Ofrecen un diseño compacto y simple que agiliza el proceso de conexión de tuberías, válvulas y accesorios.
Las redes de tuberías bien diseñadas y ensambladas brindan una forma segura y eficiente de mover materiales de un lugar a otro. Y los sistemas de tuberías tan variados como la plomería interior, las tuberías de petróleo y los sistemas de rociadores contra incendios dependen de innumerables uniones sin fugas para garantizar que nada se pierda en el camino. Los acoplamientos ranurados han hecho que esta conexión confiable sea mucho más fácil.
En este artículo, analizamos los acoplamientos ranurados y explicamos cómo cumplen las características de las uniones bridadas o soldadas al mismo tiempo que reducen significativamente las horas de mano de obra necesarias para la instalación y el mantenimiento. También hablamos brevemente sobre su historia, cómo se comparan con otros tipos de juntas, el proceso de instalación y otras características importantes que afectan los resultados de los contratistas.
Si se topó con esta página mientras buscaba acoplamientos de tubería ranurada, puede ver nuestra selección aquí.
Dos guerras mundiales impulsaron el desarrollo de los acoplamientos para tubos ranurados
La Primera Guerra Mundial vio la introducción del lanzallamas, un arma diseñada para expulsar a las tropas enemigas de las trincheras con líquido ardiente. Como teniente en el ejército británico, Ernest Tribe, más tarde cofundador del titán mundial de tuberías Victaulic, entrenó a los soldados en su uso. Si bien podían ser mortales para sus objetivos, los primeros lanzallamas también podían ser contraproducentes. Los tubos de combustible a menudo se desprendían, rociando llamas a los operadores y otros soldados cercanos.
En respuesta, Tribe desarrolló y luego patentó lo que vio como una forma confiable de unir tuberías: acoplamientos mecánicos. Su ambicioso invento buscaba hacer posibles las conexiones a prueba de fugas entre tuberías sin bridas, lo que permitía conectar las tuberías de extremo a extremo. Un anillo de prevención de fugas, sostenido por una carcasa de metal, envuelto alrededor de la circunferencia de dos tuberías adyacentes, evitando que el líquido se escape incluso bajo presión.
La invención de Tribe mejoró durante las próximas décadas, particularmente con la introducción de juntas de caucho sintético capaces de resistir la exposición a productos derivados del petróleo. Para la Segunda Guerra Mundial, los acoples fabricados por The Victaulic Company se convirtieron en el dispositivo de referencia para los ingenieros militares que colocaban tuberías de 4 pulgadas, conocidas como «tubos de invasión», para llevar petróleo a las instalaciones militares.
Hoy en día, los acoplamientos ranurados mecánicos basados en el diseño de Tribe se utilizan en sistemas de tuberías de todo tipo. Son una opción popular en los sistemas comerciales de HVAC y protección contra incendios, un método de unión cada vez más común en los sistemas de tuberías y plomería comerciales, e incluso una parte integral de más de 25 estadios olímpicos.
Los acoples ranurados, una de las muchas opciones de unión disponibles para los instaladores de tuberías, brindan un sello usando muescas y componentes simples
Para mantener juntas las tuberías, los accesorios y las válvulas, los acoplamientos ranurados se basan en hendiduras, o ranuras, cerca de las entradas y salidas. En las tuberías ranuradas por laminación, estas muescas se forman usando una máquina que gira el extremo de la tubería mientras presiona, dejando una impresión en forma de anillo en la tubería. Como muestra este breve video, el ranurado por laminación desplaza el metal y forma una pequeña protuberancia dentro de la tubería:
El ranurado por corte, por otro lado, forma una ranura en la tubería al quitar el metal de la superficie exterior. Este método de ranurado, que generalmente se usa en tuberías de cédula 30 y más pesadas, reduce el espesor de la pared de la tubería. Tanto las tuberías ranuradas por corte como las ranuradas por laminación pueden cumplir con los requisitos de fabricación para juntas ranuradas y con reborde, codificadas en la norma ANSI/AWWA C-606, sin fallas ni pérdidas de presión notables.
