• Cinco razones por las que las tuberías de aluminio son una buena opción en sistemas de aire comprimido

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El aluminio ofrece muchas ventajas en las instalaciones de aire comprimido, como la reducción de costes y una mayor longevidad. Cortesía de: TransairTradicionalmente, los ingenieros han especificado diversos materiales para las tuberías de los sistemas de aire comprimido, como el hierro negro, el acero galvanizado, el cobre, el acero inoxidable e incluso el plástico. Recientemente, las tuberías de aluminio se han convertido en una opción a tener en cuenta para muchos contratistas, arquitectos y empresas de ingeniería. Las tuberías de aluminio pueden ser una buena opción en sistemas de aire comprimido en numerosas aplicaciones diferentes.

El hierro negro y el acero galvanizado son materiales comunes en las tuberías de los sistemas de aire comprimido. Entre un 60 % y un 70 % de todos los sistemas de aire comprimido instalados hoy en día utilizan tuberías de hierro negro o galvanizadas, debido a distintos factores:

  • Los contratistas conocen estos materiales.
  • El coste del material es reducido.
  • Encontrar accesorios y herramientas para las tuberías y los sistemas de aire comprimido resulta fácil.
  • El tubo de acero puede soportar altas presiones.

Hay, sin embargo, cinco razones fundamentales por las que el aluminio es un material más adecuado para la mayoría de las instalaciones de aire comprimido, cada una de las cuales resuelve una de las principales desventajas de los sistemas de tuberías tradicionales.

1. Reducción de los costes de instalación

Tabla 1: Comparación de ventajas e inconvenientes de los materiales elegidos para las tuberías de aire comprimido (para obtener más información sobre esta comparativa, ver opus.mcerf.org). Cortesía de: TransairLa instalación de un sistema de aire comprimido con tuberías de acero precisa más tiempo que un sistema que use otros materiales.

Uno de los factores que justifica esta diferencia en el tiempo de instalación es que las tuberías de acero deben estar roscadas para las tuberías e instalar los accesorios adecuados. Para roscar correctamente un tubo de acero se necesita un dispositivo especial y personal cualificados que sepa utilizarlo. Se trata de personal más costoso de contratar, lo que también aumenta los costes de instalación.

También hay que tener en cuenta que el roscado de tuberías es una labor que genera abundante suciedad. Es necesario utilizar líquidos de corte para obtener una buena rosca, líquidos que deben eliminarse posteriormente de la tubería antes de empezar a utilizar el sistema. El roscado también deja tras de sí abundantes residuos.

Modificar y mantener un sistema de aire comprimido hecho con tuberías de acero es más difícil que en sistemas construidos a partir de otros materiales. Una razón para esta diferencia es que las tuberías de acero son mucho más pesadas que las fabricadas con otros materiales. El gran peso de las tuberías de acero hace necesario emplear más mano de obra (con el consiguiente coste) para manejar las tuberías durante una modificación de la que sería necesaria en un sistema que utilizara otros materiales.

2. Minimización de las fugas del sistema

Otro problema de las conexiones mediante rosca es la inevitable aparición de fugas. Se estima que entre el 8 % y el 10 % del aire comprimido de un sistema se escapa debido a fugas en las conexiones de rosca. Esto aumenta y prolonga el esfuerzo que deben hacer los compresores, lo que eleva los costes del suministro eléctrico.

3. Las tuberías de aluminio no se corroen

Un problema común con el uso de tuberías de acero es que la humedad del interior del sistema hace que las tuberías se oxiden de dentro hacia afuera. Incluso si el sistema de aire comprimido cuenta con una trampa de humedad, siempre quedará algo de humedad y se producirá corrosión. Hasta los tubos de acero galvanizado se corroen, ya que no todas las tuberías están galvanizadas tanto por dentro como por fuera.

Validación y optimización de los activos

La validación y optimización de los activos es un proceso que requiere la participación de expertos en la materia, ingenieros de procesos, ingenieros de fiabilidad, planificadores, el departamento de mantenimiento y expertos en instrumentación y electricidad, entre otros. 

Esto aumenta el esfuerzo que debe hacer el compresor para mantener la presión del sistema. En casos extremos, estas incrustraciones pueden obstruir completamente una conducción o dañar todos los dispositivos conectados a ella. Además, la corrosión y las incrustraciones afectan a la calidad del aire y lo hacen inadecuado para aplicaciones que requieran aire limpio.

4. El aluminio es muy superior al cobre

Instalar tuberías de cobre en sistemas de aire comprimido es otra solución que resulta atractiva porque el cobre no se corroe tanto como el acero. Aunque puede corroerse, no produce incrustraciones como las que se dan en las tuberías de acero. Esto significa que un sistema de cobre tendrá menos problemas de flujo y limpieza de aire que las tuberías de acero, aunque también experimentar una reducción del flujo de aire con el paso del tiempo.

