Escolhendo o Material do Tubo Central Certo para Mangueiras Industriais: Considerações Principais

Substituição de Mangueira Industrial: Considerações sobre Material do Tubo Central

Doug Nordstrom, Gerente Sênior de Produto, Grupo de Produtos de Mangueira

A mangueira industrial certa mantém seus sistemas de fluidos funcionando de forma segura e eficaz. A mangueira errada, no entanto, pode minar seus processos, colocar seu pessoal em risco e comprometer seus resultados. Muitas vezes, engenheiros nem sabem que suas mangueiras são um problema até que seja tarde demais.

Apesar de sua importância, a seleção de mangueira é frequentemente tratada como uma reflexão posterior. A mangueira industrial certa é mais valiosa que seu preço de compra. A seleção adequada requer atenção próxima às variáveis da sua aplicação, como temperatura, compatibilidade química, drenabilidade e requisitos de pressão e fluxo.

Continue lendo para saber mais sobre os materiais únicos dentro do tubo central — a camada mais interna de uma mangueira industrial — e como selecionar uma mangueira adequada baseada em seu núcleo.

Perguntas a Considerar Antes de Selecionar Seu Material de Tubo Central

Abaixo estão perguntas básicas a considerar antes de selecionar seu material de tubo central. Você pode abordar estas perguntas com a ajuda de catálogos de produtos do fabricante ou com seu representante de vendas e serviços Swagelok.

1. O material do núcleo é quimicamente compatível com a mídia do sistema? Ele vai corroer ou deteriorar com o tempo?
2. O material do núcleo pode tolerar a faixa de temperatura da mídia do sistema?
3. O material do tubo central impedirá ou limitará permeação e absorção? (Dependendo da sua aplicação, permeação e/ou absorção podem não ser um problema.)
4. O material do núcleo suportará as práticas de limpeza do seu sistema? Isso inclui temperatura, pressão e compatibilidade de material com quaisquer solventes e agentes de limpeza.

Tipos de Materiais de Tubo Central

Metal

Prós

Núcleos metálicos (comumente aço inoxidável 316L) são uma boa escolha para necessidades gerais de sistemas de fluidos. Eles são geralmente classificados para temperaturas entre -325°F e 850°F ou mais (-200°C e 454°C), tornando tubos centrais metálicos uma escolha excepcionalmente boa para mídia de sistema em temperaturas extremas. Tubulação flexível metálica também é uma boa escolha quando há pouca tolerância para permeação ou absorção.

Contras

Desde o advento dos fluoropolímeros, tubos centrais metálicos tipicamente não são escolhidos para mídia altamente cáustica ou ácida devido a problemas com corrosão. É importante notar que núcleos metálicos também não são adequados para operações com movimentos repetitivos e vibração, pois são mais suscetíveis a falha por fadiga.

Silicone

Prós

Núcleos de silicone tornaram-se o material de escolha para aplicações sanitárias devido à sua flexibilidade e limpeza. Uma faixa de temperatura típica para silicone varia de -65°F a 500°F (-53°C a 315°C).

Contras

Silicone é bastante absorvente — levando a contaminação da mangueira. Se um fluido é absorvido nas paredes do tubo central, ele pode permanecer lá por um período de tempo antes de vazar para a mídia atualmente dentro do sistema de fluidos. Limpeza a vapor, um dos métodos de esterilização mais comuns para silicone, também pode não remover totalmente o fluido absorvido e danificar rapidamente um núcleo de silicone.

Também é importante notar que silicone é incompatível com muitos solventes comuns e tem compatibilidade química limitada. Além disso, altas temperaturas podem causar falha prematura — fazendo a mangueira ficar quebradiça e se degradar.

Fluoropolímero

Prós

Tubos centrais de fluoropolímero são muito amplamente usados e rapidamente substituindo o silicone como material de escolha para aplicações sanitárias. PTFE, PFA e FEP são três fluoropolímeros comuns com uma faixa de temperatura típica de -65°F a 450°F (-53°C a 230°C).

Núcleos de fluoropolímero são os núcleos mais quimicamente inertes disponíveis. Eles são não envelhecimento, antiaderentes, fáceis de limpar e podem suportar limpeza a vapor repetitiva. Como núcleos metálicos, fluoropolímeros também têm uma baixa taxa de absorção.

