¿Cuál es la causa más común de fugas en los accesorios de compresión? Apretar demasiado

Una junta de compresión entre dos tramos de tubo de cobre está llorando. Ya has cortado la nuez una vez; el goteo se detuvo durante unos minutos y luego volvió. Lo apretaste más fuerte y empezó a gotear más rápido. Esa secuencia, apretar, filtrar, apretar de nuevo, filtrar peor, está cerca de la firma de libro de texto de falla en el accesorio de compresión, y apunta directamente a la causa más común en el sector: la tuerca se ha apretado más allá del punto donde la férula puede recuperarse.

Esa es la respuesta directa. De todas las razones por las que un accesorio de compresión tiene fugas, apretar demasiado la tuerca se encuentra en la parte superior de la lista, por delante de un corte deficiente del tubo, una férula invertida o faltante, un tubo que nunca llegó al hombro y corrosión galvánica. Ocupa el primer lugar por una incómoda razón: es provocada por la propia mano del instalador, y ocurre precisamente después de que ha aparecido la fuga que debía curar. Lo que sigue explica por qué una mayor torsión destruye el sello en lugar de restaurarlo, cómo leer el daño una vez que se ha producido y cómo se ve realmente el corte, el montaje y el apriete correctos.

Cómo sella realmente un accesorio de compresión

Un accesorio de compresión tiene tres partes funcionales y ninguna de ellas sella su rosca. El cuerpo lleva en su interior un asiento cónico. La férula, a veces llamada anillo de compresión, oliva o manguito, es un pequeño anillo de latón o acero que se encuentra entre la tuerca y el cuerpo. La tuerca introduce el casquillo axialmente en el cono.

A medida que la tuerca desciende, la férula se encuentra con el cono, es forzada radialmente hacia adentro y muerde la pared exterior del tubo. Ese mordisco, un ajuste de interferencia entre la férula y el tubo, es lo que frena la presión. No es el hilo. La rosca tiene exactamente una función: mantener la precarga axial entre la virola y el asiento. Nada más.

El diseño hace que la férula ceda deliberadamente, pero sólo una vez. Una férula de latón se deforma plásticamente durante el montaje y, una vez hecho esto, prácticamente queda fraguada. El torque adicional en esa etapa no agrega capacidad de sellado en absoluto, porque el sello ya existe desde el momento en que se forma la mordida. Todo lo que hace el par adicional es viajar hacia la férula, el tubo y el cono del cuerpo, empujando a cada uno de ellos más allá del límite para el que fueron dimensionados.

Los diseños de doble férula dividen el trabajo: una férula frontal agarra y sella, una férula trasera lo respalda y ayuda a absorber las vibraciones. Los diseños de férula única utilizan un componente para ambas funciones, lo que los hace mucho menos tolerantes al apretar demasiado y, por esa razón, más propensos a sufrir fugas en instalaciones exigentes. De cualquier manera hay un techo, y más allá de ese techo el accesorio comienza a dañarse.

¿Qué le hace el ajuste excesivo a la férula?

Una vez que la férula se ha asentado, no es útil apretar más, por lo que se descarga en varias direcciones a la vez, y cada una de ellas deja un daño permanente.

• La férula está aplastada radialmente. Su borde interior se enrolla y se pueden abrir pequeñas grietas a lo largo del borde exterior. Una férula agrietada o enrollada no puede mantener una fuerza de sujeción constante a medida que la presión del sistema sube y baja.
• El tubo está ranurado. La pared se adelgaza en la ranura, creando un elevador de tensión. Bajo presión pulsada o ciclos de congelación y descongelación, el tubo puede agrietarse dentro del accesorio mientras la férula permanece exactamente donde se colocó.
• La conicidad del cuerpo está ranurada. Una vez que se ha ranurado el cono, reemplazar el casquillo no sirve de nada, porque se ha alterado el asiento contra el que muerde el nuevo casquillo.
• Las roscas de la tuerca se estiran ligeramente. Mantiene el torque en el momento del ensamblaje, pero tan pronto como el sistema se presuriza, la precarga se relaja y la articulación comienza a llorar mientras aún se siente apretada bajo una llave.

