ES2286439T3 - Pieza conformada para la union de tuberias de material sintetico con aislamiento incorporado. - Google Patents
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Abstract
Pieza (19) conformada para la unión de tuberías en tuberías de material sintético con aislamiento incorporado, estando configurado el aislamiento de espuma de poliuretano, estando la pieza conformada para la unión de tuberías dispuesta con capacidad de unirse como un casquillo (19) para la unión con la pared interior de las tuberías (11, 12) que van a ser unidas, y que el casquillo (19) presenta en el contorno exterior en el centro del casquillo (19) un nervio (20) dirigido radialmente hacia fuera y que sirve como tope para las tuberías que se van a unir, caracterizada porque en la zona del nervio (20) queda configurada una separación (31) entre las tuberías (11, 12) que se van a unir.
Description
Pieza conformada para la unión de tuberías de
material sintético con aislamiento incorporado.
La invención se refiere a una pieza conformada
para la unión de tuberías en tuberías de material sintético con
aislamiento incorporado, siendo el aislamiento incorporado
preferentemente de espuma de poliuretano.
En la construcción de tuberías, sobre todo en
las aplicaciones en las que se requiere un buen aislamiento del
medio circulante frente al medio ambiente, como por ejemplo en los
sistemas de tuberías para el transporte de refrigerantes, cada vez
más se emplean tramos de tuberías con aislamiento incorporado. Un
buen material para el aislamiento de tuberías de refrigerante es la
espuma de poliuretano. Alrededor de la tubería se dispone un tubo
exterior o una envoltura con forma de tubo que mediante
distanciadores se mantiene concéntrica alrededor de la tubería a
una distancia constante con respecto a la pared exterior de la
tubería. El espacio anular entre la pared interior de la envoltura
y la pared exterior de la tubería se rellena por completo con espuma
de poliuretano. La espuma de poliuretano se inyecta en forma de
reactivo líquido que forma espuma y se endurece la espuma
originada. La espuma se adhiere bien sobre la superficie de la
tubería y de la envoltura y también proporciona una elevada rigidez
a la tubería aislada de esta forma.
Cuando se tienen que unir entre sí varios de
estos tramos de tubería el coste de la preparación y construcción
de las uniones de tuberías es relativamente elevado. La propia
tubería tiene que ser descubierta, se ha de limpiar de espuma y se
ha de unir con el siguiente tramo de tubería por medio de un
manguito. La envoltura tiene que realizarse de nuevo de forma
continua alrededor del lugar de unión por medio de una manguera que
se contrae al calentarla y el espacio anular intermedio entre la
envoltura y el punto de unión con el manguito ha de rellenarse con
nueva espuma.
Por el documento EP182604 B1 se conoce una
disposición y un procedimiento para la unión con espuma de
poliuretano de tuberías previamente aisladas. En el material
aislante en el espacio intermedio entre la tubería y la envoltura
se configura un espacio anular en el punto de unión. En ese espacio
anular se coloca un elemento especial con forma de anillo que se
encoge por la acción del calor. El elemento especial está hecho de
una aleación de níquel y titanio. Después del proceso de
contracción el elemento con forma de anillo ejerce una fuerza tan
grande sobre el punto de unión de las dos tuberías que ya no se
necesita ningún otro tipo de unión de las tuberías.
En vez del elemento especial también se puede
emplear un manguito habitual del comercio o un manguito de unión
encolado. Antes de construir la unión también hay que retirar la
espuma de poliuretano de la zona de unión. Para conseguir una buena
unión entre el manguito y la tubería hay que retirar bien la cáscara
del lado exterior del tubo interior con un aparato especial para
eliminar cáscaras y dejarlo bien limpio.
Por el documento US 3463691 se conoce además un
procedimiento para la construcción de un sistema de tuberías para
líquidos refrigerantes o para líquidos portadores de calor. Las
tuberías con aislamiento incorporado se unen entre sí por medio de
un casquillo. El casquillo presenta un resalte en su contorno
exterior. El casquillo también está aislado previamente en la zona
del resalte.
Tomando como punto de partida este estado de la
técnica el objetivo de la invención consiste en proporcionar una
pieza conformada para la unión de tuberías para tuberías con
aislamiento incorporado que haga posible una unión de dos tramos de
tuberías en cualquier punto de la tubería, que sea estanco frente al
producto interior, que sea económico y que sea respetuosos con el
medio ambiente.
Esta tarea queda resuelta mediante una pieza
conformada para la unión de tuberías formando tuberías con
aislamiento incorporado de acuerdo con la reivindicación 1 y un
procedimiento según la reivindicación 5.
