En la década de los 80…

Tras la prohibición del uso del amianto, se ha ido avanzando en todo tipo de fibras sintéticas, y se han recuperado algunas naturales. Aparecen las aramidas como el Kevlar®, el poliacrilonitrilo (PAN), y…….¡¡¡el politetrafluoruro de etileno (PTFE)!!! ¡¡¡el Teflón®!!! Por supuesto todos las fibras hace tiempo que estaban descubiertas, pero hacen su irrupción en las empaquetaduras en esta época.

Fuente: Tropfen
Fuente: dongga BS

El PTFE o teflón (nombre dado por DuPont al polímero de su invención que ha dado nombre al material), tiene una resistencia a la tracción elevada, es un material inerte, así que se comporta bien químicamente, y tiene el coeficiente de fricción más bajo conocido (0,125), así que ¡todo el mundo a hacer empaquetadura de teflón! Sin embargo, tiene un pequeño problema, y es que aproximadamente 315ºC se carboniza, y a 325ºC empieza a emitir vapores un “pelín” chungos…

La aramida o kevlar (nombre dado por DuPont al polímero de su invención que ha dado nombre al material), es una poliamida con una resistencia a la tracción “im-presionante”, 7 veces mayor que la del teflón, aunque las temperaturas andan por valores similares, es capaz de soportar mayores presiones. Como inconvenientes es que es un pésimo conductor de calor, y además tiene un elevado coeficiente de fricción, así que  hay que vigilar que no quede sin lubricar…

El poliacrilonitrilo (PAN), no es tan famoso como los anteriores, pero al igual que las anteriores es una fibra polimérica, con una buena resistencia química (pH 2-13), y que es capaz de alcanzar temperaturas de hasta 250ºC. ¡¡¡Pero!!! Esta sí que es una excelente conductora de calor, perfecto para una empaquetadura, y además tiene un coeficiente de fricción cercano al teflón. Así que esta dió paso a las empaquetaduras actuales…

El teflón aparece también en forma de lubricante, y sigue haciéndolo actualmente.

Y los 90…

Llegan los híbridos. Quedando ya pocas cosas por descubrir, el personal se dedica a hacer híbridos con las fibras existentes, pero se da un salta cualitativo a través del grafito y el carbón.

Fuente: Wikipedia

A partir de fibras de rayón (viscosa), se fabrican hilos que se impregnan con grafito en diferentes concentraciones, en función de la aplicación y necesidad (y precio). A partir de un 95% de grafito, se considera grafito puro, en menores porcentajes, de 80 a 95% se considera carbón, y por debajo, encontramos el denominado pitch y otras fibras más baratas, que poseen muchas impurezas, y por tanto tienen un menor rendimiento.

El grafito, es el material del que se hacen las minas de lápiz, así que imaginar un lápiz rozando contra un eje de acero girando, pues más o menos eso hará una empaquetadura de este tipo. El grafito es autolubricante, tiene un coeficiente de fricción de 0,01, y aguanta pH desde 0 a 14 ¡ideal! Encima, como mineral aguanta hasta 1000ºC, y es un excelente conductor de calor ¿qué más podemos medir?

El mismo grafito se puede manipular como lubricante en otras empaquetaduras, así que unimos sus propiedades como lubricante, a las de otras fibras anteriormente citadas.

Os recomiendo leer esta información sobre el grafito, donde aparte de información técnica, leeréis sobre la invención del lápiz, y, ojo al “palabro”: levitación diamagnética ¡alucinante!

Pues nada, ya conocéis un poco de historia sobre empaquetaduras, y un montón de información técnica sobre ellas. Ni que dedir tengo, que todas las fechas escritas, y algunos datos, son orientativos, y tratan de reflejar “momentos cumbre”, o sea, que no tengo ningún rigor periodístico…(siento decepcionaros)

Y cualquier corrección, aclaración, apunte o aportación será bienvenida.

Del autor de ¿qué es una empaquetadura? y ¿cómo es una empaquetadura? llega a sus pantallas “Historia breve de la empaquetadura”. Si pensabas que las segundas partes no eran buenas, espera a leer la tercera…y la cuarta…

Me ha parecido interesante hacer un poco de repaso histórico a la evolución de las empaquetaduras, y como es un tema amplio, me han salido dos partes.

