Por Gary Battenberg
Dónde empezar
Antes de la llegada de los accesorios termoplásticos, la industria del acondicionamiento del agua estaba básicamente limitada al latón, bronce, galvanizado y tubos de cobre para conectar filtros para el punto de ingreso, suavizantes y componentes relacionados a la fontanería de servicio. Los aparatos de agua potable para el punto de uso fueron típicamente equipados con accesorios de latón de compresión y tubos de cobre o polietileno. A mediados de los años ochenta, se introdujeron en el mercado de acondicionamiento de agua de Estados Unidos accesorios de plástico de tipo ajuste por empuje, y poco después se comercializaron sistemas de agua potable con estos nuevos accesorios. Esto fue seguido de cerca por pequeños sistemas de ósmosis inversa que incorporaban bombas para mejorar la presión aplicada a la membrana donde estaban presentes condiciones de alto contenido de sólidos disueltos totales y/o baja presión de agua de alimentación. Había un gran entusiasmo entre los ensambladores de productos, fabricantes, instaladores y departamentos de servicio debido a la velocidad con la cual podían hacerse las conexiones de tubos y el servicio de agua. Luego se vieron más claras las cosas.
Dura lección aprendida
Algunos de los primeros en adoptar el uso de accesorios tipo ajuste por empuje, especialmente los ensambladores de pequeños sistemas de ósmosis inversa equipados con bomba, aprendieron rápidamente una lección en prestar atención a las directrices de aplicación para esos nuevos accesorios. Estos no fueron diseñados para funcionar en una aplicación de presión negativa (vacío). Para ser más específico, se determinó que el ajuste del orificio de entrada de una bomba de paletas rotativas con este accesorio permitiría un vacío al arrancar y se pudo observar que el aire se estaba extrayendo de la atmósfera y uniéndose a la corriente de agua influyente. El resultado era un fallo de la bomba de paletas rotativas debido a la cavitación creada por el aire arrastrado. El fabricante del accesorio suministró rápidamente un clip de bloqueo para el collar que impidió esta condición. Fue una lección costosa y dura, aprendida por aquellos que se apresuraron a ser los primeros, ignorando la responsabilidad del usuario de hacer la selección final de materiales, accesorios y componentes que hubieran evitado la aplicación incorrecta del producto.
Ahora, más de 30 años desde que la introducción del producto, los avances en el diseño de montaje han mejorado y hay muchos fabricantes que compiten por este negocio de ajuste en varios mercados diferentes, incluyendo la filtración de agua, dispensación de bebidas, embotellado, alimentos, semiconductores y muchas otras aplicaciones. Con tantas incursiones en el mercado, es importante saber cuáles son las limitaciones para diversos tipos de accesorios, válvulas, tuberías y accesorios utilizados para aplicaciones específicas. Veamos algunas condiciones de aplicación que deben tenerse en cuenta antes de la selección final de accesorios termoplásticos y tubos para la compatibilidad con el servicio de agua y bebidas.
Selección de material
Dado que la aplicación involucra agua potable, el proceso de selección deberá incluir el cumplimiento con las normas de Grado de Instrumento de FDA y NSF 51 y/o NSF 61. Esto reducirá rápidamente el campo de accesorios calificados, válvulas y tubos. El fabricante proporciona típicamente una guía de selección de materiales y se recomienda su revisión para confirmar la selección precisa de los componentes de la aplicación considerada.
Presión del agua
¿Cuál es la presión esperada del sistema? Esto es importante especialmente cuando se mide la presión de agua estática en la tubería de servicio de una residencia, oficina o edificio comercial/industrial. Utilice un manómetro montado en grifo para obtener la presión del agua. Otra opción consiste en ponerse en contacto con la compañía de agua local y preguntar cuál es la presión de agua promedio y más alta conocida para el área de la rejilla donde se instalará la instalación. Cuando se registren presiones excesivas, especifique una válvula reductora de presión nominal adecuada, en la entrada de la instalación para asegurar el cumplimiento de la presión de trabajo recomendada de la tubería. Las presiones de trabajo de los accesorios y las válvulas son típicamente mucho más altas que las de los tubos, pero aun así no deberán pasarse por alto al especificar la lista general de materiales.