Es ventajoso que para la unión de los tramos de
tubería no haya que quitar y eliminar los desechos del material del
aislamiento ni del material del tubo exterior. Esto se consigue
debido a que los tramos de tubería aislados previamente con espuma
de poliuretano en la zona de la unión están dispuestos de modo que
se pueden enchufar a un casquillo que se ajusta al diámetro
interior de los tubos interiores.
También es ventajoso para la unión que no sea
necesario ningún esfuerzo adicional de preparación ni tampoco
herramientas, como por ejemplo herramientas de eliminar
revestimientos por el lado exterior del tubo interior. Las
superficies interiores de la tubería y del casquillo que van a ser
unidas entre sí no han sido tratadas en la zona de unión por el
proceso de aislamiento ni contaminadas con restos de espuma.
También es ventajoso que en la zona de unión
entre la tubería y la pieza conformada para la unión de tuberías
las condiciones de la unión estén ajustadas o armonizadas entre sí y
sean reproducibles. Esto se consigue debido a que en la zona de la
unión el diámetro interior del tubo y el diámetro exterior del
casquillo pueden estar definidos con exactitud.
En conjunto, mediante la unión por el lado
interior del tubo interior se ahorra mucho material y mucho tiempo.
Desaparecen la retirada del tubo exterior y de la espuma de
poliuretano, la eliminación con arreglo a la normativa
medioambiental de los restos de espuma de poliuretano y la costosa
limpieza del lado exterior del tubo interior contaminado con espuma
de poliuretano. Puede prescindirse de la adquisición de un aparato
especial para la eliminación de revestimientos por el lado exterior
del tubo interior. Los tramos de tubería de las tuberías con
aislamiento incorporado de espuma de poliuretano, que son
relativamente caras, pueden ser trabajados sin que prácticamente
haya pérdidas o restos.
A continuación se describe un ejemplo de
ejecución de la invención con la ayuda de las figuras. Se
muestran:
Figura 1 una sección a través de una unión de
dos tramos de tuberías aislados previamente con espuma de
poliuretano, de acuerdo con el estado de la técnica, y
Figura 2 una sección a través de una unión de
dos tramos de tuberías aislados previamente con espuma de
poliuretano con un casquillo de acuerdo con la invención.
En la figura 1 está representado en sección una
unión conocida de dos tuberías para productos sensibles a la
temperatura, por ejemplo para refrigerantes, en un sistema
industrial de tuberías. Las tuberías están compuestas de un tubo 1,
2 interior aislado previamente con una capa 3 de espuma de
poliuretano y están envueltas con un tubo 4, 5 exterior. Los tubos
interiores son de un copolímero de
acrilnitrilo-estireno-butadieno
(=ABS) y los tubos exteriores son de un polietileno de alta
densidad (=PE-HD). Para el aislamiento frigorífico
lo más adecuado es la espuma de poliuretano (=PUR). La unión de la
tubería se construye de forma convencional con un manguito 6 de
unión encolado. Las tuberías con aislamiento incorporado se pueden
encontrar en el comercio con diámetros nominales de 16 a 225
mm.
La construcción de la unión discurre de la
siguiente manera: en la zona de la unión se separan las tuberías
para descubrir los extremos de los tubos 1, 2 interiores. El tubo 4,
5 exterior y la capa 3 de espuma de poliuretano son retirados de la
zona de unión. Después de haberse retirado la capa 3 hay que limpiar
el lado exterior del tubo 1, 2 interior y prepararlo para la unión.
La espuma de poliuretano se une de forma duradera con la mayoría de
las superficies. Con un aparato especial para eliminar cáscaras hay
que pelar el lado exterior del tubo 1, 2 interior. Durante ese
proceso hay que poner atención para que no se elimine demasiado
material del tubo interior, puesto que de lo contrario se
originaría una separación demasiado grande entre la pared interior
del manguito 6 y la pared exterior del tubo 1, 2, que solamente con
gran dificultad se pueden unir correctamente y de modo estanco al
producto.
Después de que los dos tramos de tubería han
sido preparados de esta forma se construye una unión encolada o una
unión soldada con el manguito 6. Por el lado interior del tubo
interior el material adhesivo forma un cordón 7 en el sitio en el
que los dos tubos interiores se chocan en el manguito 6 de unión
encolado. También en el llamado procedimiento de soldadura con
manguito se pueden formar cordones 7 de material plástico derretido.
A continuación se rellena de nuevo con espuma de poliuretano el
espacio que queda sobrante entre el manguito 6 y el tubo 4, 5
exterior.
Aquí hay que añadir que normalmente se emplean
las llamadas semicoquillas, o elementos de espuma de poliuretano
con forma de medios anillos, que se pueden encontrar en el comercio.