Para unir tuberías ranuradas por laminación o por corte, los acoplamientos ranurados utilizan una junta flexible junto con carcasas de metal, tuercas y pernos. La junta envuelve ambos extremos de la tubería, evitando que escape líquido, mientras que la carcasa, las tuercas y los pernos la aseguran en su lugar, creando un sello que puede soportar condiciones de vacío o presión.
Los acoplamientos ranurados no son la única opción disponible para los instaladores de tuberías. Las tuberías se pueden unir con adhesivos, unir mediante bridas, soldar, soldar con autógena o incluso soldar. Sin embargo, la mayoría de las veces, los acoplamientos ranurados se comparan con dos de estos métodos: bridas y soldadura.
En el rebordeado, una serie de pernos conectan dos placas o anillos, llamados rebordes, entre sí. Estas bridas se conectan a tuberías, válvulas y accesorios mediante soldadura o roscado, y se utilizan principalmente cuando se desea un montaje y desmontaje rápido. La soldadura une los componentes entre sí directamente usando calor y, a veces, presión y/o aditivos metálicos, para formar un enlace químico y mecánico.
Pueden reducir drásticamente los tiempos de instalación en comparación con los métodos de unión con bridas o soldados.
Los acoplamientos ranurados a menudo se prefieren a los métodos con bridas y soldados para unir tuberías porque son más fáciles y significativamente más rápidos de instalar. Una de las estimaciones más detalladas de las horas de mano de obra involucradas en la instalación de sistemas de tuberías proviene del 1996 Manual del planificador y estimador de Seabee una guía para planificar y estimar proyectos de construcción realizados para la Armada de los Estados Unidos.
De acuerdo con la Manual, la instalación de acoplamientos de tubería de cobre toma entre 24 minutos para tuberías de menos de 1/2″ y más de tres horas para un solo acoplamiento de tubería de 4″. Las tuberías de acero con bridas pueden reducir significativamente el tiempo requerido en diámetros más grandes, que van desde poco menos de media hora para tuberías de 1/2″ y poco menos de una hora para bridas instaladas en tuberías de 6″. Los acoplamientos ranurados toman mucho menos tiempo en general, se instalan en menos de seis minutos para tuberías de 1″, menos de 20 minutos para tuberías de 6″ y menos de una hora para tuberías de 18″.
En términos de tiempo de instalación, estas estimaciones sugieren que la tubería soldada no puede comenzar a competir con los acoples ranurados, una idea reforzada por Victaulic en sus estimaciones para instalaciones de tuberías soldadas y ranuradas. Usando datos de la Asociación de Contratistas Mecánicos de América, Victaulic también encontró una reducción significativa en las horas de mano de obra requeridas para acoplar tuberías ranuradas en lugar de soldarlas entre sí. En un proyecto de HVAC que utilizó más de 120 acoplamientos, los sistemas de tuberías ranuradas redujeron el tiempo total de instalación en casi dos tercios, reduciendo el total de horas-hombre requeridas de poco más de 2000 horas a solo 740.
Si bien las cifras exactas varían, está claro que los acoplamientos ranurados pueden ofrecer importantes beneficios a los instaladores. Particularmente cuando las tarifas de mano de obra son altas, estas velocidades de instalación mejoradas pueden crear una reducción considerable en el costo para los contratistas y sus clientes.
Un proceso simple hace que la instalación de acoplamientos ranurados sea rápida
En el núcleo de estos ahorros de mano de obra se encuentra un proceso de instalación fundamentalmente simple. Con un acoplamiento ranurado y solo dos elementos más (lubricante para juntas y una herramienta para apretar las tuercas), los instaladores pueden asegurar rápidamente estos acoplamientos a tuberías y accesorios. Si bien los enfoques de instalación varían según el fabricante, un proceso de instalación típico podría verse así:
- Inspeccione y limpie los extremos de las tuberías, asegurándose de que estén libres de deformaciones, pintura suelta, suciedad, grasa u otros contaminantes.