Ese último punto es lo que hace que un ajuste excesivo sea tan engañoso. El accesorio puede verse bien el día de su instalación y mantenerse perfectamente bajo presión estática durante días o semanas antes de fallar, cuando el ciclo térmico, la fluctuación de presión o un solo golpe de ariete lo acaban. Cuando el instalador regresa y encuentra que la tuerca aún está apretada, la conclusión obvia es que el problema está en otra parte, por lo que se vuelve a soltar la llave o se reemplaza todo el conjunto por algo más caro. Ninguna acción aborda la causa real.

Accesorios de compresión con fugas: causas clasificadas

La siguiente tabla clasifica las razones por las que las juntas de compresión tienen fugas según la frecuencia con la que aparecen en trabajos de reparación reales. La fila superior es lo que un instalador debe comprobar primero en cualquier junta llorosa; cuanto más abajo en la lista, menos probable es la explicación.

Leyendo la evidencia: ¿Es demasiado estricto?

Rara vez se puede dar el lujo de disponer de piezas nuevas, por lo que el diagnóstico se reduce a lo que se puede ver una vez abierta la articulación. Apretar demasiado deja una huella distintiva si sabes dónde buscar.

• La virola muerde. Una férula colocada correctamente deja un anillo limpio y estrecho en el tubo con poco más alrededor. Una férula aplastada muestra una banda ancha y brillante, un borde interior enrollado y, a veces, finas grietas radiales.
• La ranura en el tubo. Si una uña se engancha en la ranura, es que es demasiado profunda. Una mordida saludable marca la superficie sin adelgazar considerablemente la pared.
• La nuez. Sosténgalo a contraluz y revise el orificio en busca de grietas circunferenciales. Una tuerca rota ha superado su propio límite elástico y debe ser reemplazada.
• La ubicación de la fuga. El sangrado entre la tuerca y el tubo significa que la férula nunca se agarró o que el tubo estaba por debajo del hombro. El sangrado entre la tuerca y el cuerpo significa que el cono se ha dañado o que la férula está al revés.
• El momento. Una fuga en la primera presurización es casi siempre un fallo de montaje. Una fuga que aparece meses después apunta más hacia vibración, ciclos térmicos, corrosión o tensión en la tubería.

Un hábito de campo más que vale la pena mantener: cepillar con agua jabonosa o un líquido comercial para detección de fugas alrededor de la junta y presurizar. Las burbujas de un llanto lento salen a la superficie mucho antes que un charco debajo del accesorio.

Cómo instalar un accesorio de compresión para que no tenga fugas

La secuencia no es complicada, pero cada paso debe realizarse correctamente.

1. Corte el tubo con un cortatubos, no con una sierra para metales. El corte debe ser cuadrado con el eje. Las rebabas en el extremo del tubo, especialmente en el interior, mantendrán abierta la cara de sellado.
2. Desbarbe tanto el borde interior como el exterior. No bisele demasiado: un bisel interno pesado reduce la superficie que tiene que morder la férula.
3. Marque la profundidad de inserción en el tubo con un marcador. Mida primero contra el cuerpo del conector. Si el tubo se detiene, la férula se asienta demasiado hacia adelante y la longitud del sellado es inadecuada.
4. Deslice la tuerca y luego la férula sobre el tubo en el orden y orientación correctos. Un único casquillo tiene una dirección definida, con la cara cónica hacia el cuerpo. Si se coloca al revés, no sellará y dañará el cono.
5. Empuje el tubo hasta el fondo y apriete la tuerca con la mano hasta que se detenga.
6. Usando dos llaves, una para sujetar el cuerpo y otra para la tuerca, apriete con el número de vueltas especificado. Para accesorios de compresión de latón, esto suele ser entre un cuarto y media vuelta después de apretarlos a mano. Los diseños de acero inoxidable y de doble virola toleran más, generalmente de tres cuartos a una vuelta y cuarto, y los datos del fabricante tienen prioridad.
7. Presurice y verifique con líquido de detección de fugas. Si ve burbujas, despresurice y retire la junta. No se limite a añadir más torsión, lo que sólo agravará el daño.