Las semicoquillas tienen una longitud que concuerda con la longitud
de la zona de la unión. La longitud de cada semicoquilla es algo
mayor que el doble de la longitud de las capas 3 de espuma de
poliuretano que fueron retiradas de ambos tramos de tuberías para
descubrir los extremos para el encolado. Para terminar se procede
nuevamente al sellado del lugar de unión con una manguera 8
contraíble de polietileno y con un producto de sellado o con una
cinta 9, 10 adhesiva para impedir la entrada de aire o humedad.
En la figura 2 está representada en sección una
unión nueva de dos tuberías para productos sensibles a la
temperatura, por ejemplo para refrigerantes, en un sistema
industrial de tuberías. Las tuberías de dentro a fuera están
construidas de: un tubo 11, 12 interior de material sintético, por
ejemplo copolímero de
acrilnitrilo-estireno-butadieno,
una capa 13,14 de espuma aislante, por ejemplo espuma de poliuretano
y un tubo 15, 16 exterior, por ejemplo de polietileno de alta
densidad. Para mantener el tubo 15, 16 exterior a una separación
constante y concéntrico alrededor del tubo 11, 12 interior durante
la introducción y el endurecimiento de la espuma de poliuretano se
disponen a distancias regulares en la dirección longitudinal de la
tubería unos distanciadores 17, 18 de plástico entre el tubo 11, 12
interior y el tubo 15, 16 exterior. Las diferencias de diámetro del
tubo interior y del tubo exterior que llevan a espacios intermedios
de diferente tamaño para la capa 13, 14 de espuma quedan
automáticamente compensadas mediante el empleo de los distanciadores
17, 18.
La unión de dos tuberías se construye mediante
un casquillo 19 de un material sintético que sea capaz de unirse
con el material sintético del tubo 11, 12 interior, esto es, que se
pueda pegar o soldar y que sea compatible. El casquillo 19 se puede
hacer que sea adhesivo con las tuberías antes de la construcción de
la unión. A este respecto se pueden calentar las superficies que
van a ser unidas del casquillo 19 y de los tubos 11, 12 interiores
conforme a un denominado procedimiento de soldadura con manguito, o
bien se dota a las superficies que se van a unir con un pegamento
adecuado. El casquillo 19 presenta en el centro de su contorno
exterior un nervio 20 con forma de anillo que se dirige radialmente
hacia fuera, el cual sirve durante la unión como tope para los
tubos 11, 12 interiores. El nervio 20 asegura que los dos tubos 11,
12 se puedan desplazar con la suficiente profundidad sobre el
casquillo 19. El casquillo 19 presenta en su inicio y en su final
zonas 21, 22 de pared que están redondeadas o achaflanadas hacia
dentro. Con ello se consigue que la corriente del producto
refrigerante sea obstaculizada lo menos posible y que la pérdida de
carga en la tubería debida a las variaciones de diámetro se
mantenga lo más baja posible.
Los tubos 11, 12 interiores, en el extremo y por
el lado interior del tubo, pueden estar achaflanados con una
denominada fase o zona de entrada o estar redondeados con un radio
de entrada. En la figura 2 los extremos de los tubos 11, 12
interiores presentan una fase 23, 24 dirigida con inclinación hacia
el interior, la denominada fase 23, 24 de entrada. Con ello se
consigue que las tuberías puedan enchufarse con la máxima facilidad
posible sobre el casquillo 19. La fase 23, 24 también sirve durante
el pegado para recoger el material sobrante que es desalojado
durante el enchufado de las tuberías sobre el casquillo 19. Cuando
el diámetro interior de los tubos 11, 12 interiores es demasiado
pequeño en comparación con el diámetro exterior del casquillo 19,
hay que llevar a la medida exacta los tubos 11, 12 interiores
siguiendo un proceso, es decir, mediante un proceso de raspado o
rasqueteado llevarlos a un diámetro interior adecuado.
Previamente al proceso de unión se alinean los
tramos de tubería lo más exactamente posible con respecto al eje de
la tubería. Si los tramos de tubería se elaboran a pié de obra en
longitudes más cortas que las longitudes suministradas por el
fabricante, entonces se aplicará como única preparación en el punto
de corte una nueva fase 23, 24. De la capa 13, 14 de aislamiento y
del tubo 15, 16 exterior no se quita nada de material. En todos los
casos, cuando se utiliza el casquillo 19 no es necesario quitar nada
de espuma de poliuretano o polietileno. No se desecha ninguna
espuma de poliuretano o polietileno. La unión por el lado interior
del tubo 11, 12 es más sencilla porque no es necesario eliminar
ningún resto o desperdicio de poliuretano de la superficie del tubo
11, 12 interior.
