En los sistemas hidráulicos, las mangueras transportan fluido hidráulico presurizado hacia o desde bombas, motores, válvulas, actuadores y otros componentes del sistema. Debido a su función crítica, las mangueras empleadas están diseñadas y construidas para ofrecer la flexibilidad y durabilidad adecuadas. Deben ser lo suficientemente flexibles para doblarse dentro y alrededor de los confines del equipo, caber en espacios reducidos y pueden abarcar largas distancias, a la vez que son lo suficientemente duraderas para soportar las altas presiones y temperaturas de funcionamiento. Por estas razones, generalmente están hechas de una combinación de múltiples capas de materiales, como elastómeros, fluoropolímeros, termoplásticos, textiles y metales. Normalmente, las mangueras hidráulicas tienen un revestimiento o tubo interior hecho de goma o termoplástico, capas de refuerzo trenzadas o aplicadas en espiral de hilo textil o alambre, y una cubierta también hecha de goma, termoplástico o material trenzado. Todos estos están unidos uniformemente como una sola unidad. Finalmente, para que una manguera hidráulica sea útil, requiere conexiones adecuadas con racores de manguera (de tipo permanente o reutilizable) diseñados para fijarse a la manguera y permitir la plena utilización de la presión y el rendimiento nominales de la manguera para una máxima vida útil. Es vital para lograr esta vida útil máxima aceptable y un uso seguro que solo se utilicen juntos componentes emparejados y aprobados por los fabricantes y que se ensamblen según sus recomendaciones. La mezcla/combinación de componentes de manguera fuera de esta recomendación puede conducir a un rendimiento insatisfactorio y al desastre.
Si bien las mangueras hidráulicas son muy duraderas, los ciclos de presión que experimentan durante el funcionamiento normal y la degradación natural eventualmente conducirán a una falla. Si la falla de la manguera ocurre inesperadamente, puede resultar en lesiones a los empleados, daños a la propiedad, limpieza costosa, desperdicio de producción, tiempo de inactividad no programado y aumento de los costos de materiales y mano de obra. Teniendo en cuenta estas consecuencias, la mayoría de los expertos en mangueras recomiendan un enfoque proactivo en lugar de reactivo para el reemplazo de la manguera, es decir, reemplazar el conjunto de la manguera una vez que se acerca al final de su vida útil segura y útil, pero antes de que falle, por razones de seguridad y ahorro de costos.
Dada la durabilidad generalmente demostrada por las mangueras hidráulicas modernas, puede ser un desafío saber cuándo es el momento de reemplazarlas. A veces, hay signos obvios de que una manguera ha comenzado a fallar, pero no siempre es así. En el siguiente artículo, analizamos cuándo y cómo reemplazar las mangueras hidráulicas.
¿Cuál es la vida útil típica de una manguera hidráulica?
La Sociedad de Ingenieros de Automoción (SAE) generalmente ha establecido la vida útil estándar de las mangueras de goma a granel sin usar en seis años en total (4 años a granel y 2 años como conjunto) a partir de su fecha de fabricación cuando se almacenan correctamente. Sin embargo, existen muchos factores que influyen en la vida útil real o de servicio de una manguera hidráulica, como el tipo y la temperatura de los fluidos, la presión y el flujo de funcionamiento, las condiciones estáticas o dinámicas y las condiciones ambientales. Si bien el fabricante o distribuidor de la manguera puede proporcionar información sobre la vida útil esperada en caso de duda, el reemplazo no debe demorarse si la manguera muestra signos de desgaste o degradación. La mayoría de las mangueras hidráulicas están diseñadas para superar los requisitos de presión de impulso cíclico a niveles de presión específicos por encima de la presión de trabajo nominal, la temperatura y el radio de curvatura. Esta prueba de calificación requiere el uso y el montaje con los racores finales especificados correctamente unidos a la manguera durante una serie de ciclos. Por ejemplo, la mayoría de las mangueras trenzadas de dos alambres requieren una prueba exitosa de un mínimo de 200.000 ciclos de impulso de presión, mientras que la mayoría de las mangueras espirales de alambre requieren al menos 500.000 ciclos. Esta es la razón por la que las mangueras espirales de alambre normalmente se consideran mangueras de vida útil más larga para equipos que experimentan muchas sobretensiones de presión dentro del sistema hidráulico.
Debe tener en cuenta que cada aplicación es diferente y ningún fabricante puede predecir con precisión la vida útil de una situación particular sin un conocimiento profundo de todos los parámetros. El diseñador del equipo asume esta responsabilidad para un sistema dado.
Generalmente, si la vida útil de una manguera ha demostrado proporcionar una durabilidad aceptable, el reemplazo con la misma manguera o con una clasificación mejor también debería proporcionar una vida útil similar. La marca en la manguera generalmente puede proporcionar la clasificación, como el número de pieza del fabricante y/o las clasificaciones SAE o ISO.
