios de dirección, por ejemplo, el desgaste puede concentrarse en zonas concretas del tubo.
Por eso Comaga diferencia entre sus mangueras para productos abrasivos y las destinadas a productos químicos, aunque algunas aplicaciones puedan requerir características de ambos tipos.
¿Qué ocurre cuando el fluido provoca el hinchamiento de la manguera?
El hinchamiento es uno de los cambios que pueden aparecer cuando el material del tubo absorbe componentes del fluido. El aumento de volumen puede modificar las dimensiones y las propiedades mecánicas del tubo. Y si además la manguera trabaja sometida a flexiones continuas, el problema puede verse agravado.
Este aspecto resulta especialmente relevante en instalaciones dinámicas. Una manguera que permanece prácticamente inmóvil no está sometida a las mismas condiciones que otra que se flexiona cientos o miles de veces durante su funcionamiento.
Por este motivo no conviene analizar la compatibilidad química de forma aislada. Hay que preguntarse también cómo trabaja físicamente la manguera.
¿Puede la temperatura cambiar la compatibilidad de una manguera?
Es uno de los aspectos que más fácilmente se pasan por alto. La compatibilidad de un material con un determinado fluido no debe entenderse como una característica absoluta. Las condiciones de temperatura pueden modificar la interacción entre ambos materiales.
Las guías técnicas de compatibilidad señalan que un compuesto puede comportarse correctamente a temperatura ambiente y presentar un deterioro mucho mayor cuando aumenta la temperatura del fluido. También advierten de que las concentraciones y temperaturas pueden modificar la valoración de compatibilidad de una misma combinación.
Para seleccionar una manguera destinada a agua caliente, vapor, aire caliente, hidrocarburos o productos químicos es necesario conocer la temperatura real de trabajo y, especialmente, la temperatura máxima que puede alcanzar la instalación.
¿Puede deteriorarse el interior, aunque la manguera parezca estar bien por fuera?
Es uno de los motivos por los que las inspecciones visuales tienen sus limitaciones. La cubierta exterior está destinada principalmente a proteger la manguera frente a las condiciones ambientales y mecánicas. El deterioro que se produce por contacto con el fluido puede comenzar en el tubo interior sin que exista necesariamente una señal evidente en la cubierta.
Con el tiempo pueden aparecer alteraciones en el interior, separación entre capas, pérdida de material o cambios en la superficie interna. Dependiendo del tipo de fallo, estos problemas pueden terminar provocando fugas o roturas.
En una manguera que trabaja con productos químicos, hidrocarburos, vapor u otros fluidos exigentes, el estado exterior es solo una parte de la revisión.
¿Qué ocurre cuando una misma manguera transporta diferentes fluidos?
Una manguera puede estar diseñada para una aplicación determinada y encontrarse posteriormente con condiciones diferentes a las previstas inicialmente.
Esto ocurre, por ejemplo, cuando una instalación cambia de producto, cuando se utiliza una manguera para operaciones de limpieza o cuando diferentes fluidos pasan por la misma línea.
En estos casos hay que comprobar la compatibilidad de todos los productos que van a entrar en contacto con el conjunto. También conviene considerar los productos utilizados durante las operaciones de limpieza, ya que pueden tener características químicas diferentes al fluido habitual.
El objetivo es evitar que una manguera seleccionada para una aplicación concreta termine trabajando con un producto para el que su material interior no estaba previsto.
¿Por qué también hay que tener en cuenta los racores y las conexiones?
La manguera Forma parte de un conjunto en el que intervienen racores, abrazaderas, juntas y otros elementos de conexión.
Si el fluido es químicamente agresivo, estos componentes también deben ser compatibles con él. Una selección correcta del tubo interior pierde sentido si los elementos de conexión incorporan materiales que no soportan las mismas condiciones.
Además, una conexión mal realizada puede introducir esfuerzos adicionales sobre la manguera y convertirse en un punto de fuga.
En consecuencia, al analizar una instalación, conviene considerar manguera, conexiones y condiciones de montaje como un único conjunto.
¿Qué información necesita un especialista para elegir una manguera?
En Comaga, cuando un cliente nos consulta sobre una manguera, cuanto más completa sea la información sobre la instalación, más precisa puede ser la selección.
Como punto de partida, necesitamos conocer:
- Qué fluido se va a transportar
- Temperatura normal y máxima
- Presión de trabajo
- Si existe aspiración, impulsión o ambas
- Diámetro necesario
- Si la instalación es fija o móvil
- Frecuencia de movimiento o flexión
- Condiciones ambientales
- Concentración y composición cuando se trate de productos químicos,
Con estos datos es posible valorar el material del tubo interior, el tipo de refuerzo, la cubierta y la construcción más adecuada para la aplicación.
¿Qué tipos de mangueras técnicas ofrece Comaga?
La gama de Comaga incluye soluciones para diferentes tipos de fluidos y condiciones de trabajo.
Contamos con mangueras para agua y aire, agua caliente y vapor, aireación, alimentación, hidrocarburos, productos abrasivos y productos químicos, además de mangueras planas y otras destinadas a aplicaciones específicas.
Dentro de estas familias se encuentran, entre otras, mangueras para gasolina, betunes, productos abrasivos, aspiración, productos químicos, aire caliente, vapor, alimentación y soldadura.
La selección del modelo concreto depende de las condiciones de la instalación. No se trata de escoger simplemente una manguera de una determinada categoría, sino de comprobar que su construcción y materiales sean adecuados para el servicio previsto.
Elegir una manguera empieza por conocer el fluido
La degradación interna de una manguera técnica no depende exclusivamente del tiempo que lleva instalada. El tipo de fluido, su temperatura, concentración, presión y forma de circulación pueden determinar cómo evoluciona el material que está en contacto con él.
Por eso, ante una sustitución o el diseño de una instalación nueva, conviene empezar por las condiciones reales de trabajo y no únicamente por el diámetro o la presión nominal.
En Comaga, con sede en A Coruña, trabajamos con mangueras técnicas para diferentes aplicaciones industriales y ofrecemos asesoramiento en la selección del producto en función del fluido y de las condiciones de servicio.
¡Contacta con nosotros para que podamos recomendarte la manguera idea para tu proyecto!