Novos avanços permitiram que núcleos de fluoropolímero ganhassem flexibilidade comparável à do silicone. Tecnologia de colagem permite que uma trança de fibra de vidro seja adicionada como uma camada para flexibilidade aumentada. O processo de colagem sem cola remove o potencial de absorção de cola nas paredes do núcleo — removendo a chance de contaminação.

Contras

Núcleos de fluoropolímero são mais permeáveis que mangueiras de núcleo metálico. Se sua aplicação não pode tolerar permeação, considere especificar um material de núcleo menos permeável, como metal.

Fluido pode gerar carga eletrostática ao passar por tubos centrais de fluoropolímero. Isso pode causar faíscas estáticas — danificando a mangueira e representando um risco de segurança. Evite esta ocorrência especificando um núcleo preenchido com negro de carbono se seu processo requer dissipação estática. O carbono permite que a carga viaje para a conexão final e saia com segurança.

Termoplástico (Nylon)

Prós

Tubos centrais termoplásticos, ou de nylon, são frequentemente escolhidos para aplicações hidráulicas. Eles podem suportar altas pressões e têm uma faixa de temperatura típica de -40°F a 200°F (-40°C a 93°C). Disponíveis em tamanhos de diâmetro até uma polegada, materiais de núcleo termoplástico são considerados boas mangueiras de propósito geral econômicas e podem lidar com impulsos de pressão melhor que mangueiras de núcleo metálico e fluoropolímero.

Contras

Mangueiras termoplásticas também são altamente permeáveis devido ao material macio poroso usado em sua construção. Além disso, os materiais mais macios têm uma faixa de temperatura mais baixa comparada a muitos outros tipos de mangueira.

Borracha

Prós

Mangueiras de núcleo de borracha são mangueiras econômicas de propósito geral com uma faixa de temperatura típica como a de termoplástico. Mangueiras de borracha têm a capacidade de serem esmagadas sem dano permanente e podem ser construídas com pouco ou nenhum equipamento especial. Elas também estão disponíveis em tamanhos de diâmetro acima de duas polegadas — maiores que seus equivalentes.

Contras

Núcleo de borracha é recomendado apenas para usos de baixa pressão. Cosmeticamente, estas mangueiras também são conhecidas por erodir mais rapidamente.

Construção da Parede do Tubo Central

Antes de fazer sua seleção final no material de tubo central para sua mangueira industrial, você também deve entender a construção da parede do tubo central. Você precisará decidir se a parede do tubo central deve ser lisa ou ter convoluções, permitindo que ela dobre como um canudo flexível. O requisito da sua aplicação para flexibilidade da mangueira guiará sua decisão, assim como necessidades de pressão, fluxo e drenabilidade.

Liso Interno

Prós

Em um núcleo liso interno, a parede interna do tubo é lisa sem ranhuras. Todos os materiais de núcleo mencionados acima são oferecidos em liso interno, exceto metal. Escolha liso interno se controle preciso de fluxo é prioridade, pois não há irregularidades na parede para causar interrupções. Núcleos liso interno também promovem drenabilidade.

Contras

A principal desvantagem do liso interno é dobra, particularmente em diâmetros maiores. Camadas de reforço frequentemente ajudam a resolver a dobra.

Convoluto

Prós

Com tubos centrais convolutos, as paredes do tubo são dobradas em um padrão que aumenta a capacidade da mangueira de dobrar sem dobrar. Núcleos metálicos e de fluoropolímero são oferecidos com paredes convolutas.

Núcleos convolutos vêm em dois tipos — helicoidal e anular. O design helicoidal, encontrado principalmente em núcleos de fluoropolímero, é uma única convolução que espiral ao longo do comprimento da mangueira. Ele promove fluxo a jusante, perfeito quando drenabilidade é uma preocupação, bem como flexibilidade. O design anular, típico em núcleos metálicos, apresenta uma série de anéis conectados. Núcleos metálicos anulares vêm com convoluções profundas para flexibilidade máxima.

Contras

Tubulação flexível metálica não é adequada para operações onde se movem em um padrão repetitivo porque os movimentos podem causar fadiga e quebra.

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