Una solución de cobre tiene, sin embargo, sus propios inconvenientes, de entre los cuales posiblemente el mayor sea el coste del material en sí. En octubre de 2011, el precio del cobre se incrementó un 20 % y, por consiguiente, también el precio de las tuberías de cobre. A pesar de que los precios han caído desde entonces, el hecho es que las tuberías de cobre siguen siendo considerablemente más caras que las de acero.

Otra desventaja es que los accesorios deben soldarse, lo que conlleva otros problemas. La soldadura requiere, evidentemente, una llama abierta, lo que supone un problema de seguridad en algunos entornos. Además, la soldadura requiere cierta pericia, un problema creciente en un momento en que cada vez resulta más difícil encontrar mano de obra cualificada. Si una junta no está bien soldada tendrá fugas, lo que aumentará los costes energéticos.

Por último, no todos los tipos de tuberías de cobre son adecuados para resistir presiones de aire elevadas. Por este motivo, y si piensas en utilizar cobre, debes elegir un tipo de tubo capaz de resistir la presión.

5. EL PVC y el acero inoxidable presentan problemas de coste y durabilidad

Si bien el acero y el cobre son los dos materiales más utilizados en sistemas de aire comprimido, también pueden encontrarse sistemas que utilizan tubos de PVC y de acero inoxidable. Sin embargo, utilizar tuberías de PVC en sistemas de aire comprimido va contra las normas de la OSHA y es muy peligroso. El PVC se vuelve quebradizo con el tiempo y puede explotar si transporta aire a alta presión.

El acero inoxidable es otra opción, especialmente cuando el sistema de aire comprimido se va a instalar en un ambiente corrosivo. En algunos casos, el acero inoxidable se considera una opción dependiendo de las fluctuaciones en el coste del cobre.

Al igual que con otros sistemas de tuberías de acero, sin embargo, los sistemas con acero inoxidable pueden ser costosos de instalar. Los tubos de acero inoxidable roscados pueden ser difíciles de sellar y a menudo es necesario usar lubricantes para roscarlos correctamente. Soldar los tubos de acero inoxidable aumenta los costes de instalación y hace más difícil garantizar la seguridad, ya que es necesario contratar a un soldador cualificado, a lo que se suman los riesgos asociados a la inhalación de humo, posibles daños para la vista e incendios.

Razones para instalar tuberías de aluminio

En los últimos años, el aluminio se ha convertido en una buena alternativa a otros materiales en las tuberías de sistemas de aire comprimido. En comparación con los materiales descritos anteriormente, la instalación de un sistema de aire comprimido con tuberías de aluminio ofrece muchas ventajas:

  • Las tuberías de aluminio son mucho más fáciles de instalar y de modificar que los sistemas de acero o de cobre. Puede alcanzarse un ahorro de mano de obra del 50 %, ya que los tubos de aluminio se suministran listos para su instalación. No requieren preparativos específicos más allá del corte, el desbarbado y el biselado, ni tampoco herramientas especiales. Los tubos de aluminio están calibrados, lo que significa que su diámetro está estrictamente controlado. Esto significa que los componentes de conexión rápida asociados encajan de forma segura y que todas las conexiones quedan protegidas automáticamente.
  • El tubo de aluminio es mucho más ligero que el tubo de acero o de cobre. Esto también reduce los costes de instalación y modificación.
  • Otro factor que hace que los sistemas de tuberías de aluminio sean más fáciles de instalar y modificar es que no requieren de roscado o soldadura.
  • El aire comprimido proporcionado por un sistema construido con tuberías de aluminio es mucho más limpio que el aire que ofrece un sistema de tuberías de acero. Los sistemas de tuberías de aluminio pueden ayudar a cumplir los requisitos de la norma ISO 8573-1: 2010 sobre la calidad del aire si así lo requiere la aplicación. Un aire más limpio también conlleva menores costes de mantenimiento.
  • La resistencia a la corrosión del aluminio proporciona un flujo óptimo del aire, reduce los costes energéticos y mejora la calidad del aire.
  • Los accesorios utilizados en los sistemas de tuberías de aluminio encajan de forma segura y tienen muchas menos fugas que los accesorios utilizados en sistemas de rosca. Todo esto se traduce directamente en un ahorro de energía y en una mejora de la productividad de la planta.

Como era de esperar, también presenta algunas desventajas. Por ejemplo, el coste de material de los sistemas de tuberías de aluminio es más alto que en los sistemas de tuberías de acero. Cuando se compara con los sistemas de tuberías de cobre, no obstante, los costes de material del aluminio son aproximadamente los mismos o incluso inferiores. Por último, la presión de trabajo del aluminio es de 16 bar a 46 ºC. En general, sin embargo, las tuberías de aluminio son una buena alternativa para los sistemas de aire comprimido en numerosas aplicaciones.

Kyri McDonough es coordinadora de servicios de marketing de Transair.

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