Manguera vs. Tubería: ¿Qué es Mejor Para su Equipo Hidráulico?

Nov. 21, 2013

Autor: Comunicación Noria

Última actualización: 05/15/24

¿Qué tienen en común las cadenas de izamiento, acumuladores tipo vejiga y las mangueras hidráulicas? Bien, que típicamente tienen un solo modo de falla – y que esta es catastrófica. Un minuto están trabajando correctamente, y lo siguiente que sabe, es que se han ido al infierno.

Oh, seguro, las mangueras pueden fugar alrededor de sus abrazaderas y mostrar signos evidentes de abrasión, los cuales son dos señales tempranas de alerta de que sería prudente cambiarlas. Pero aún bajo esas condiciones, estimar su vida restante es virtualmente imposible.

El Problema con las Mangueras

Más allá del hecho de que su vida en servicio es finita y difícil de estimar, las mangueras tienen otras desventajas, si las comparamos contra los tubos; entre las que podemos mencionar:

  • Se expanden y estrechan bajo presión. Su flexión requiere volumen extra y esto incrementa el tiempo de ciclo.
  • Típicamente tienen un limitado rango de temperatura de operación.
  • La necesidad de sustituirlas regularmente las convierte en una fuente de ingreso de contaminantes.
  • Son costosas.

A pesar delas desventajas anteriores, las mangueras son una característica necesaria de la mayoría de los sistemas hidráulicos. Esto es debido a que los conductores alternativos, los tubos, no pueden utilizarse donde:

  • Existe un espacio limitado (particularmente en sistemas hidráulicos móviles.
  • Existe un movimiento relativo entre los componentes de la máquina y la superestructura.

Sin embargo, con frecuencia las mangueras sustituyen a los tubos cuando no es necesario. Esto se debe a que un ensamble de manguera usualmente puede fabricarse más rápido que uno de tubo. La mano de obra adicional que se requiere para fabricar e instalar un tubo puede hacer que la manguera aparentemente sea una solución más barata.

Pero esto oculta el hecho de que la misma manguera puede necesitar ser sustituida muchas veces durante la vida útil de la máquina. Ester falso ahorro es similar al de comprar la máquina misma en base sólo a su costo inicial sin considerar el costo total de su ciclo de vida.

El Tubo es Frío

Las tuberías hidráulicas tienen algunas grandes ventajas por sí mismas. Una de ellas es su superior transferencia de calor, especialmente si están pintadas.

Un aspecto de su transferencia de calor es la radiación térmica. La radiación total de un objeto es la suma de su reflexión, emisión y transmisión de calor a través del objeto.
Cuando los tubos hidráulicos se pintan, se reduce su reflexión e incrementa su emisión, permitiendo mejor rechazo del calor, como lo ilustra este caso de estudio publicado en la revista Hydraulics and Pneumatics1:

Una instalación hidráulica industrial fue diseñada originalmente para operar a 1,200 psi a una temperatura máxima de operación de 49° C (120° F). El fluido se distribuía desde un depósito de 600 litros a través de tubería de acero con recubrimiento de dicromato de zinc a las varias estaciones en toda la planta. Con el paso de los años, se habían añadido otros componentes al sistema (sin incrementar su capacidad instalada de enfriamiento) a tal punto que ahora estaba sobrecalentándose en los meses del verano.

Dado que el sistema operaba satisfactoriamente 10 de los 12 meses del año, la dirección no quiso invertir el dinero necesario para mejorar el sistema de enfriamiento. Por lo tanto, uno de los chicos de mantenimiento que estaba familiarizado con la teoría de la radiación térmica descrita líneas arriba, decidió pintar las tuberías del sistema hidráulico.

Antes de proceder, el equipo de mantenimiento hizo una prueba. Aplicaron cinta de aislar tipo eléctrica a dos de los tubos hidráulicos, y empleando una cámara infrarroja, midieron la diferencia en temperatura entre las áreas con y sin cinta. Descubrieron que las áreas de los tubos con cinta estaban 4° C (7° F) más frías que las áreas sin esta.

Esto les dio confianza para proceder con la idea. Dado que el resto del sistema hidráulico estaba pintado de blanco, la tubería se pintó del mismo color.

¿El resultado? Una semana y 12 latas de pintura en aerosol después, el sistema estaba operando 5.5° C (10° F) más frío. Podría ser que esto no suene a mucho, pero el resultado final significó que el sistema hidráulico pudiera ahora operar los dos meses más cálidos del año sin sobrecalentarse. También significó que la necesidad de incrementar la capacidad de enfriamiento fuera al menos diferida, si no eliminada.

Administrando la Sustitución de Mangueras

Dejando a un lado la superior confiabilidad de la tubería, por razones ya explicadas, las mangueras son una característica necesaria de la mayoría de las máquinas hidráulicas. Y a diferencia de los tubos, las mangueras son un artículo de mantenimiento, el cual usualmente no da señales de alerta de falla inminente. Así que en un ambiente de mantenimiento basado en condición, ¿cómo puede administrar proactivamente la sustitución de mangueras hidráulicas? Bien, hay dos consideraciones que deben estar principalmente en su mente: el costo del tiempo muerto por fallas de las mangueras, y NO tratarlas a todas de igual manera. Considere este ejemplo:

Hace un par de años, trabajé con un cliente de minería quien reemplazaba las mangueras que fallaban en una pala hidráulica, cuya confiabilidad había caído a un 65 por ciento.
En el caso de esta compañía, cuando se detiene una pala que cuesta varios millones de dólares, también lo hace una flota de camiones de muchos más millones de dólares. El tiempo de paro es un costo altísimo. Así que se implementó un programa de sustitución de mangueras hidráulicas. Consistía en cambiar cada manguera en la maquinaria cada 18 meses.

Siempre que una pala era parada para un mantenimiento planeado, una porción de las mangueras se cambiaba, comenzando primero con las más viejas. El plan funcionó. La disponibilidad pronto alcanzó niveles superiores al 90 por ciento.
Por supuesto, las mangueras hidráulicas de grandes diámetros y multi-espirales no son baratas. Sin embargo, el gasto en mangueras era insignificante comparado con el costo de un paro no programado. Por el lado económico, el programa de cambio de mangueras fue un gran éxito. Pero tenía una falla básica: se estaba tratando por igual a todas las mangueras, y era muy poco probable que cada manguera en la máquina fuera igualmente responsable para una proporción igual de las fallas y tiempos muertos.

Aconsejé a la compañía estudiar los datos históricos. También les hice saber que esperaba encontrar que un relativamente bajo porcentaje de las mangueras fueran responsables de la mayoría de las fallas y tiempo muerto. De hecho, los datos disponibles revelaron que menos del 20 por ciento de las mangueras en la máquina eran responsables de casi el 90 por ciento de las fallas. Contando con esta información, el programa de sustitución de mangueras se optimizó al grado de reducir los cambios innecesarios de estas.

La Selección Final

Las mangueras y tuberías hidráulicas no son intercambiables. Son diferentes “herramientas” para diferentes trabajos. Los beneficios de las mangueras – que las hacen una característica necesaria para la mayoría de las máquinas hidráulicas – tienen un costo. Tienen una vida de servicio finita y usualmente no alertan cuando se aproxima la falla. Esto las convierte en un artículo de mantenimiento difícil de administrar. Por esas razones, las mangueras deben utilizarse sólo cuando no puede emplearse tubería.

Noria Corporation. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América.