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Diferencias Fundamentales en los Racores de Pequeño Diámetro

Diversos tipos de racores para tubo

Su Guía para Elegir los Racores de Pequeño Diámetro Adecuados

Ziad Bedran, Director de Producto, Swagelok

Los sistemas de fluidos de pequeño diámetro fiables deben diseñarse y construirse con componentes de alta calidad, y uno de los más importantes es el racor de pequeño diámetro. Utilizados en puntos de conexión críticos, los racores deben ofrecer un rendimiento estanco para ayudarle a mantener la seguridad de la planta y la eficiencia operativa.

Sin embargo, hay una gran variedad de racores entre los que elegir, y no siempre está claro cuál es la mejor opción cuando se realiza el mantenimiento de un sistema existente o se construye uno nuevo.

¿Cómo elegir el racor adecuado para sus necesidades? Analicemos varios tipos de racor habituales junto con sus características y ventajas específicas:

Accesorios Roscados

Los accesorios roscados realizan una conexión mediante la unión de dos piezas roscadas, una macho (donde los hilos sobresalen en el exterior del racor) y otra hembra (donde los hilos se encuentran en el interior del racor). Las roscas macho y hembra se conectan entre sí.

Los accesorios roscados se presentan en dos variedades distintas: los de rosca recta o paralela, y los de rosca cónica. Las roscas rectas están diseñadas para sostener una tuerca en el cuerpo de un racor y dependen de elementos complementarios, como juntas, juntas tóricas o contacto metal-metal para crear un cierre estanco. Por esta razón las roscas rectas se utilizan normalmente en aplicaciones en las que la presión del sistema no supera los 5000 psi.

Tapered thread type of tube fittingLas roscas cónicas, por el contrario, están diseñadas para cerrar cuando las roscas macho y hembra se unen. Están construidas en ángulo con respecto al eje central, mientras que las roscas rectas son paralelas al eje central. Es necesario un sellante para roscas o una cinta sellante para rellenar los espacios vacíos entre crestas y fondos y evitar que los fluidos del sistema fuguen por la conexión. Un buen sellante también ayudará a evitar el gripado (un fenómeno en el que dos superficies en contacto se agarrotan como resultado de la soldadura en frío) durante la instalación. Las roscas cónicas son eficaces para presiones de sistema hasta 15000 psi.


Las roscas rectas se utilizan normalmente en aplicaciones en las que la presión del sistema no supera los 5000 psi. Las roscas cónicas son eficaces para presiones de sistema hasta 15000 psi.




Más información sobre los tamaños y paso de las roscas

Aparte de los límites de presión del sistema señalados, la elección entre conexiones roscadas rectas o cónicas suele estar guiada por las preferencias del usuario. Por lo general, los accesorios roscados disponibles se ajustan a normas estándar; la British Standard Pipe o rosca estándar británica (BSP) y la National Pipe Thread o rosca nacional (americana) de tubería (NPT) son dos de las más habituales. Sin embargo, puede ser beneficioso utilizar de forma estándar uno solo de los tipos en toda la instalación para reducir posibles confusiones o aplicaciones erróneas.

Racores de Compresión

A diferencia de los accesorios roscados, los racores para tubo de compresión suelen utilizar férulas para crear un cierre estanco. Al apretar la tuerca del racor, la férula se comprime entre la tuerca y el cuerpo del racor. Como resultado de esta compresión, la férula muerde efectivamente el tubo, creando así una fuerte sujeción y un cierre estanco. Su fiabilidad depende de lo bien que la férula de sujeción realice el agarre del tubo. Los racores de compresión también tienen la ventaja de ser fáciles de instalar y desmontar.


Los racores de compresión con diseño de dos férulas pueden mejorar la fuerza de sujeción y el rendimiento del cierre.



Existen algunas diferencias clave de diseño entre la variedad de racores para tubo disponibles hoy en día. Una férula de corte, según se ve aquí en los dos diseños simple y doble, se inclina durante el ensamblaje. Esta inclinación dirige la parte frontal de la férula de corte hacia el tubo para sujetar o cortar la superficie. El propósito de la parte frontal de estas férulas es cortar el tubo para sujetarlo correctamente. El mínimo contacto de la férula de agarre crea un soporte pequeño si el racor está sometido a vibraciones, pulsación, choques térmicos o esfuerzos laterales. Esto significa que en un sistema dinámico, el potencial de dañar o expulsar el tubo es real.

Los racores de compresión con diseño de dos férulas pueden mejorar la fuerza de sujeción y el rendimiento del cierre. Aquí se crea un cierre de gas entre la férula delantera y el diámetro exterior del tubo, así como en la superficie de cierre del cuerpo. La férula trasera también actúa como mecanismo principal para asegurar el tubo en el racor. Durante la instalación, la férula trasera hace avanzar axialmente la férula delantera y crea una sujeción radial efectiva en el tubo.