Como ya habíamos hablado anteriormente, los tres parámetros con los que podemos jugar en una empaquetadura son su geometría y trenzado, las fibras, y el lubricante. Cada una de ellas ha ido evolucionando o adaptándose a los cambios en la industria, al avance de la técnica, y por supuesto a las necesidades, eso es lo que trataré de mostraros.

El primer cambio que sufrió la empaquetadura con el paso de los años fue su forma, que básicamente ha evolucionado con la técnica que ha permitido fabricar una empaquetadura cada vez más efectiva. Las primeras empaquetaduras, hasta la década de los 50, eran redondas, y se trenzaban igual que una cuerda; aun podemos encontrar cajeras de bombas muy antiguas con las paredes preparadas para compactar esta empaquetadura redonda; más tarde se comenzó a saber como trenzar una empaquetadura cuadrada, pero con los cantos aún bastante redondeados; finalmente, con la evolución de la fibras, se consiguieron hacer refuerzos y formas que formaban un cuadrado muy compacto, perfecto para rellenar toda la cajera.

Pese a ir de la mano en lo anteriormente comentado, la evolución de empaquetaduras está sobre todo ligada a las fibras, y también a la de sus lubricantes, y como tratamos en el artículo anterior, a la evolución de los trenzados. Por ejemplo, muchas personas cuando una empaquetadura se ha quedado sin lubricante, decimos que “ha muerto”.

Hasta la década de los 50…

Las fibras eran básicamente vegetales, algodón, lino, yute, y una de las mejores, el ramio (se encontraba en pantanos). Las ventajas básicas es que son materiales que tienen un bajo coste porque se encuentran en la naturaleza, se pueden enlazar fácilmente entre ellas, y tienen una buena resistencia a la descomposición. Su primer inconveniente es su baja resistencia química, de pH 5 a 9, y sólo se pueden usar para trabajar con temperaturas por debajo de 60-80ºC, tienen una baja resistencia a la tracción, y muy importante, no disipan el calor (recordar que una empaquetadura actúa por fricción, y eso genera calor).

Los lubricantes hasta estos años han sido las grasas animales, sobre todo la de cerdo, por aquello de que siempre ha habido muchos cerdos jejeje. La mejor de las grasas animales para empaquetaduras, era la de ballena ¡para que veáis hasta donde llega el aprovechamiento de algunos animales! Y ahí lo dejo…

En la década de los 50…

white_asbestos_28chrysotile29¡¡¡Llegó el amianto!!! El amianto es un mineral, que podemos encontrar en la naturaleza, y se posicionó rápidamente por encima de todas las empaquetaduras existentes porque es químicamente inerte, y aguanta líquidos con pH 0-14. Además trabajaba hasta los 550ºC y aguantaba grandes presiones por sus buenas propiedades mecánicas. El amianto estaba formado por unas fibras, que en función de su longitud tenían mayor o menor calidad (más largas, mejores). Existían varias calidades, como los que se usaron en materiales de construcción, e incluso en aislantes de estufas y tostadores, de color grisáceo, y el amianto azul, que se extraía de África, que tenía una mayor resistencia química. De hecho, la única incompatibilidad química que se conoce del amianto (o que yo conozca), es el ácido sulfúrico fumante, y no os recomiendo estar cerca. Pero aunque algunos lo recuerden como la 8ª maravilla, tenía varios inconvenientes, algunos técnicos, y uno mortal.
En primer lugar, era un material que tenía un coeficiente de fricción de 3, de hecho se utilizaba para hacer discos de freno, así que parece una incongruencia utilizarlo como material para rozar contra un eje de acero ¿no? Además no tenía ninguna capacidad de evacuar temperatura, eso hacía que el lubricante que acompañaba al amianto en la empaquetadura, desapareciera rápidamente y dejara de hacer su función.
“Lo peor de todo”, después de llevar bastantes años en el mercado, y pese que hacía mucho tiempo que se conocían los aspectos peligrosos de su manipulación, a raíz de una denuncia de una empresa que colocaba placas en el interior de submarinos, que habían padecido unas cuantas muertes por lo que más tarde se conoció como asbestosis, un cáncer que afectaba a los pulmones entre otras dolencias, empezó la debacle y prohibición de utilizar amianto. Básicamente su peligrosidad está en la manipulación de sus fibras en la extracción, en el corte o roturas, y es que sus fibras tienen una forma que al respirarse, se “clavan” en nuestros tejidos, y sobre todo al llegar a los pulmones es imposible de eliminar.