Temperatura de agua
¿Cuál es la temperatura máxima esperada para la aplicación? ¿Hay un circuito de agua caliente incluido en la especificación? Observe cuidadosamente la presión de funcionamiento de la tubería seleccionada para asegurarse de cae dentro de los rangos de temperatura y presión especificados por el fabricante. Habrá una tabla de temperatura y presión para la tubería para confirmar cuál es la presión máxima permisible del sistema, relativa a la temperatura máxima del agua. Observe atentamente esta tabla y asegúrese de que está haciendo referencia a la tubería del tamaño específico que ha especificado. Una tubería de menor diámetro funcionará a mayor presión y temperatura que una tubería de mayor diámetro. Por ejemplo, una tubería de polietileno de 3/8 de pulgada de diámetro externo, funcionará a 77 psi a 125°F, mientras que un tubo de polietileno de 5/8 pulgadas de diámetro exterior, a la misma temperatura, especifica una presión de trabajo recomendada de sólo 43 psi. Por lo tanto, se recomienda una tubería de polipropileno de 0.625 pulgadas de diámetro exterior porque la tubería de este tamaño funcionará hasta 100 psi a 125°F. La tubería de polipropileno es más rígida que el polietileno y está diseñada para una mayor presión y temperatura. PRECAUCIÓN: No diseñe el sistema según la clasificación de presión mínima de rotura en la tabla de aplicaciones. La presión de trabajo es típicamente un tercio de la presión de ruptura mínima; Sea cauteloso(a) y confirme que está especificando la tubería de acuerdo con la presión de funcionamiento recomendada. Si se requiere un cambio en la tubería de polipropileno, es muy importante confirmar la compatibilidad con el racor de la tubería. Algunas guarniciones se clasifican solamente para tuberías de polietileno, así que utilice precaución adicional en este caso. Además, se recomienda un soporte de tubería para estos tipos de tubería para una máxima capacidad de sujeción, donde pueden producirse cargas extremas, vibraciones o picos de presión. Un buen ejemplo de esto sería donde una válvula solenoide en el sistema controla el flujo. La apertura y cierre de la válvula creará picos de presión que podrían resultar en una falla en la conexión.
Condiciones ambientales
Otra característica que hay que tomar en cuenta son las condiciones ambientales en y alrededor del sitio de instalación. Supongamos que la instalación se realiza en un restaurante informal donde se preparan alimentos junto con agua, refrescos, hielo, café y agua caliente para el té. La filtración de agua en el punto de uso se proporciona para mejorar la estética y eliminar el sabor y el olor de una fuente de agua municipal clorada. Esta agua filtrada se suministra a los diversos dispositivos y dispensadores de este filtro central. Cada uno puede requerir una conexión de tubería de suministro de tamaño diferente. En este caso, la línea de servicio del filtro sería de un diámetro exterior de 0.500 o 0.625 pulgadas, con conexiones de rama de 0.375 y 0.25 pulgadas a las diversas conexiones. Es importante ponerle mucha atención al enrutamiento de la tubería para esta instalación, no sólo para la protección de la calidad del agua, sino también para la seguridad de la cocina y los camareros. En algunas áreas, podría ser necesario correr la tubería a través de una persecución rígida [de tuberías] para proteger la tubería más blanda de posibles daños durante las actividades cotidianas en el restaurante.
Si la tubería está expuesta a una zona de iluminación continua, es aconsejable utilizar tuberías de color para evitar la transmisión de luz en el agua. Las tuberías naturales (claras) no se recomiendan porque la transmisión de luz en el agua puede permitir el crecimiento de algas, lo cual sería una infracción al código de salud y contribuiría a mal sabor del agua. Las tuberías que se encaminan cerca de las líneas de agua caliente deberán aislarse para evitar la transferencia de calor la tubería, lo que a su vez podría causar fallas en la tubería y posibles daños causados por el agua. En aquellos lugares donde la tubería está expuesta a la luz directa del sol, la tubería deberá ser clasificada para la resistencia a la luz UV para evitar su degradación y falla potencial. Además, la tubería deberá asegurarse con abrazaderas de seguridad apropiadas en los accesorios y enrutada de una manera que no genere un riesgo ocupacional o de seguridad.
If the tubing is exposed to a continuously lighted area, it is advisable to use colored tubing to prevent light transmission into the water. Natural (clear) tubing is not recommended because light transmission into the water can allow algae growth, which would be a health code violation and would contribute to bad tasting water. Tubing that will be routed near hot water lines should be insulated to prevent heat transfer into the tubing which could, in turn, cause tube failure and possible water damage. Where tubing is exposed to direct sunlight, the tubing should be rated for UV light resistance to prevent degradation and potential failure. Tubing should also be secured with appropriate safety clips on fittings and routed in a manner that does not create an occupational or safety hazard.
