En los sistemas hidráulicos, las mangueras transportan fluido presurizado hacia o desde bombas, motores, válvulas, actuadores y otros componentes del sistema. Debido a su función crítica, las mangueras empleadas están diseñadas y fabricadas para tener la flexibilidad y durabilidad adecuadas. Deben ser lo suficientemente flexibles para doblarse dentro y alrededor de los rincones del equipo, encajar en espacios reducidos y pueden abarcar largas distancias mientras son lo suficientemente duraderas para resistir las altas presiones y temperaturas de operación. Por estas razones, generalmente están fabricadas con una combinación de múltiples capas de materiales, como elastómeros, fluoropolímeros, termoplásticos, textiles y metales. Típicamente, las mangueras hidráulicas tienen un revestimiento interno o tubo hecho de caucho o termoplástico, capas de refuerzo aplicadas de forma trenzada o espiral de hilo textil o alambre y una cubierta también hecha de caucho, termoplástico o material trenzado. Todos estos están uniformemente unidos como una sola unidad. Finalmente, para que una manguera hidráulica sea útil, requiere conexiones adecuadas con accesorios de manguera (tipo permanente o reutilizable) diseñados para acoplarse a la manguera para permitir la utilización completa de la presión nominal de la manguera y el rendimiento para una vida útil máxima del servicio. Para lograr esta vida útil máxima aceptable y uso seguro es vital que sólo se usen componentes aprobados y coincidentes del fabricante y ensamblados según sus recomendaciones. La mezcla/emparejamiento de componentes de manguera fuera de esta recomendación puede llevar a un rendimiento insatisfactorio y a sufrir accidentes.
Aunque las mangueras hidráulicas son altamente duraderas, los ciclos de presión que experimentan a través de la operación normal y la degradación natural eventualmente pueden provocar fallas. Si la falla de la manguera ocurre inesperadamente puede resultar en lesiones a empleados, daños a la propiedad, limpiezas costosas, producción desperdiciada, tiempos de inactividad no programados y aumentos en los costos de materiales y mano de obra. Con estas consecuencias en mente, la mayoría de los expertos en mangueras recomiendan un enfoque proactivo en lugar de reactivo para el reemplazo de mangueras, es decir, reemplazar el ensamble de la manguera una vez que se acerca al final de su vida útil segura y útil pero antes de que falle, por el bien de la seguridad y el ahorro de costos.
Conocer el momento de reemplazar las mangueras hidráulicas moderna puede ser desafiante, debido a la durabilidad generalmente demostrada. A veces hay señales obvias de que una manguera ha comenzado a fallar, pero no siempre es el caso. En el siguiente artículo, discutiremos cuándo y cómo reemplazar las mangueras hidráulicas.
¿Cuál es la vida útil típica de una manguera hidráulica?
La Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) ha establecido generalmente la vida útil estándar de las mangueras de caucho a granel sin usar en un total de seis años (4 años como a granel y 2 años como ensamble) a partir de su fecha de fabricación, cuando se almacenan correctamente. Sin embargo, hay muchos factores que influyen en la vida útil de trabajo o servicio real de una manguera hidráulica, como el tipo y la temperatura de los fluidos, la presión de operación y el flujo, condiciones estáticas o dinámicas y condiciones ambientales. Aunque el fabricante o distribuidor de la manguera puede proporcionar una idea de la vida útil de trabajo esperada, el reemplazo no debe retrasarse si la manguera muestra cualquier señal 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, temperatura y radio de curvatura. Esta prueba de calificación requiere el uso y ensamble con los accesorios finales adecuadamente especificados adjuntos a la manguera para un número determinado de ciclos. Por ejemplo, la mayoría de las mangueras de dos trenzas de alambre requieren una prueba exitosa de un mínimo de 200,000 ciclos de impulso de presión, mientras que la mayoría de las mangueras de espiral de alambre requieren al menos 500,000 ciclos. Es por esto que las mangueras de espiral de alambre normalmente se consideran mangueras de vida útil más larga para equipos que experimentan muchas sobrepresiones dentro del sistema hidráulico.
Se debe tener en cuenta que cada aplicación es diferente y ningún fabricante puede predecir con precisión una vida útil para una situación particular sin un conocimiento profundo de todos los parámetros. El diseñador del equipo tiene esta responsabilidad para su sistema.
Generalmente, si la vida útil de una manguera ha demostrado proporcionar una durabilidad aceptable, el reemplazo con la misma manguera o una mejor calificada también debería proporcionar una vida similar. La marca en la manguera generalmente puede proporcionar la calificación, como el número de parte del fabricante y/o las calificaciones de la SAE o ISO.