Durante esta época se habían sumado a los lubricantes naturales, la silicona, que no aguantaba mucha temperatura, pero con un gran poder de lubricación.

En el próximo artículo seguiremos con los 80, los 90 y más…

Artículos anteriores: Tratamientos del agua 1Tratamientos del agua 2 – CloraciónTratamientos del agua 3 – Ozono

No voy a explicar que es la radiación ultravioleta, porque no tengo ni idea más allá de las bombillitas, y seguramente la voy a liar, así que aquí está el enlace, y que cada uno entienda lo que quiera; además, leeréis unas cuantas cosas interesantes sobre aplicaciones de este tipo de radiación.

En este caso, la radiación ultravioleta sobre el agua a tratar, impide que el ADN de la materia orgánica reaccione, y así los bichitos no pueden reproducirse y mueren… (parecido al anuncio de Cucal).

Este es un tratamiento muy eficiente, elimina entre un 99,9-99,99% de patógenos, pero tiene un pequeño “defecto”, y es que para llegar a esa eficiencia, la luz ultravioleta debe atravesar el flujo perfectamente, y por eso el agua debe ser filtrada previamente (veremos filtración en el próximo artículo), para que no haya partículas que entorpezcan el paso de la luz de un lado a otro.

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Fuente: Wikipedia

Una de las mayores ventajas del tratamiento de agua por radiación ultravioleta, es que no se utiliza ningún tipo de producto químico en el proceso, así que no los manipularemos, no los almacenaremos, no necesitaremos instalaciones, así que reduciremos el mantenimiento en este tipo de instalaciones.

Aún así, es un sistema que necesitamos cierto control, y no deben sobrepasarse los flujos que las lámparas UV son capaces de tratar. Las condiciones a controlar son:

  • transmitancia (turbulencia del agua).
  • dosis de radiación.
  • temperatura

Otra de las grandes ventajas de este tratamiento es que no genera ningún tipo de residuos.

Por otro lado, sólo nos aseguramos que el agua que sale del equipo está desinfectada, en el primer codo donde tengamos una bacteria tomando una copa, ya está…la hemos cagao… Por eso, como hemos comentado antes, se suele utilizar como segundo tratamiento.

Esta pregunta, requiere unos cuantos artículos como respuesta. De hecho, ahora mismo no sabría decir cuantos artículos haré, pero os puedo decir que existen, libros y libros dedicados en exclusiva a este tema, así que imaginar su importancia.

En la Wikipedia, se cita sobre la corrosión:

…representa un costo importante, ya que se calcula que cada pocos segundos se disuelven 5 toneladas de acero en el mundo, procedentes de unos cuantos nanómetros o picómetros, invisibles en cada pieza pero que, multiplicados por la cantidad de acero que existe en el mundo, constituyen una cantidad importante.

Así que, dentro del campo de la tribología, la corrosión tiene un papel muy importante. Hace tiempo leí, que en un país tan industrializado como E.E.U.U., el 40% de su producción de acero, se destinaba a la sustitución de piezas corroídas (si alguien encuentra una fuente fiable para este dato que tengo en mi cabezota, que me avise… ya sabéis que envío jamones por la ayuda recibida).

Esquema de la electrólisis

Como este es el primer artículo, voy a explicar la base de la corrosión, o sea, la electroquímica (físico-química) de esta reacción que se produce en los metales. Y es que para que exista corrosión, tienen que darse:

  1. un material 1 que se comporte electronegativamente, que se llamará ánodo. Esto significa que tendrá facilidad para ceder o perder electrones.
  2. un material 2 que se comporte electropositivamente, que se llamará cátodo. Esto significa que tendrá facilidad para recoger electrones. (observaréis avispados lectores, la similitud con la definición anterior…menos un par detalles signoficativos jajaja)
  3. un electrolito, que unirá ambos materiales para configurar un circuito cerrado que permita el intercambio de cargas eléctricas, mediante iones aniones (positivos), o cationes (negativos).
  4. una diferencia de potencial, que provocará que el ánodo ceda electrones y se cargue positivamente (oxidación), y el cátodo los reciba y se cargue negativamente (reducción).

