Entendiendo la Dinámica de un Ensamble de Manguera

Admítelo, en algún momento de tu vida has usado una manguera de jardín para mojar a alguien. Y sabes que, al cubrir parcialmente la boquilla con el dedo, el agua sale con más fuerza y llega más lejos. ¿Pero por qué sucede esto? Tiene que ver con la presión y la fuerza, dos aspectos clave en la dinámica de un ensamble de manguera.

Obviamente no recomendamos mojar a alguien con una manguera en aplicaciones industriales, ni permitir que tu mano interfiera con el producto que se transfiere, comprender la dinámica de un ensamble de manguera es esencial para cualquier aplicación.
 

STAMPED

Ya sea que estés revisando los componentes del ensamble por tu cuenta o trabajando con un profesional en mangueras, es importante considerar el acrónimo STAMPED, que en inglés significa: tamaño (Size), temperatura (Temperature), aplicación (Application), Producto o Fluido (Media), presión (Pressure), extremos (Ends), y Dixon®.

Este acrónimo es una herramienta vital para seleccionar adecuadamente los componentes de cualquier ensamble. Su uso constante reduce de forma significativa el riesgo de fallos o bajo rendimiento del ensamble en servicio.

Al fabricar o especificar ensambles de manguera, considera las siguientes preguntas:

Tamaño (Size): ¿Cuál es el diámetro interno (D.I.) de la manguera?, ¿Cuál es el diámetro externo (D.E.) de ambos extremos?, ¿Cuál es la longitud total requerida del ensamble?
 

Temperatura: ¿Cuál es el rango de temperatura del producto que fluye a través del ensamble?, ¿Cuál es el rango de temperatura del ambiente que rodea el exterior del ensamble?

Aplicación: ¿Cómo se va a utilizar realmente el ensamble?, ¿Es una aplicación de presión?, ¿Es una aplicación de vacío (succión)?, ¿Es un flujo por gravedad?, ¿Existen requerimientos especiales que el ensamble deba cumplir?, ¿Se utilizará en posición horizontal o vertical?, ¿Hay pulsaciones o vibraciones que actúen sobre el ensamble?

Medio: ¿Qué producto fluye a través de la manguera?, Ser específico es fundamental. Es importante revisar si hay materiales abrasivos, compatibilidad química, etc.

Presión: ¿Cuál es la presión máxima, incluyendo picos o variaciones, a la que estará sometido el ensamble?, Siempre especifica la presión máxima de trabajo del ensamble conforme al componente con la menor clasificación en el sistema.

Extremos: ¿Qué acoplamientos ha solicitado el usuario?, ¿Son los adecuados para la aplicación y manguera seleccionadas?

Dixon: Basado en la manguera, los accesorios y el método de sujeción utilizado, Dixon recomienda que todos los ensambles estén marcados permanentemente con la presión de trabajo diseñada y el fluido previsto. No se deben usar accesorios o férulas de otros fabricantes con productos Dixon, debido a las diferencias en dimensiones y tolerancias. También recomendamos que todos los ensambles de manguera se prueben con frecuencia.
 

Tabla de Fuerza

En cada ensamble hay dos dinámicas de energía presentes: presión (PSI) y fuerza. El PSI, también conocido como la Ley de Pascal, implica presión igual en todas las direcciones. La fuerza es la energía lineal que recorre la longitud del ensamble y afecta directamente la capacidad de sujeción de los acoplamientos. La fuerza se calcula multiplicando el área del diámetro interno por la presión de trabajo, y es un factor crucial al seleccionar acoplamientos y dispositivos de sujeción para una combinación específica de tamaño/presión. 

En el ejemplo de la manguera de jardín, al cubrir parte de la salida con el dedo, cambia el área disponible para que salga el agua. La misma cantidad de agua sigue fluyendo, pero al reducir el área, debe salir con mayor fuerza. Por la tanto, la relación entre área, presión y fuerza: cuando el área (diámetro interno) disminuye, la fuerza aumenta.

¿Sabías que los acoplamientos de un ensamble de 8” a 100 PSI deben soportar el peso de una camioneta (Ford F-150, Chevy Silverado, Ram 1500) colgando de ellos? ¡Así es!

¿O que una manguera industrial de 4” a 150 PSI tiene más del triple de energía almacenada que una manguera hidráulica de 1/2” a 3000 PSI?

Consulta la tabla para más información
 

Tabla de Descarga de Agua

¿Alguna vez te has preguntado cuánto material se transfiere por un ensamble?

Una manguera de 3” a 100 PSI, si se desconecta accidentalmente o falla, puede descargar casi 300 galones del producto en un lugar no deseado ¡en solo 15 segundos! Un ensamble de 6” a 150 PSI puede llenar una alberca promedio de casa (aproximadamente 20,000 galones) en poco más de dos minutos.
La siguiente tabla indica el flujo de agua en galones por minuto a través de tramos de 100 pies de manguera lisa con diámetro uniforme.
 

Las cifras deben usarse como referencia, ya que la tolerancia del diámetro interno, el tipo de conexiones y la restricción de orificios pueden influir en la descarga real, con posibles variaciones.

Temperatura del Vapor

El vapor es uno de los productos más peligrosos que puede manejar un trabajador en cualquier planta.

De hecho, las mangueras para vapor tienen un factor de seguridad de 10:1, en comparación con otros modelos que suelen tener 3:1 o 4:1.

El vapor es un producto compresible que puede explotar violentamente si se libera repentinamente, además de ser extremadamente caliente. El vapor a 250 PSI alcanza los 207°C (406°F), vapor a solo 30 PSI puede llegar a 134°C (274°F)

Las opciones de manguera y acoplamientos para vapor son limitadas. Dixon ofrece Conexiones para Vapor Crimpables Boss®, Acoples Boss® Ground Joint, y Abrazaderas Boss®, todas aptas para aplicaciones con vapor. Antes de tomar cualquier decisión sobre ensambles para vapor, consulta a un profesional en mangueras.
 

Resumen

Comprender la dinámica de un ensamble de manguera es clave para una operación exitosa. Utilizar el acrónimo STAMPED como guía en el proceso de decisión puede ayudar a garantizar la selección correcta de mangueras y conexiones para cada aplicación. Además, tener conocimientos sobre fuerza, presión, descarga de agua y vapor contribuye a prevenir accidentes y fomentar la seguridad.
 

Para más información, visite dixonvalve.com.mx o llame al 800.00.34966