ES2286439T5 - Pieza conformada para la unión de tuberías 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
La invención se refiere a una unión de tuberías con tuberías de material sintético con aislamiento incorporado, así como una pieza conformada para la unión de tuberías para la unión de tuberías de material sintético, estando configurado el aislamiento de las tuberías de material sintético de espuma de poliuretano, la pieza conformada para la unión de tuberías está configurada como un casquillo y está provista de paredes interiores de las tuberías de material sintético, y el casquillo presenta en el contorno exterior, en el centro del casquillo, un nervio dirigido radialmente hacia fuera y que sirve como tope para las tuberías de material sintético.
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 unión de tuberías con 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 respetuoso con el medio ambiente.
Esta tarea queda resuelta mediante una unión de tuberías con 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 acrilnitriloestireno-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
5 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
10 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
15 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
20 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)
- REIVINDICACIONES
- 1.
- Unión de tuberías con tuberías de material sintético con aislamiento incorporado, así como una pieza conformada para la unión de tuberías para la unión de las tuberías de material sintético, estando configurado el aislamiento de las tuberías de material sintético de espuma de poliuretano, la pieza conformada para la unión de tuberías está configurada como un casquillo (19) y está unida con paredes interiores de las tuberías de material sintético, y 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 de material, caracterizada porque en la zona del nervio (20) queda configurada una separación (31) entre las tuberías de material sintético.
-
- 2.
- 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.
- 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.
- 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 producir una unión de tuberías según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la unión de tuberías presenta tuberías de material sintético con aislamiento incorporado con espuma de poliuretano y una pieza conformada para la unión de tuberías configurada como un casquillo (19), y las tuberías de material sintético presentan al menos de un tubo (11, 12) interior, una capa (13, 14) de la espuma de poliuretano y un tubo (15, 16) exterior, procedimiento que abarca al menos los siguientes pasos:
-cortar en ángulo recto las tuberías de material sintético 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 5 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 de material sintético que van a ser 10 unidas y el casquillo (19) hasta un nervio (20) del casquillo (19),- esperar un tiempo hasta la consecución de la resistencia mecánica de la unión.
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