En este entorno “tan cargado” (humor finoo, fino), la naturaleza realiza el paso inverso al que el hombre hizo para la obtención y manufactura de metales: de la extracción de óxidos de la naturaleza, se obtienen diferentes metales, y la corrosión, es un retorno del metal a su estado natural, el óxido.

Resumen: teniendo dos metales químicamente diferentes, un electrolito (aire, agua, otro metal…), y un movimiento de electrones (flujo eléctrico) de un metal a otro, tendremos corrosión de algún tipo (veremos que existen muchos tipos).

Explicación para… entenderla

En el territorio ánodo, habitan los “electrones -“; en el territorio cátodo, los “electrones +”. Una empresa llamada El electrolito S.A., se dedica a construir carreteras y caminos, para que sus compañías de taxis (del mismo holding) los  Aniones S.L., y Cationes S.L., transporten electrones de un sitio a otro.

Para que se produzca el efecto comentado, un “electrón -” del ánodo, coge un taxi de Cationes S.L. , y se va hacia el cátodo, y el jefe de aniones S.L. envía un taxi al cátodo a recoger un “electron +” y llevarlo al ánodo. Con esto, el resultado es que el ánodo se ha quedado con un “electrón +”, y el cátodo con el “electrón -“.

A ese intercambio de electrones montados en taxi, se le llama oxidación-reducción, y es el principio de la corrosión.

Corrosión gracias a pepe alfonso

Si te has liado con los taxis y los holdings:

En el territorio ánodo, habitan los “electrones -“; en el territorio cátodo, los “electrones +”. Una empresa llamada El electrolito S.A., se dedica a construir carreteras y caminos, para que sus compañías de taxis (del mismo holding) los  Aniones S.L., y Cationes S.L., transporten electrones de un sitio a otro.

Para que se produzca el efecto comentado, un “electrón -” del ánodo, coge un taxi de Cationes S.L. , y se va hacia el cátodo, y el jefe de aniones S.L. envía un taxi al cátodo a recoger un “electron +” y llevarlo al ánodo. Con esto, el resultado es que el ánodo se ha quedado con un “electrón +”, y el cátodo con el “electrón -“.

A ese intercambio de electrones montados en taxi, se le llama oxidación-reducción, y es el principio de la corrosión.

La situación

Las plantillas de mantenimiento han ido reduciendo el número de efectivos hasta su mínima expresión, eso ha recortado sus capacidades como grupo y los conocimientos disponibles. Algunos motivos:

  • jubilaciones. Personas con 65 años o más, con gran experiencia, en muchos casos desaprovechada por las organizaciones.
  • prejubilaciones. Personas a partir de 50 años, con buena experiencia, en muchos casos, compaginada con una buena formación.
  • externalización. El objetivo de estas empresas externas, es la rentabilidad del cliente, y la suya, eso implica en algunos casos desequilibrios en las capacidades de las plantillas, y la orientación a cubrir el correctivo, como sea  (y en contra de lo que muchos piensan, la culpa no suele ser de la empresa externa).

Los perfiles más comunes que han quedado como internos en la industria son:

  • directores, coordinadores o responsables de mantenimiento. En general personas con la responsabilidad de gestión y organización, hecho que los suele alejar de la técnica, y del estado de sus instalaciones.
  • técnicos con tareas que requieren conocimiento histórico de la empresa. Són los que suelen ocupar puestos de encargados o jefes de equipo por el buen conocimiento que tienen de la planta, y técnicos dedicados al mantenimiento preventivo o predictivo en alguna de sus formas.

Recientemente, creo advertir que las empresas tienen la sensación de que con una externalización completa, pierden el control de su empresa, y en cierta manera es cierto, porque la redacción de los contratos de mantenimiento dejan mucho que desear en numerosos sectores industriales. Es interesante al respecto este artículo Contratos de operación y mantenimiento de plantas industriales.

Las personas de mantenimiento de una planta, suelen dedicarse casi en exclusiva al mantenimiento correctivo, a apagar fuegos, abandonando la mejora y optimización. Paradójicamente, en los últimos años, los avances en tecnología han sidonotables, y las empresas, por muchos motivos, han seguido aplicando la misma tecnología.