Factores que influyen en la vida útil de las mangueras hidráulicas
Como se indicó anteriormente, la vida útil real de una manguera hidráulica depende de muchos factores. Algunas de las consideraciones a tener en cuenta al evaluar cuánto tiempo puede proporcionar un servicio aceptable un conjunto de manguera incluyen:
- Tamaño: Las mangueras hidráulicas difieren en tamaño según las necesidades de caudal previstas de un sistema. Es importante ser consciente de las limitaciones de las mangueras empleadas para evitar exceder sus capacidades operativas. La velocidad excesiva dañará las superficies internas del tubo de la manguera y otros componentes del sistema pueden dañarse por los residuos del tubo. El caudal excesivo también elevará la temperatura del fluido hidráulico debido a la fricción. El uso de un nomograma simple proporcionado por el fabricante de la manguera proporciona orientación para dimensionar de forma segura las mangueras para los circuitos de presión y retorno del sistema hidráulico una vez que se selecciona el caudal de salida de la bomba. Normalmente, las mangueras de retorno deben ser más grandes que las líneas de presión (consulte el nomograma del fabricante).
- Temperatura: Las mangueras de goma típicas están diseñadas para temperaturas de funcionamiento que oscilan entre -40° F y 212° F. Ciertos otros materiales de manguera pueden proporcionar un rendimiento seguro hasta 250°, incluso 300° F. Las mangueras con tubo de PTFE se pueden utilizar de forma segura hasta 450° F. Los fluidos hidráulicos o las condiciones ambientales fuera de este rango pueden provocar una falla prematura. Las temperaturas más altas pueden hacer que la manguera se vuelva dura, quebradiza y agrietada, mientras que las temperaturas más bajas hacen que la manguera se agriete sin perder su suavidad o flexibilidad. Cuanto más fríos se puedan utilizar útilmente los fluidos de la manguera muy por debajo del máximo nominal, más tiempo podrá la manguera no experimentar la degradación del material. Se debe tener cuidado de enrutar y proteger adecuadamente las mangueras lejos de fuentes de calor externas, como los colectores del motor, que pueden reducir rápidamente la vida útil de la manguera y, a menudo, provocar incendios.
- Presión: Además de tener rangos de temperaturas de funcionamiento establecidos, los conjuntos de mangueras hidráulicas tienen presiones de trabajo nominales máximas. Si la presión del sistema excede este punto, la manguera puede sufrir daños permanentes y/o fallar. Por esta razón, se recomienda utilizar mangueras clasificadas para unos pocos cientos de psi por encima de la presión de trabajo máxima del sistema para evitar superar la clasificación de la manguera. La integración de válvulas de alivio de presión de acción rápida también puede ayudar a minimizar el riesgo de picos de presión excesivos. Los picos de presión crean daños acumulativos dentro de la manguera y se suman con el tiempo y la eventual probabilidad de falla de la manguera.
- Aplicación: Cada manguera está designada para un conjunto específico de funciones del sistema y ciclos de trabajo. Sin embargo, incluso cuando se usan correctamente, las mangueras pueden dañarse por factores ambientales relacionados con su aplicación. Por ejemplo:
- Las mangueras utilizadas en equipos móviles a menudo rozan contra otros componentes del equipo o incluso contra otras mangueras, lo que provoca daños en la cubierta y el refuerzo con el tiempo. Una vez más, el enrutamiento de las mangueras cerca de los componentes de escape del motor puede dañar rápidamente una manguera debido a las altas temperaturas.
- Las mangueras utilizadas en entornos interiores pueden estar expuestas a temperaturas más altas, especialmente cuando se encuentran cerca de hornos o estufas, lo que puede provocar daños térmicos.
- Las mangueras utilizadas en instalaciones verticales experimentan más tensión que las utilizadas en instalaciones horizontales.
- Las mangueras utilizadas en aplicaciones con carga de presión cíclica pueden moverse debido a un cambio de hasta el 3% en la longitud. Las mangueras deben enrutarse y la longitud de diseño debe elegirse para tener en cuenta este movimiento. Cualquier aplicación de este tipo debe tener una inspección adecuada de la manguera para ver si hay degradación de la manguera en sí o fugas en las conexiones. Cualquier rotación del giro del accesorio durante el uso provocará fugas o fallas finales, a menos que la conexión se realice utilizando un “giro vivo” diseñado para el giro dinámico.
- Si la manguera está instalada en componentes que experimentan movimiento (como un cilindro hidráulico pivotante), el enrutamiento es muy importante para permitir la longitud adecuada para la flexión y se debe evitar toda torsión o flexión en múltiples planos de la manguera.
Si bien estas condiciones pueden ser inevitables, asegurarse de que la manguera esté instalada correctamente e implementar medidas de protección (por ejemplo, protectores o blindaje de la manguera) puede extender significativamente la vida útil del conjunto de la manguera.