- Asegúrese de que la junta sea la correcta para la aplicación. Algunas juntas están diseñadas solo para servicio de agua, mientras que otras están hechas para servicio de petróleo, y otras están hechas de materiales especialmente formulados para aplicaciones más específicas.
- Aplique una capa delgada de lubricante a los labios de sellado y al exterior de la junta.
- Coloque la junta sobre un extremo de un tubo, dejando el extremo del tubo expuesto.
- Alinee y colindan los dos tubos a unir y centre la junta entre las ranuras de los tubos a unir.
- Coloque la carcasa del acoplamiento en posición sobre la empaquetadura, asegurándose de que las chavetas del acoplamiento (los bordes exteriores largos) encajen en las ranuras.
- Inserte pernos y tuercas, apretándolos a mano.
- Apriete las tuercas, alternando con frecuencia para asegurarse de que la presión se distribuya uniformemente sobre la junta.
En particular, estos acoplamientos se pueden orientar en cualquier ángulo alrededor de la junta. Al girar el acoplamiento alrededor de la tubería, los instaladores pueden apretar las tuercas y los pernos donde sea más conveniente. Los acoplamientos con bridas no pueden ofrecer esta simplicidad: los orificios para pernos en cada brida deben alinearse perfectamente, restringiendo el número de ángulos posibles.
Los acoplamientos ranurados ofrecen ahorros adicionales de tiempo en inspección, mantenimiento y errores. reducción
La facilidad de instalación puede ser el contribuyente más importante a los tiempos de instalación reducidos de los acoplamientos ranurados. Sin embargo, también reducen las horas de trabajo de maneras menos obvias. Muchos sistemas ranurados se pueden inspeccionar visualmente después de la instalación: para confirmar que están bien apretados, los instaladores simplemente pueden mirar los cierres de pernos. Si las dos mitades de la carcasa metálica hacen contacto, el acoplamiento mecánico se ha fijado correctamente. Esto contrasta con las soldaduras, que pueden requerir inspecciones por rayos X o pruebas ultrasónicas, y las uniones bridadas, que no se pueden verificar sin llenar y presurizar el sistema de tuberías.
El mismo mecanismo que hace que los acoplamientos ranurados sean tan fáciles de instalar también facilita su rápida extracción durante las operaciones de mantenimiento. Para desconectar una sección de tubería para reemplazarla, o quitar componentes del sistema para repararlos, los técnicos de mantenimiento solo necesitan drenar el sistema y quitar los dos pernos que mantienen unida la carcasa.
Y si bien todos los tipos de uniones de tuberías requieren una capacitación y experiencia adecuadas para su instalación, la simplicidad de los acoplamientos ranurados reduce el conocimiento especializado necesario y reduce el margen de error. La lista de errores de instalación de juntas bridadas de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles subraya este punto. La desalineación, las prácticas defectuosas de apriete de pernos, los errores en la selección de pernos y otros problemas pueden convertir un diseño sólido en una ejecución defectuosa en los sistemas de tuberías con bridas. Eso se compara mal con la mayoría de los acoplamientos ranurados, que son fáciles de realinear y simplemente no se ajustan completamente si no están bien asentados.
Los accesorios ranurados hacen posible una instalación rápida
Para cualquier consumidor en cualquier industria, la mayoría de las compras implican elecciones entre costo y calidad, pero los acoplamientos ranurados son el raro ejemplo de un producto que es más fácil de usar, más barato de instalar e igual de efectivo que las alternativas. Si está buscando una mejor manera de unir tuberías, válvulas y accesorios, eche un vistazo a nuestra selección de acoplamientos ranurados.
Disponible en tamaños de 1/4″ a 8″, cada acoplamiento cuenta con un cuerpo de hierro dúctil conforme a la norma ASTM A536 Grado 65-42-12 y ofrece la resistencia y los tendidos rectos típicos de los métodos de unión soldada o bridada. Con un sello de goma EPDM a prueba de agua, estos acoplamientos ranurados listados por UL y aprobados por FM son adecuados para la instalación en sistemas de rociadores contra incendios, sistemas de tuberías verticales y una amplia variedad de otros sistemas de tuberías.
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