La solución

Las empresas ven a mantenimiento, como los número 1 en dilapidar beneficios; necesarios, pero molestos. Hace un tiempo escribí que los técnicos, debíamos hacer un esfuerzo en adaptar nuestro lenguaje y conocimientos hacia algo más cercano a la economía y sus términos, cada día estoy más convencido de ello.

Propongo retomar la figura del especialista, externa o internamente, para devolver a los departamentos de mantenimiento el buen hacer de otras épocas. Un especialista debe ser:

  1. un experto en una o varias áreas del mantenimiento (no muchas)
  2. una personadisponible en mi taller o al teléfono, camuflado en una etiqueta de asesor, tornero, comercial, controller, assistant, regional manager, o master del universo ¡es igual!
  3. capaz de responder a mi pregunta: ¿puedes ahorrarme dinero? ¡las empresas funcionan si ganan dinero!
  4. capaz de ofrecer soluciones técnicas con justificaciones económicas
  5. capaz de generar confianza, para delegar en él

Si tenemos una persona, que reúna todo esto, ya tenemos la justificación técnica, y en la económica, no confundamos ahorrar, con comprar barato…a estas alturas no debería explicarse esa diferencia a nadie… (me estoy partiendo por dentro). Existen muchos parámetros a valorar:

  • precio de compra
  • mejoras en los tiempos
  • costes de los recambios
  • costes de la mano de obra
  • legislación
  • tiempo medio entre reparaciones
  • costes energéticos
  • parámetros de seguridad e higiene laboral
  • pérdidas en producción
  • parámetros medioambientales
  • precio del bocadillo…

Aquí el especialista debe llegar a concretar, si una solución es viable económicamente o no, y si nos conducirá efectivamente a la reducción de costes.

Así que ya sabeis, a partir de ahora, buscar al especialista. Quizás lo tengáis dentro, quizás en Internet, quizás en vuestro tarjetero, quizás no exista, o quizás lo dejaste ir…

Artículos anteriores: ¿Qué es la estanqueidad?

Tras todo lo dicho en el artículo anterior ¿qué pensaríais si os digo que la falta de estanqueidad provoca al año millones de euros de pérdidas? Pues sí, es así…

Habitualmente se representa una fuga como un iceberg. La punta que vemos corresponde a la fuga que podemos ver, oler,o sentir (si nos pegamos la hostia), pero por debajo encontramos consecuencias como:

  • costes de mantenimiento. Lo que cuesta arreglar la fuga, incluyendo la mano de obra, equipos, etc.
  • costes de producción. Lo que se pierde de producto en la fuga, y lo que se pierde porque el equipo esta parado.
  • riesgos medioambientales. Si las fugas son ecológicamente peligrosas, podéis imaginar…
  • riesgos de accidente. Una fuga puede provocar accidentes por peligrosidad del producto, por temperatura, por resbalamiento…
  • problemas de calidad. Problemas derivados de la pérdida de cantidad de un componente en el proceso, y por tanto en el producto final, o por la contaminación de un componente sobre otro.
  • aumento del consumo energético. Con fugas, una instalación necesita aumentar la presión, la velocidad, la temperatura…eso significa que tendremos una mayor demanda sobre los equipos, y por tanto un mayor consumo energético…
  • reducir la disponibilidad del equipo. La disponibilidad es un indicador que nos marca el tiempo disponible para producir de un equipo (si esta averiado o fugando, no suele estar disponible).
  • reducción del rendimiento. Los equipos e instalaciones están diseñados para unos parámetros de trabajo (luego los ingenieros montan lo que les da la gana), y siendo generalmente máquinas mecánicas, tienen un rendimiento que mide cuanta de la energía que recibe el equipo, la convierte para nuestro propósito. Las fugas, reducen ese porcentaje drásticamente.

Podría afinar bastante más, pero a grandes rasgos estos són los puntos más fácilmente reconocibles a la hora de evaluar que significa “tener fugas” en una planta. Aunque es posible que me deje alguno, ya sabes…

Espero que a partir de ahora, cuando detectéis una fuga, corráis a repararla, o a buscar ayuda para que lo hagan…

Gracias a wili_hybrid
Gracias a wili_hybrid

Antes de empezar, acordaremos entre todos, que la estanqueidad, es una cualidad por la que determinamos si algo tiene fugas o posibilidad de tenerlas, o no. O sea, si tenemos estanqueidad, no hay fugas; si no hay estanqueidad, tenemos fugas… ¡fácil!

