Tubos termoplásticos para aire comprimido: hay una opción segura

Las opciones de tuberías termoplásticas aceptables para aire comprimido son limitadas, debido a problemas de seguridad, costes elevados y condiciones de aplicación inadecuadas. Las normas emitidas por la OSHA establecen que, si se van a utilizar materiales termoplásticos para tuberías en aplicaciones de aire o gas comprimidos, «las tuberías deben estar fabricadas o revestidas con un material resistente a la rotura» (Interpretación de la norma OSHA de 28 de febrero de 1991).

Las tuberías de cloruro de polivinilo/cloruro de polivinilo clorado (PVC/CPVC) no deben utilizarse para aire comprimido. Fallan de forma insegura y catastrófica. Estos materiales pueden romperse y fragmentarse durante un fallo, creando una situación peligrosa por la explosión de metralla de PVC.

Los tubos de polipropileno (PP) pueden ser inseguros en condiciones de frío y romperse de forma similar a los de PVC. Los tubos de ABS pueden diseñarse para aire comprimido, pero su uso puede estar limitado por problemas específicos de incompatibilidad con el lubricante del compresor. Los materiales de fluoropolímero (por ejemplo, PVDF y ECTFE) tienen un coste prohibitivo.

El material polietileno (HDPE) puede diseñarse para aplicaciones de aire comprimido por sus excelentes propiedades físicas y mecánicas y su amplia resistencia química. El material conserva sus propiedades dúctiles muy por debajo de 0° F (~ -40° F). Por ejemplo, si fuera dañado por maquinaria de construcción o sobrepresurizado hasta el fallo, éste se produciría de forma segura. El material de la tubería simplemente se desgarraría, manteniendo intacto el material restante de la tubería, como se muestra en la foto de la derecha.

Sin embargo, la resina de PE para aplicaciones de aire comprimido debe estar especialmente formulada y procesada para soportar el efecto oxidante del aire y permitir un rendimiento a largo plazo. Los tubos domésticos de PEAD estándar de EEUU, como el PE4710, están diseñados para fluidos, pero no específicamente para aire comprimido. Por esta razón, las tuberías domésticas de polietileno deben utilizar factores de diseño ambientales y de temperatura para ajustar los valores nominales de presión de la tubería a un nivel de seguridad adecuado. Si hay lubricantes presentes, estos factores podrían dar lugar a una reducción del 80% de la presión de funcionamiento a 100° F.

Los fabricantes de resina de PE de Europa formulan una clase de resina, conocida como PE100, para manejar aplicaciones tanto líquidas como de aire/gas. Asahi/America Air-Pro® de Asahi/America de Asahi/America está fabricado con PE100 y diseñado específicamente para aplicaciones de aire comprimido. Se utiliza en Norteamérica desde 1992, sin que se conozcan fallos del producto. Este sistema de tuberías de PE100 cumple los requisitos de las pruebas de la OSHA y puede instalarse en aplicaciones de aire comprimido tanto en superficie como subterráneas. El proceso de fabricación del PE100 permite que este material de tuberías se aplique a presiones nominales máximas, coincidentes con factores de seguridad apropiados incorporados, normalmente un factor de 2,0.

Debido a su composición de material termoplástico, los tubos y accesorios de PE100 pueden unirse mediante un tipo de proceso de fusión, conocido como fusión por calor. La unión por fusión térmica junta dos superficies fundidas y permite que se enfríen bajo presión, y produce una pieza continua, libre de cualquier material extraño o costuras. La zona de unión es tan fuerte como el propio tubo. Los tubos y accesorios de PE100 se unen por fusión de encaje o a tope. Con la fusión por encastre, el tubo se inserta en accesorios de encastre que tienen una ligera conicidad; el accesorio cónico aumenta la presión sobre el tubo hasta el tope. Toda la profundidad de inserción es la zona de soldadura. Los accesorios de fusión a tope tienen el mismo diámetro interior (DI) y exterior (DE) para la fusión de extremo a extremo. Así, dos tubos pueden fusionarse a tope sin acoplamiento. La fusión a tope siempre produce un cordón externo e interno que proporciona una inspección positiva de la unión tras la fusión. La fiabilidad e integridad de la soldadura por fusión a tope de PE son las razones por las que la industria del gas natural lleva décadas utilizando este método de fusión para el servicio de gas subterráneo en EE.UU.

Existen innumerables aplicaciones de aire comprimido con distintos requisitos del sistema, que incluyen, entre otros, presiones y temperaturas de funcionamiento, condiciones químicas y ambientales, y requisitos de permanencia o movilidad. No existe un único sistema de tuberías que pueda satisfacer todos los requisitos. Sin embargo, Air-Pro® de Asahi/America es un sistema termoplástico seguro y fiable que proporciona todas las ventajas para el servicio de procesos de fluidos en un sistema de aire comprimido. Para conocer las especificaciones, las pruebas OSHA y los casos prácticos de Air-Pro®, visita nuestro sitio web en www.www.asahi-america.com.

AVISO DEL EDITOR: Ten en cuenta que la información de este artículo sólo tiene fines educativos y no sustituye a ninguna información técnica ni especificación de producto de Asahi/America.
Consulta al departamento técnico de Asahi/America en el 1-800-343-3618 o en [email protected] sobre todas las aplicaciones de productos en lo que respecta a la selección de materiales en función de la presión, la temperatura, los factores medioambientales, los productos químicos, los medios, la aplicación, etc.