Factores que influyen en la vida útil de las mangueras hidráulicas
Como se indicó anteriormente, la vida útil de trabajo de una manguera hidráulica depende de muchos factores. Algunas de las consideraciones a tener en cuenta al evaluar cuánto tiempo puede una manguera proporcionar una vida útil aceptable incluyen:
- Tamaño: Las mangueras hidráulicas varían en tamaño dependiendo de las necesidades anticipadas del caudal de un sistema. Es importante estar consciente de las limitaciones de las mangueras empleadas para evitar exceder sus capacidades operativas. Una velocidad excesiva dañará las superficies internas del tubo de la manguera y otros componentes del sistema pueden ser dañados por los residuos del tubo. Un caudal excesivo también elevará la temperatura del fluido hidráulico debido a la fricción. Usar un nomograma simple proporcionado por el fabricante de la manguera brinda orientación en el dimensionamiento seguro de las mangueras para los circuitos de presión y retorno del sistema hidráulico una vez seleccionado el caudal de salida de la bomba. Normalmente, las mangueras de retorno deben ser de mayor tamaño que las líneas de presión (ver nomograma del fabricante).
- Temperatura: Las mangueras de caucho típicas están diseñadas para temperaturas operativas que van desde -40° F hasta 212° F. Algunos otros materiales pueden proporcionar un rendimiento seguro hasta 250°, incluso 300° F. Las mangueras con tubo de PTFE pueden usarse de manera segura hasta 450° F. Los fluidos hidráulicos o condiciones ambientales fuera de este rango pueden llevar a un fallo prematuro. Las temperaturas más altas pueden hacer que la manguera se vuelva dura, quebradiza y agrietada, mientras que las temperaturas más bajas resultan en que la manguera se agriete sin perder su suavidad o flexibilidad. Cuanto más fríos sean los fluidos de la manguera, por debajo del máximo nominal, más larga será su capacidad para no experimentar degradación del material. Se debe tener cuidado de enrutar y proteger adecuadamente las mangueras de fuentes de calor externas, como colectores de motor, que pueden reducir rápidamente la vida de la manguera y a menudo conducir a incendios.
- Presión: Además de tener rangos de temperaturas operativas establecidas, las uniones de manguera hidráulica tienen presiones máximas de trabajo nominal. Si la presión del sistema excede este punto, la manguera puede sufrir daños permanentes y/o fallar. Por esta razón se recomienda usar mangueras calificadas para unas pocas cientos de psi por encima de la presión máxima de trabajo del sistema, con el fin de evitar sobrepasar la calificación de la manguera. La integración de válvulas de alivio de presión de actuación rápida también puede ayudar a minimizar el riesgo de picos de presión excesivos. Los picos de presión crean daño acumulativo dentro de la manguera y se suman con el tiempo y la eventual probabilidad de falla de la manguera.
- Aplicación: Cada manguera tiene designado un conjunto específico de funciones en el sistema y ciclo 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 otras mangueras, lo que lleva a daños en la cubierta y el refuerzo con el tiempo. Nuevamente, el enrutar mangueras cerca de componentes del 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 sitúan cerca de hornos o calderas, lo que puede llevar a daños térmicos.
- Las mangueras utilizadas en instalaciones verticales experimentan más estrés que aquellas utilizadas en instalaciones horizontales.
- Las mangueras usadas en aplicaciones con presiones cíclicas pueden moverse hasta el 3% en su longitud. Las mangueras deben ser enrutadas y la longitud de diseño elegida debe 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 propia manguera o fugas en las conexiones. Cualquier rotación del giro del accesorio bajo uso conducirá a fugas o falla definitiva a menos que la conexión se haga usando un «giro vivo» destinado para girar dinámicamente.
- Si la manguera se instala en componentes que experimentan movimiento (como un cilindro hidráulico pivotante), el enrutamiento es muy importante para permitir la longitud adecuada para flexionarse y se debe evitar todo torcimiento o doblado en múltiples planos de la manguera.
Aunque estas condiciones puedan ser inevitables, asegurar que la manguera esté correctamente instalada e implementar medidas de protección (por ejemplo, protectores de manguera o blindaje) puede extender significativamente la vida útil del ensamble de la manguera.