Para ayudar a darnos cuenta de la importancia de la estanqueidad, y lo vital que puede llegar a ser, realizaré una analogía con el cuerpo humano (analogía no tiene nada que ver con ano). En nuestro cuerpo tenemos varios sistemas que se dedican al transporte de líquidos, por ejemplo el sistema cardiovascular, que hace circular la sangre por nuestro cuerpo.

En ese sistema, el corazón hace de bomba, igual que en la industria, y su función es introducir continuamente presión en el sistema, igual que en la industria. Sin entrar muy a fondo en anatomía, consideramos que nuestro cuerpo no “fuga” sangre si todo funciona correctamente, igual que en la industria, y que el líquido que se propulsa tiene una serie de funciones que realiza en su recorrido, igual que en la industria. En resumen, tenemos estanqueidad, y, importante, tenemos equilibrio (quedaros con esta frase que será importante). Como consecuencia las cosas funcionan correctamente.

Entonces ¿si nos cortamos en un dedo cortando queso? Adiós a la estanqueidad, y al equilibrio, igual que en la industria (lo siento por la frase, pero es más fácil copiar y pegar que explicar dos cosas a la vez). Si la fuga es pequeña, no habrá problemas, vendrán las plaquetas y repararán, en la industria los llamamos técnicos de mantenimiento y son un poco más grandes que las plaquetas. La consecuencia de una fuga, sin definir niveles, las cosas NO funcionan correctamente.

He pensado en varios ejemplos más allá del corte en el dedo, pero me acercan al gore, y no van a aportar nada.

En la industria, podemos tener fugas por muchas causas, y en muchas instalaciones o equipos, por eso es de vital importancia entender que significa la estanqueidad, y conocer como prevenirla y solucionar, a eso dedicaré algunos artículos.

Un último apunte, la palabra fuga, implica problema, porque es algo imprevisto y incorrecto desde el punto de vista de funcionamiento normal, por lo tanto requiere de acciones.

Ahí va un ejemplo de falta de estanqueidad gracias a UNAI_78.

Artículos posteriores: Más cosas sobre estanqueidad

Artículos anteriores: La hidráulicaLos cilindros

Tras explicaros lo más básico de un cilindro, os comentaré algunas cosillas más sobre el apasionante mundo de los cilindros…

Como os dije, los cilindros aprovechan un propiedad de los fluidos, la incompresibilidad. Casi todos los cilindros que existen en la industria se mueven con aceite, y se denominan hidráulicos; si el fluido de trabajo es aire, se llama neumática. Ambas tienen gran presencia en la industria. Los cilindros pueden ser equipos muy sencillos, o realmente complejos, pero todos tienen un punto en común muy importante debido a que trabajan con fluidos, la estanqueidad. O sea, su punto débil suelen ser los componentes que se encargan de evitar que los fluidos salgan del cilindro o se comuniquen, o los que evitan que partículas entren dentro.

cilindrojuntas

Vamos por partes. Si metemos un fluido a presión por A, para que el vástago del cilindro salga, la junta 1 evita que este se comunique con la otra cámara, y toda su energía se utilice en empujar; mientras tanto, por B va saliendo el fluido, y la junta 2 evita que el fluido se escape también por ahí. Cuando queremos hacer que el vástago del cilindro retroceda, hacemos entrar aire por B, y mientras sale por A, 1 y 2 evitan que el cilindro fugue. Por último, la junta 3 evita que el polvo o suciedad que hay en el ambiente, al depositarse sobre el vástago, acabo entrando dentro del cilindro y lo dañe.

Las juntas 1 y 2 se suelen llamarse juntas, juntas tóricas, collarines o sellos hidráulicos, mientras que 3 suele conocerse como rascador.

Volviendo al inicio, sólo apuntar que la diferencia básica entre las dos técnicas, es que la hidráulica suele utilizarse para grandes presiones de trabajo, a partir de 15 ó 20 bares, y la neumática para presiones de trabajo menores, de 15 bares hacia abajo.

