¿Cómo Instalar Correctamente una Manguera en una Planta de Semiconductores?

BETH NIESER:
Hola y bienvenidos a Pregúntale a Swagelok. Soy Beth Nieser y hoy estoy aquí, en la Planta de Mangueras de Swagelok, con Margaret Brennan y Doug Nordstrom, nuestros expertos anfitriones en el sector de los semiconductores. Y estamos aquí para hablar sobre la importancia de instalar correctamente las mangueras en una fábrica de semiconductores. Margaret y Doug, ¿podéis empezar hablando sobre el trazado adecuado de las mangueras? ¿Por qué es tan crítico?

MARGARET BRENNAN:
El trazado es fundamental en las aplicaciones de mangueras. Pensemos en la aplicación que conecta los equipos de apoyo de la fábrica con las herramientas de la sala limpia. Hemos visto a las plantas cambiar a líneas de flux en estas aplicaciones porque ahorran mucho tiempo y mano de obra durante el mantenimiento y la instalación de las herramientas. Diseñar un trazado específico es importante porque afecta al rendimiento y al ciclo de vida útil de la manguera. Por ejemplo, doblar excesivamente la manguera para hacerla pasar por espacios estrechos puede provocar retorcimientos que afecten a su funcionamiento. Lo mismo ocurre si se dobla demasiado cerca de una conexión final. Esto puede dañar las capas y afectar al rendimiento de la manguera. También, si la manguera está sometida a temperaturas extremas, esto también puede afectar a las necesidades espaciales o a las superficies que entran en contacto con las mangueras.

DOUG NORDSTROM:
Y hay que tener en cuenta también que, en estas aplicaciones, en una sala limpia y en una planta de fabricación de semiconductores, el espacio es muy valioso. Así que, no es fácil hacer un buen trazado con estas mangueras y evitar los problemas que ha mencionado Margaret.

BETH NIESER:
Bien. Entonces, decías que el espacio es importante. ¿Por qué?

DOUG NORDSTROM:
Sí, el espacio es muy importante, sobre todo en aplicaciones con temperaturas extremas. En una fábrica, normalmente puede haber agua muy fría circulando por estas mangueras. Y, cuando están en contacto entre sí o con otras superficies, pueden formarse puntos fríos. Y lo mismo ocurre con el calor. Así pues, cuando por estas mangueras circulan fluidos a temperaturas muy altas, pueden formarse puntos calientes entre ellas. En las aplicaciones frías, concretamente en las subplantas, puede producirse condensación y formación de hielo, lo que provoca paradas y problemas de rendimiento. Por eso los clientes tratan de evitarlo. Y de nuevo, en estas plantas, no sobra el espacio. Con frecuencia, estas mangueras se cruzan entre sí y provocan estos problemas. Hemos trabajado con algunos de estos clientes en la creación de un separador físico para evitar que se toquen y creen puntos fríos o calientes. Y hemos colaborado con ellos en cosas tan sencillas como esta. Insertando este elemento entre las mangueras, se asegura el espacio entre éstas, lo que evita los puntos calientes y fríos.

BETH NIESER:
Bien. ¿Cuándo es adecuado doblar la manguera y cuándo no?

MARGARET BRENNAN:
Veamos. Las mangueras están pensadas para ser dobladas para conectar puntos entre sí. Lo importante al doblar una manguera es no superar el radio de curvatura mínimo. Todas las mangueras tienen un radio de curvatura mínimo, que es el punto en el que deja de deformarse elásticamente. Si la seguimos doblando, se deforma plásticamente. Y en ese caso, la manguera ya está dañada. El rendimiento de esta manguera dejará de ser el previsto, y ya no podrá contener la misma presión. Por eso es importante tener en cuenta que no hay que doblar la manguera más allá de su límite elástico o de su radio de curvatura mínimo. Si a esa misma manguera le ponemos aislamiento, el radio de curvatura mínimo no cambia. Y el hecho de doblarla no hará que se dañe antes. Es decir, el radio de curvatura mínimo de esta manguera es el mismo que antes de envolverla con aislante. No obstante, al doblarla, se puede ver que el aislamiento en la parte exterior de la curva está distendido, y en la parte interior de la curva está comprimido. Y la distensión y la compresión alteran el rendimiento del aislamiento, que pierde eficiencia aislante. Eso significa que hay que multiplicar por tres el radio de curvatura mínimo de una manguera aislada que de una no aislada. Así, esta manguera, por ejemplo, tiene un radio de curvatura mínimo de dos pulgadas. Deberíamos mantener un radio de curvatura mínimo de seis pulgadas en una manguera con aislamiento.

BETH NIESER:
Entonces, ¿cuándo es necesario aislar la manguera?

DOUG NORDSTROM:
Veamos. Dando un paso atrás—en una planta de fabricación, muchos procesos requieren caldear o enfriar las herramientas. Este fluido regulador de la temperatura se suministra a partir de enfriadores o intercambiadores de calor u otros equipos de apoyo de la planta. Cuando el fluido se transporta hasta la herramienta, puede perderse mucho calor y frío por el camino. Aquí es donde interviene el aislamiento, dependiendo de la temperatura que circula por las mangueras. Y es importante tener en cuenta—Margaret lo ha comentado antes—que si la temperatura exterior de una manguera desciende por debajo del punto de rocío, puede empezar a formarse condensación. Similar a un vaso de hielo en verano, se forma condensación del aire alrededor de esa manguera. Eso es sólo agua. Pero, en la planta, no se sabe muy bien qué es ese líquido. Por lo tanto, tienen que parar el proceso para analizar ese líquido. Actualmente una parada así cuesta mucho dinero. Por eso empezaron a utilizar mangueras aisladas, para evitar bajar del punto de rocío. Y no importa la cantidad de capas que se utilicen para mantenerse por encima del punto de rocío. Pero este material de aislamiento físico sólo es eficaz hasta unos -30 °C. Y para temperaturas más bajas, como las de estos procesos, necesitamos encontrar otras tecnologías de aislamiento. Y para eso tenemos esta manguera. Ésta es una manguera con aislamiento por vacío. Así, por fuera de la manguera interior hay una capa de vacío. Esto elimina cualquier transferencia de calor por convección y proporciona un aislamiento eficaz hasta temperaturas criogénicas de -200 °C. Sin duda, esta es la tendencia del futuro.

BETH NIESER:
Genial. Gracias por toda esta información. Y gracias a ti por acompañarnos en Pregúntale a Swagelok.