- Fluido: Al seleccionar un conjunto de manguera hidráulica para un sistema, asegúrese de que todos sus materiales de construcción sean compatibles con el fluido del sistema hidráulico elegido. Su compatibilidad se puede determinar comprobando la Hoja de datos de seguridad del material (MSDS) para el fluido en combinación con las listas de compatibilidad de los fabricantes de mangueras. El uso de materiales incompatibles puede dañar el conjunto y comprometer el rendimiento del sistema. Algunos fluidos pueden dañar fácilmente el tubo de la manguera y provocar fallas, por lo que debe asegurarse de la compatibilidad con la manguera.
Signos que indican la necesidad de reemplazar la manguera hidráulica
Si bien a menudo es difícil determinar si un conjunto de manguera necesita reemplazo, existen algunas señales visuales que indican que ha llegado al final de su vida útil. Por ejemplo, si el conjunto de la manguera tiene alguna de las siguientes condiciones, debe reemplazarse:
- Mangueras aplastadas o distorsionadas
- Fuga de fluido (dentro de la longitud de la manguera o en el extremo del accesorio)
- Refuerzo de alambre expuesto
- Daño superficial significativo (más allá de rasguños y pequeñas muescas)
- Dobladuras (una indicación de enrutamiento incorrecto)
- Mangueras torcidas (otra indicación de enrutamiento incorrecto)
- Cubierta endurecida o ampollada, así como cualquier signo de que la cubierta se ablande significativamente, lo que puede indicar un problema de compatibilidad del fluido
- Accesorios corroídos (la oxidación blanca es normalmente aceptable, mientras que el óxido rojo justifica el reemplazo)
Pasos para reemplazar las mangueras hidráulicas
El proceso de reemplazo de una manguera hidráulica es el siguiente:
- Identifique el problema. Verifique qué manguera está dañada antes de quitarla y reemplazarla. Sea minucioso al evaluar la situación para asegurarse de que la reparación realmente aborde el problema. Con esta información en mano, compre un reemplazo adecuado que proporcione la misma o mejor clasificación de rendimiento.
- Evalúe la situación. Compruebe qué componentes del sistema deben retirarse para permitir el reemplazo de la manguera problemática.
- Prepare el sistema. Aborde cualquier componente conectado a la manguera y alrededor de ella para asegurarse de que no obstaculicen el proceso de reemplazo. Este paso debe incluir el alivio de la presión para evitar la fuga de fluidos de proceso, la bajada de piezas al suelo para evitar que se caigan y la extracción de piezas para permitir una vista y un espacio de trabajo sin obstrucciones. Tenga en cuenta que, en este punto, puede ser útil fotografiar algunas vistas adecuadas del enrutamiento de la manguera para asegurarse de que el reemplazo se vuelva a colocar correctamente.
- Afloje los accesorios. Una vez que el conjunto hidráulico esté preparado para la operación de reemplazo real, afloje los accesorios según sea necesario que sujetan la manguera a la máquina.
- Retire la manguera. Cuando los accesorios estén flojos, retire la manguera y vierta cualquier fluido residual en un contenedor de residuos.
- Selle los accesorios. Antes de instalar el reemplazo, selle los accesorios con un tapón de ajuste designado o un trapo para evitar más fugas.
- Instale la nueva manguera. Instale el reemplazo utilizando las técnicas adecuadas y vuelva a montar el resto del sistema. Consulte las recomendaciones del fabricante para obtener detalles y cualquier recomendación de par aplicable. Considere la posibilidad de etiquetar la manguera (consulte más adelante en este documento).
- Compruebe visualmente la manguera instalada. Esto ayudará a asegurarse de que la instalación sea adecuada en el enrutamiento y la conexión.
- Pruebe el sistema. Una vez que se reemplaza el conjunto de la manguera y el sistema se vuelve a montar por completo, pruebe el sistema para asegurarse de que no haya fugas ni problemas de rendimiento.
Determine los intervalos de reemplazo
Mantenga registros de lo que muestra la inspección de las mangueras con respecto a la durabilidad de la manguera y determine qué intervalos de reemplazo pueden ser necesarios para asegurarse de que las mangueras se reemplacen antes de que fallen. Etiquetar la manguera cuando se instala, los intervalos de inspección y las fechas de reemplazo ayudará en este proceso. El objetivo es asegurarse de que las mangueras se reemplacen antes de que fallen.
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Todas las mangueras hidráulicas eventualmente fallarán. Evitar que su falla afecte las operaciones de los equipos o las instalaciones requiere medidas proactivas, como se describe anteriormente. Para obtener más ayuda para determinar cuándo y cómo reemplazar un conjunto de manguera hidráulica, recurra a los expertos de Jason.
En Jason, tenemos más de seis décadas de experiencia en el manejo de mangueras industriales y una amplia selección de productos de mangueras hidráulicas. Estas cualidades nos convierten en el socio ideal para todas las necesidades de mangueras hidráulicas. Para obtener más información sobre nuestras ofertas y cómo podemos ayudar a prolongar la vida útil de los equipos hidráulicos, póngase en contacto con nosotros o solicite un presupuesto hoy mismo.