Una variante muy extendida de los cilindros, son los amortiguadores neumáticos, que físicamente pueden ser igual que un cilindro, y que podemos encontrar fácilmente en nuestro entorno: en muebles con puertas abatibles, en algunos electrodomésticos, incluso el famoso muelle de la puerta de la portería de la comunidad, oculta en su interior un pequeño cilindro que evita que la puerta se cierre de golpe.

En el coche tenemos más cilindros todavía, en los portones traseros de los coches solemos tener cilindros amortiguadores que tienen una misión muy importante, facilitar la apertura del portón, y que se abra hasta su tope. Además, como mantienen la presión interna, evitan que nos caiga encima la puerta (en mi caso otro golpe en la cabeza sería fatal).

Y si queréis ver cilindros por la calle, podéis observar por ejemplo los camiones de recogida de basura, cualquier máquina que trabaje en el movimiento de tierras en la obra…

Artículos anteriores: ¿Qué es una empaquetadura?

Vista la primera parte de donde y para que se utilizan las empaquetaduras, vamos a explicar algo sobre ellas.

Las empaquetaduras se componen de:

  1. tipos-de-hilo-peqhilo. Básicamente podremos encontrar tres tipos:
    • Hilado simple. Hecho con fibras cortas (vegetales y minerales), que da como resultado una empaquetadura blanda, porosa, por tanto absorbente, y con baja resistencia a la tracción. Estas fibras suelen ser de lino, algodón, yute, ramio, cáñamo, y durante muchos años, ahora está prohibido, de asbesto (amianto). Aunque veáis la imagen, sería como una hebra de lana…
    • Hilado continuo. Hecho con fibras largas (sintéticas), que da como resultado una empaquetadura poco porosa, y más firme y resistente que la anterior. Pueden ser de politetrafluoretileno (teflón), fibra de vidrio, kevlar o polimetilmetacrilato. Sería como un cable de acero trenzado…
    • Hilado combinado. Pues eso, la combinación del primero con el segundo, para intentar obtener lo bueno de ambas.
  2. trenzado de los hilos. La manera en que trenzamos el hilo, tendrá un efecto directo sobre el comportamiento durante su funcionamiento. Los más típicos:
    • Retorcido (1) . Muy blanda, baja resistencia al desgaste. Se utiliza sólo para baja presión.
    • Trenzado cuadrado (2). Blanda, absorbente, adaptable. No soporta altas presiones y se puede deshilar.
    • Trenza sobre trenza (3) o sobre núcleo (4). Densa pero flexible, puede soportar altas presiones, pero a baja velocidad.
    • Intertrenzado (5). Densa, firme y poco porosa, por tanto bastante resistente.

    tipos-de-trenzado-peq

  3. lubricantes. Este punto es fácil, ya que la misión de los lubricantes es lubricar 🙂 . A veces son partículas sólidas, otras líquidos, pero básicamente pueden ser: mica, grafito, grasa, silicona, politetrafluoretileno (teflón) o aceite.

Hasta aquí, creo que hemos llegado a un buen conocimiento de las empaquetaduras, ahora únicamente me falta explicar para qué se utilizan en industria, y me daré por satisfecho de momento. Así que los objetivos por los que se instalan empaquetaduras son:

  • reducir la fricción entre equipos
  • reducir el desgaste entre el eje y la camisa
  • resistir el ataque químico de productos químicos
  • resistir alta presión
  • resistir la abrasión
  • aguantar la carga del prensaestopas
  • y sobre todo, controlar las fugas

Fijaos que he escrito “controlar las fugas”, y esto es así, porque aunque existen diferentes sistemas, casi todas las empaquetaduras, necesitan fugar para refrigerar el sistema. Por supuesto, en bombas con productos en los que no puede haber fugas, se montan sistemas que permiten refrigerar sin que la fuga esté en contacto con dichos productos. Pero definitivamente, en el transporte y manipulación de productos peligrosos, hoy en día las empaquetaduras ya no son una solución, ni fiable, ni económica, y ya no hablamos de riesgos medioambientales.

Pues ala, sólo me queda explicar como se monta una empaquetadura, varias ejemplos, y arreando, que por lo que pagáis ya está bien…

Pues es el método más antiguo ideado por el hombre para garantizar la estanqueidad en equipos o instalaciones que trabajan con fluidos.