La regla del cuarto de vuelta suena como una conjetura y a menudo se enseña de esa manera, pero tiene una base física: es aproximadamente el ángulo necesario para tomar una férula desde el contacto hasta la mordida, y es una representación del torque en lugar de una cifra exacta. Los accesorios de latón pequeños, de hasta aproximadamente un cuarto de pulgada, generalmente se sellan con un cuarto de vuelta después de apretarlos con los dedos, mientras que los tamaños más grandes pueden necesitar más cerca de media vuelta. El grosor de la pared y la dureza del material modifican la cifra, por lo que la cifra publicada por el fabricante supera cualquier regla general. Si, en cambio, está trabajando con una llave dinamométrica, utilice la tabla de torsión del proveedor en lugar de inventar un valor. Cualquiera que monte un lote mixto de juntas o documente un procedimiento para un taller se beneficia de las descripciones estandarizadas de Tipos de accesorios de compresión y cómo se instala cada uno. .

Cuando no se aprieta demasiado: vibración, ciclos térmicos y corrosión

No todos los porros que lloran se remontan a una mano dura sobre una llave inglesa. Existe un segundo grupo de modos de falla, menos comunes pero reales, y generalmente aparecen meses o años después de la instalación y no el día de la puesta en servicio.

La vibración actúa sobre el accesorio de dos maneras a la vez. Poco a poco retira la tuerca, reduciendo la precarga, y desgasta el contacto entre la virola y el tubo, desgastando el metal que hacía el sellado. El resultado es un goteo lento que aparece en el lado del equipo de un tramo de tubería, cerca de un compresor, bomba, motor o unidad de energía hidráulica, mientras que las juntas en el medio del tramo permanecen secas. Soportar la tubería de manera que el accesorio no soporte ninguna carga de vibración generalmente la asienta.

El ciclo térmico funciona mediante expansión y contracción repetidas. El latón se expande aproximadamente la mitad que el acero, razón por la cual las juntas de materiales mixtos cambian la precarga cada vez que el sistema alcanza la temperatura. Después de unos miles de ciclos, la férula ya no sujeta el tubo con la misma fuerza que cuando se instaló. Una fuga que aparece solo cuando el sistema está caliente y se detiene una vez que se enfría es un ciclo térmico que se anuncia.

La corrosión galvánica es lenta y silenciosa. Cuando un accesorio de latón se enrosca en un componente de aluminio o acero inoxidable y hay humedad, la diferencia de potencial entre los dos metales genera una pequeña corriente que devora al menos noble. Verá depósitos blancos o verdes, picaduras y un espacio que se abre en la cara de sellado. La solución no es simplemente un nuevo accesorio; sin aislamiento ni cambio de material, la reposición será igual.

Junto a ellos se encuentran la pulsación de presión y el golpe de ariete. Un aumento transitorio puede aumentar brevemente la presión del sistema a varias veces el valor de trabajo estable, y cada aumento carga la férula un poco más allá del punto en el que se configuró. Al final cede.

Material, estándar y tolerancia: las variables que no puedes ver

La confiabilidad de un accesorio de compresión se decide mucho antes de que alguien tome una llave inglesa. El latón es el predeterminado para la mayoría de las uniones porque se mecaniza limpiamente, resiste el ataque del agua potable y se deforma de manera predecible cuando se sella. Racores hidráulicos de acero inoxidable. Manejan medios agresivos y temperaturas más altas, pero exigen más fuerza para sellar y, en consecuencia, son menos tolerantes con un ensamblaje de mano dura. El aluminio es el más blando de los tres y se deforma más fácilmente bajo torsión.

El estándar de subproceso es la segunda variable invisible y la que más a menudo se confunde en el campo. Las roscas BSPP, NPT y métricas se ven similares y a menudo se unen entre sí, pero sus formas difieren y no sellan entre sí. Fuerce un desajuste y la tuerca se atascará después de un par de vueltas o se deslizará hasta el final sin sellar. Verifique la marca en el cuerpo con la rosca del puerto antes de ensamblar cualquier cosa.