Condiciones hostiles
Los productos de limpieza también deberán ser considerados para un establecimiento de servicio de alimentos donde se usan oxidantes y desengrasantes corrosivos, para mantener condiciones antibacterianas en las áreas de preparación de alimentos. Para estas zonas, se recomiendan accesorios resistentes a la corrosión, de polipropileno o Kynar, mientras que los accesorios de acetal se degradan rápidamente al ser expuestos a productos de limpieza corrosivos y/o vapores. Los tubos, accesorios y válvulas que están expuestos al tráfico peatonal, que son atropellados o impactados de cualquier manera, están expuestos a condiciones hostiles que podrían precipitar fallas en la instalación o lesiones a un empleado o patrón. A veces puede ser necesario posicionar los tubos hacia arriba y sobre una puerta, o incluso por encima de una caída de techo para evitar este tipo de condiciones hostiles.
Servicio y mantenimiento
Otro factor a tener en cuenta es el mantenimiento y el servicio del sistema después de la instalación, preparación y puesta en marcha. Deberá programarse una inspección cotidiana de los tubos y accesorios y realizar cualquier reparación o reconfiguración en caso de problemas. Otros contratistas de servicio o proveedores de equipos pueden causar daños (involuntariamente, por supuesto) a su sistema durante la instalación, mantenimiento/servicio o remoción del equipo, u otras actividades relacionadas que no se puedan realizar inmediatamente hasta que algunos de los aparatos o máquinas conectados no proporcionen el agua filtrada. Diseñar el sistema de enrutamiento de tubos de manera que permita un servicio rápido y eficiente y/o mantenimiento, siempre deberá estar a la vanguardia de este tipo de instalación. El tiempo de inactividad inesperada en un establecimiento de servicio de alimentos, es muy mal visto; sobre todo si no se ejerce cuidado durante la instalación del sistema. Tenga cuidado de proteger los herrajes, válvulas y tubos contra accidentes que podrían y debieran evitarse con la planificación y ejecución sensata de la instalación.
Conclusión
Los accesorios, válvulas y tuberías termoplásticas juegan un papel importante en el suministro de agua y en muchas otras aplicaciones y seguirán jugando un papel importante durante muchos años. Prestar atención a los detalles descritos en este breve resumen le ayudará a perfeccionar sus habilidades de aplicación para cada instalación, sin importar lo complejo o simple que pueda ser. El rendimiento fiable y duradero de su instalación depende de su atención a la selección adecuada de los conectores, válvulas, tuberías y accesorios, en relación con los requisitos del proyecto. Sus niveles de confianza del cliente están en proporción directa con la calidad de su trabajo. En la Parte 2, examinaremos más a fondo las diferencias en compatibilidad de diferentes materiales, así como aplicaciones específicas. ¡Manténganse pendiente!
Acerca del autor
Gary Battenberg es Técnico de Apoyo Técnico y Diseño de Sistemas con la División de Conectores de Sistemas de Fluidos de Parker Hannifin Corporation en Otsego, Michigan. Tiene 35 años de experiencia en el campo de los procesos de tratamiento de agua doméstica, comercial, industrial, de alta pureza y estéril. El Sr. Battenberg ha trabajado en las áreas de ventas, servicio, diseño y fabricación de sistemas de tratamiento de agua y procesos que utilizan filtración, intercambio de iones, esterilización UV, ósmosis inversa y tecnologías de ozono. Puede ser contactado por teléfono al (269) 692-6632 o por correo electrónico, gary.battenberg@parker.com
Acerca de la empresa
Desde 1917, Parker ha basado su crecimiento en el compromiso total para ofrecer soluciones oportunas y confiables para sus clientes y ha logrado muchas cosas grandes y ha hecho importantes contribuciones a los avances en la ingeniería, el desarrollo humano y el progreso. Los productos de Parker ayudaron a Charles Lindbergh a cruzar el Océano Atlántico y a Neil Armstrong a aterrizar en la luna. Hoy en día, Parker está prácticamente en todas partes y utiliza la amplitud y profundidad de sus tecnologías combinadas para resolver algunos de los mayores desafíos de ingeniería del mundo, como garantizar la seguridad de los alimentos, ayudar a proteger el medio ambiente, purificar el agua, desarrollar nuevas fuentes de energía, llevando a avances en el transporte y el suministro de productos que le permiten a la gente vivir una mejor vida. El Grupo de Conectores de Fluidos de Parker se especializa en colaborar con clientes de la Comunidad de Ciencias de la Vida para producir una amplia gama de productos, componentes y sistemas de purificación de agua potable, envases de alimentos y bebidas, agua estéril para diálisis, terapia IV y otras cosas parecida, por más de 30 años. Los Equipos Técnicos y de Desarrollo de Parker están disponibles para innovar, colaborar e inspirar a sus clientes como una empresa ética y un socio de negocios confiable, y están dispuestos a enfrentar los retos de los próximos 100 años.