Previamente a la construcción de la unión se
coloca de forma floja sobre una de las tuberías una denominada
manguera 25 contraíble, es decir, una manguera de un material
sintético que había sido tratado de tal manera que se contrae bajo
la acción del calor. Después del endurecido de la unión entre el
casquillo 19 y los tubos 11, 12 interiores, se efectúa una prueba
de estanqueidad de la unión.
Mediante la configuración del nervio 20 se
origina en la zona del nervio 20 una separación 31 entre las
tuberías, esto es, entre las capas 13, 14 de espuma aislante y los
tubos 15, 16 exteriores. Esa separación 31 puede ser bien
reconocida durante la prueba de estanqueidad que se realiza a
continuación del propio proceso de unión y antes de la cubrición
con la manguera contraíble. Durante la prueba de estanqueidad a la
presión, cuando la unión no es estanca se puede observar en la
separación 31 si sale producto del tubo 11, 12 interior. Si no
estuviera presente ninguna separación 31 el producto utilizado para
la prueba sería absorbido por la espuma de aislamiento.
Después de comprobar la estanqueidad de la unión
entre el casquillo 19 y los tubos 11, 12 interiores se envuelven
con una cinta tapajuntas adhesiva o con una cinta 27, 28 adhesiva
para juntas los extremos de los tubos 15, 16 exteriores en la zona
del casquillo 19. Para conseguir una mejor adherencia en la manguera
25 contraíble y en el tubo 15, 16 exterior la cinta 27, 28 adhesiva
puede estar configurada como adhesiva por las dos caras. Un buen
sellado en la zona de la manguera 25 contraíble es necesario para
que se mantengan las propiedades aislantes de la espuma 13, 14
aislante después de la unión. A continuación la manguera 25
contraíble se contrae sobre el diámetro de los tubos 15, 16
exteriores mediante la aplicación de calor en la zona de la
unión.
Claims (5)
1. Pieza (19) conformada para la unión de
tuberías en tuberías de material sintético con aislamiento
incorporado, estando configurado el aislamiento de espuma de
poliuretano, estando la pieza conformada para la unión de tuberías
dispuesta con capacidad de unirse como un casquillo (19) para la
unión con la pared interior de las tuberías (11, 12) que van a ser
unidas, y que el casquillo (19) presenta en el contorno exterior en
el centro del casquillo (19) un nervio (20) dirigido radialmente
hacia fuera y que sirve como tope para las tuberías que se van a
unir, caracterizada porque en la zona del nervio (20) queda
configurada una separación (31) entre las tuberías (11, 12) que se
van a unir.
2. Pieza conformada para la unión de tuberías
según la reivindicación 1, caracterizada porque el casquillo
(19) está configurado como un casquillo (19) capaz de unirse en un
procedimiento de soldadura con manguito.
3. Pieza conformada para la unión de tuberías
según la reivindicación 1, caracterizada porque el casquillo
(19) está configurado como un casquillo (19) adhesivo adecuado para
establecer la unión en un proceso de unión encolada.
4. Pieza conformada para la unión de tuberías
según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3
caracterizada porque el casquillo (19) presenta al comienzo y
al final unas zonas (21, 22) de pared interior que se achaflanan o
se redondean reduciéndose hacia el interior que sirven para
optimizar la corriente en el interior de la tubería.
5. Procedimiento para la unión de tuberías de
material sintético con aislamiento incorporado por medio de un
casquillo (19) según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5,
estando aislada la tubería con espuma de poliuretano y estando
compuesta al menos de un tubo (11, 12) interior, una capa (13, 14)
de espuma y un tubo (15, 16) exterior, abarcando al menos los
siguientes pasos:
- -
- cortar en ángulo recto las tuberías que van a ser unidas,
- -
- calibrar el diámetro interior de los tubos (11, 12) interiores,
- -
- achaflanar la pared interior del tubo (11, 12) interior,
- -
- colocar por deslizamiento una manguera (25) contraíble sobre uno de los tubos (15, 16) exteriores
- -
- preparar las superficies de unión del casquillo (19) y del tubo (11, 12) interior para que se puedan adherir mediante la acción del calor o mediante la acción de sustancias adhesivas,
- -
- empujar y aproximar las tuberías que van a ser unidas y el casquillo (19) hasta el nervio (20),
- -
- esperar un tiempo hasta la consecución de la resistencia mecánica de la unión,
- -
- probar la estanqueidad de la unión entre el casquillo (19) y los tubos (11, 12) interiores,
- -
- recubrir los tubos (15, 16) exteriores con un elemento (27, 28) de sellado, y
- -
- producir la contracción de la manguera (25) contraíble por medio de la acción del calor.
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