Los egipcios, que fueron bastante listillos para temas de maquinaria, hasta usaban Catia, crearon una especie de trenza retorcida de lino, que recubrían con una grasa animal ¡esa fue la primera empaquetadura! (siento no poder contar con algún testimonio de aquello, Egipto me queda un poco lejos).

En inglés packing. En castellano, empaquetadura es el término aceptado en la RAE. Pero “en la calle” también se le conoce como estopada, si no me equivoco, me imagino que viene del uso que se hacía antaño, con estopa y algún aglutinante para tratar de sellar equipos y evitar fugas. Aún hoy día, en instalaciones de agua y aire (industriales), se utiliza estopa para unir conductos. Eso sí, en equipos industriales, la cosa ha evolucionado mucho. Tanto que casi a día de hoy, la empaquetadura ya se ve como una solución rudimentaria y en desuso para nuevos equipos, aunque en muchos casos es suficiente, eficiente, y más económica que otras soluciones.

Después del dato curioso sobre los egipcios para dar nivel al artículo, quería explicar porqué surgió la necesidad un día de crear la empaquetadura, sobre todo a nivel de equipos industriales, que es donde me voy a centrar. Y creo que la mejor manera es haciendo un croquis, y explicando sobre él:

empaquetadura

Tenemos un motor ACME, que mueve una bomba, la carcasa (pieza rayada) es un compartimento estanco con tres orificio (vaya mierda estanqueidad ¿no?). El primero, por donde entre el líquido a la bomba, indicado con una flecha que sorprendentemente reza “líquido” (no os sorprendáis, lo he escrito yo mismo). El segundo, marcado con el número 1, es por donde esperamos que salga el mismo caudal de líquido que entra,  impulsado por el giro del impulsor que hay en el interior y que es solidario al eje  movido por el motor ACME (vaya lío) ¡¡¡peeeeeeeeeero!!! Tenemos el tercer orificio, el de la discordia, marcado con el número 2, y que existe porque por algún sitio tienen que entran siempre los malos, en este caso el eje. Por ahí vendrán los problemas.

Mecánicamente, entre piezas de acero siempre habrá una fuga de líquido, por microscópica que sea, crecerá. Además, donde hay movimiento y contacto, ya sabemos que aparece el desgaste, que en combinación con la corrosión, que nos falta por ver, es criminal para los equipos. Así que debemos buscar una solución (ver el rótulo a la izquierda de la imagen, el que parece un titular de ofertas del supermercado).

Por suerte en la parte inferior de la imagen tenemos una ingeniosa solución, que lleva muchísimos años en la industria, y que permanecerá otros tantos: un sistema de empaquetadura.

¿Qué hemos hecho?

Hemos agrandado el agujero de la carcasa para el eje, para intercalar entre estos unos cuanto aros de empaquetadura como los de la imagen, que previamente hemos cortado de un rollo semejante al mostrado. Si hemos dejado 10 milímetros a cada lado del eje, pondremos una empaquetadura, normalmente cuadrada, de 10 mm. Como la empaquetadura no es rígida, sino todo lo contrario, se adapta bastante bien al habitáculo  que la contiene. Y el invento finaliza cuando por cada lado del  sistema, pongo dos piezas (las negras), llamadas prensaestopas, que mediante tornillos o cualquier otro sistema, comprimen cada uno de estos aros asegurando la estanqueidad entre estas dos piezas.  Podéis ver a la derecha del sistema, de qué manera se comportará un aro de empaquetadura ante la presión ejercido por ambos lados, esa fuerza que en el dibujo pasa de paralela al eje, a perpendicular al mismo, es la conocida como fuerza de estanqueidad.

gland_packing002
Fuente: Wikipedia

Nuestra bomba puede seguir funcionando, la estanqueidad está asegurada…al menos de momento.

Por último, un último apunte, porque seguiré con unos cuantos artículos más sobre empaquetaduras, pero los tipos de movimiento que solemos sellar con empaquetaduras son:

  • alternativo: sobre todo en cilindros y válvulas
  • rotativo: sobre todo en bombas y turbinas
  • helicoidal: sobre todo en válvulas

movimientos-sellado-empaquetadura