- Fluido: Al seleccionar un ensamble 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 revisando la Hoja de Datos de Seguridad de Materiales (MSDS) para el fluido en combinación con las listas de compatibilidad de los fabricantes de mangueras. Usar materiales incompatibles puede dañar el ensamble y comprometer el rendimiento del sistema. Algunos fluidos pueden dañar fácilmente el tubo de la manguera y llevar a su falla, por lo que debe asegurarse de la compatibilidad con la manguera.
Señales que indican la necesidad de reemplazo de una manguera hidráulica
Aunque a menudo es difícil determinar si una junta de manguera necesita ser reemplazada, hay algunas señales visuales que indican que ha alcanzado el final de su vida útil. Por ejemplo, si el ensamble de la manguera presenta cualquiera de las siguientes condiciones:
- Mangueras aplastadas o distorsionadas.
- Fugas de fluido (dentro de la longitud de la manguera o en el extremo del accesorio).
- Refuerzo de alambre expuesto.
- Daños significativos en la superficie (más allá de rozaduras y pequeñas muescas).
- Doblez (una indicación de enrutamiento incorrecto).
- Mangueras torcidas (otra indicación de enrutamiento incorrecto).
- Cubierta endurecida o con ampollas, así como cualquier señal de ablandamiento significativo de la cubierta, lo que puede señalar un problema de compatibilidad con el fluido.
- Accesorios corroídos (la oxidación blanca normalmente es aceptable, mientras que el óxido rojo justifica el reemplazo).
Pasos para reemplazar mangueras hidráulicas
El proceso de reemplazo de una manguera hidráulica es el siguiente:
- Identificar el problema. Verifique cuál manguera está dañada antes de removerla y reemplazarla. Sea exhaustivo al evaluar la situación para asegurar que la reparación realmente aborde el problema. Con esta información en mano, compre un reemplazo adecuado que brinde igual o mejor calificación de rendimiento.
- Evaluar la situación. Verifique qué componentes del sistema necesitan ser removidos para permitir el reemplazo de la manguera problemática.
- Preparar el sistema. Aborde cualquier componente conectado alrededor de la manguera para asegurar que no obstaculicen el proceso de reemplazo. Este paso debe incluir aliviar la presión para evitar el derrame de fluidos del proceso, bajar piezas al suelo para prevenir que caigan y remover partes para permitir una vista y espacio de trabajo despejados. En este punto podría ser útil fotografiar algunas vistas adecuadas del enrutamiento de la manguera para asegurar que el reemplazo se coloque correctamente.
- Aflojar los acoplamientos. Una vez que el ensamble hidráulico está preparado para la operación de reemplazo real, afloje los acoplamientos que sujetan la manguera a la máquina, según sea necesario.
- Remover la manguera. Cuando los acoplamientos estén aflojados, quite la manguera y vierta cualquier fluido residual en un contenedor de desechos.
- Sellar los acoplamientos. Antes de instalar el reemplazo, selle los acoplamientos con un tapón de acoplamiento designado o un trapo para evitar más fugas.
- Instalar la nueva manguera. Instale el reemplazo usando las técnicas apropiadas y reensamble el resto del sistema. Consulte las recomendaciones del fabricante para detalles y cualquier recomendación de torque aplicable. Considere etiquetar la manguera (ver más adelante en este documento).
- Revisar visualmente la manguera instalada. Esto ayudará a asegurar que la instalación es correcta en enrutamiento y conexión.
- Probar el sistema. Una vez que el ensamble de la manguera está reemplazado y el sistema está completamente reensamblado, pruebe el sistema para asegurarse de que no haya fugas ni problemas de rendimiento.
Determinar los Intervalos de Reemplazo
Mantenga registros sobre lo que muestran las inspecciones de las mangueras respecto a la durabilidad de la manguera y determine qué intervalos de reemplazo pueden ser necesarios para asegurar que las mangueras se reemplacen antes de fallar. 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.
Contacte a los Expertos en Mangueras Hidráulicas de Jason Industrial hoy
Todas las mangueras hidráulicas eventualmente fallarán. Prevenir que su falla afecte a las operaciones del equipo o de la instalación requiere medidas proactivas, como se ha descrito anteriormente. Para obtener más asistencia sobre cuándo y cómo reemplazar un ensamble de manguera hidráulica, acuda a los expertos de Jason Industrial.
En Jason Industrial contamos con más de seis décadas de experiencia manejando mangueras industriales y una extensa selección de productos para mangueras hidráulicas. Estas cualidades hacen que seamos el socio ideal para todas sus necesidades de mangueras hidráulicas. Para aprender más sobre nuestras ofertas y cómo podemos ayudar a extender la vida útil de los equipos hidráulicos, contáctenos o solicite una cotización hoy.