Medium-pressure mechanical grip type of tube fittingUn diseño de sujeción mecánica de dos férulas con acción de flexión con collarín de sujeción puede crear un agarre y un cierre aún más robustos. La acción de flexión y collarín de sujeción permite que haya más material de la férula trasera en un contacto más estrecho con el tubo adyacente al agarre del tubo. Este material proporciona un soporte directo y axial a la función de sujeción del tubo. Además, este diseño reduce la probabilidad de que los racores se aflojen en las aplicaciones en las que la vibración es un problema y permite una pequeña cantidad de movimiento en el racor, manteniendo los niveles adecuados de sujeción y fuerza. Este movimiento, llamado “acción de muelle residual,” crea una sólida resistencia a las vibraciones. Además, al crear largas líneas de contacto de sellado entre las férulas y el tubo, este diseño mecánico crea un cierre de gas altamente fiable. Son una buena opción para las aplicaciones en las que el rendimiento estanco no puede verse comprometido.



Los racores de sujeción mecánica de dos férulas ofrecen una gran resistencia a las vibraciones, al tiempo que mantienen un agarre y una fuerza adecuados.



 

Accesorios de Media Presión

Los accesorios de sujeción mecánica de media presión–una evolución de los racores de compresión de dos férulas–también ofrecen un rendimiento extraordinario junto con una mayor eficiencia en la instalación.

Los Accesorios Swagelok® serie FK son un buen ejemplo de las diferencias entre la tecnología de sujeción mecánica y los racores de compresión. Utilizando una acción de flexión con collarín de sujeción similar a la de los racores Swagelok® estándar de dos férulas mostrados aquí, la serie FK se diferencia por utilizar un cuerpo de racor hembra, una tuerca macho y férulas preinstaladas. Este diseño crea una deformación dinámica única. La deformación dinámica permite hacer reutilizaciones por par de apriete y ofrece la posibilidad de utilizar galgas de inspección tanto en la instalación inicial como en las reutilizaciones del racor para tubo. El diseño de dos férulas crea una sujeción más robusta en el tubo, consiguiendo un cierre estanco con gas en la instalación inicial y en cada reutilización.

Los accesorios serie FK incorporan además un conjunto preensamblado que contiene las dos férulas y la tuerca. Esto ayuda a asegurar la orientación correcta de las férulas y la instalación. Con estas características, los accesorios serie FK pueden ayudar a reducir el tiempo de instalación y disminuir los costes de ensamblaje y mantenimiento, a la vez que ofrecen una conexión más fiable, lo que se traduce en un mayor tiempo de funcionamiento en una gran variedad de aplicaciones.

Accesorios con Cono y Rosca

Por último, los accesorios con cono y rosca están disponibles en una amplia variedad de aleaciones y tienen varias características de diseño que los hacen adecuados para aplicaciones de media y alta presión. Su rendimiento fiable los ha convertido en una opción estándar de racor de alta presión en una variedad de aplicaciones exigentes durante muchos años.

El tubo específico para conificar y roscar, de paredes más gruesas y una mayor presión nominal, suele ser necesario cuando se utilizan accesorios conificados y roscados. Los accesorios con cono y rosca de alto rendimiento tienen un manguito, un collarín, un puerto hembra y un orificio de prueba que permite detectar fugas y verificar la instalación correcta.

Hay que tener especial cuidado al preparar e instalar los accesorios con cono y rosca. Se necesitan herramientas para mecanizar y roscar durante la conexión, junto con lubricante para reducir la fricción durante el proceso de corte. El tubo debe estar debidamente conificado y roscado antes de ser conectado al racor. Es fundamental asegurarse de que no haya rebabas, muescas o arañazos durante el proceso. Una vez completada la preparación adecuada se debe roscar un collarín en el tubo e instalar la tuerca del manguito en el cuerpo del accesorio para el ajuste final. Para sistemas con impactos o vibración habituales, se recomienda utilizar los componentes antivibración para ayudar a alargar la vida de la conexión a tubo. Si se instalan correctamente, los accesorios conificados y roscados pueden ofrecer un rendimiento fiable a largo plazo en algunas de las aplicaciones más exigentes de los sistemas de fluidos.

***

Tras conocer algunos de los principales factores de diferenciación entre la variedad de tecnologías de racor disponibles en la actualidad, estará mejor preparado para tomar la decisión correcta para las aplicaciones de sus sistemas de fluidos. Sin embargo, este artículo sólo cubre los aspectos básicos de los racores de pequeño diámetro; hay muchas otras complejidades relacionadas con la selección e instalación de los racores para tubo.Swagelok tube fitting installation training

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