La tolerancia es la tercera variable y la menos intuitiva. El diámetro exterior del tubo, el diámetro interior de la férula y el ángulo del cono llevan cada uno una banda de tolerancia y los tres se apilan. Una férula en la parte superior de su tolerancia de diámetro en un tubo en la parte inferior de su tolerancia de diámetro requiere notablemente más giro para sellar; la combinación inversa puede morder demasiado profundamente casi de inmediato. Cuanto más apretadas un fabricante sujeta esas bandas durante el mecanizado, más amplio será el rango de giros de apriete que aún produce una unión sólida en el campo. Esta es la razón por la que dos herrajes construidos con el mismo diseño pueden comportarse de manera completamente diferente en la mano. Para los accesorios de compresión de latón, esa disciplina dimensional y superficial es lo que separa una pieza que sella por primera vez de otra que tiene fugas en el tercer intento.

Reparar o reemplazar: una regla de decisión práctica

Una vez que la junta está abierta, tiene unos segundos para decidir si reparar o reemplazar, y la decisión depende casi por completo del estado del tubo y la férula y no de cuánto tiempo tiene.

• Si el tubo muestra solo una marca poco profunda y la férula no está agrietada ni deformada, volver a ensamblar con el número de vueltas correcto generalmente recuperará la junta.
• Si la ranura en el tubo es lo suficientemente profunda como para atrapar una uña, corte la sección, vuelva a cortar el extremo y comience de nuevo. Remendar una pared adelgazada es cómo un llanto se convierte en un estallido.
• Si el casquillo está agrietado, enrollado o visiblemente deformado, reemplácelo. Una férula colocada no se puede volver a colocar y no aguantará una segunda mordida.
• Si el cono del cuerpo está rayado, reemplace todo el accesorio. El cono es la superficie de referencia y sin él ningún casquillo sella adecuadamente.
• Si la misma junta tiene fugas dos veces después de dos instalaciones correctas, reemplácela. Un tercer intento rara vez termina de manera diferente y cuesta más en mano de obra que la pieza.

Un hábito vale más que cualquiera de estas reglas: nunca cure una junta de compresión con fugas apretándola más. Despresurícelo, ábralo y observe lo que realmente le dicen la férula y el extremo del tubo. El ajuste es un paso de montaje, no un método de reparación.

Qué buscar al adquirir accesorios de compresión

Al comprar accesorios de compresión, la hoja de especificaciones es sólo el punto de partida. La férula es donde deberían ir las preguntas. Pregunte de qué material está hecho, cómo se trata térmicamente, si procede, si procede del mismo lote de producción que la carrocería y cómo se verifican sus dimensiones. Una férula cuyo orificio tenga una fracción de ancho se convertirá, en las manos de un instalador, en un accesorio que gotea repetidamente, y ningún gerente de compras puede predecir qué junta será. El taller recuerda.

Para los sistemas de frenos de aire de vehículos comerciales destinados a América del Norte, insista en que los accesorios lleven la marca DOT. Los productos de frenos de aire fabricados según los requisitos del Departamento de Transporte y estampados en consecuencia le brindan una línea de base rastreable, y en un circuito de frenado una junta llorosa es una cuestión de seguridad más que una molestia de mantenimiento. La misma disciplina se aplica a los tubos de freno de cobre: ​​cuerpos de latón sanos, casquillos formados correctamente y acabado final consistente.

La consistencia del lote importa más que la calidad de una sola muestra. Los primeros cien accesorios pueden ensamblarse bien; la cinco milésima sólo lo será si las dimensiones y el acabado de la superficie se verifican lote por lote y se pueden producir informes de prueba a pedido. Desde el punto de vista de las compras, esa coherencia se compra más que se espera. Un proveedor que pueda proporcionar informes de materiales y dimensiones por lote, y que envíe una cantidad de prueba para que sus propios instaladores puedan verificar la sensación de apriete en un tramo de tubería real, le ahorra seis meses de quejas en el sitio. Una política de no pedir una cantidad mínima es útil precisamente en este caso: no para que puedas comprar a cuentagotas, sino para que el taller pueda montar la articulación antes de realizar el pedido al por mayor.

Entonces, ¿cuál es la causa más común de fugas en los accesorios de compresión? Es la tuerca girada demasiado. Ese único error causa más articulaciones llorosas que cualquier otra causa combinada, y es especialmente frustrante porque es autoinfligido y a menudo llega después de la fuga que debía solucionar. Una férula aplastada, un tubo ranurado y un cono ranurado son sus firmas, y son reconocibles en cuestión de segundos una vez que se abre la articulación. La vibración, los ciclos térmicos, la corrosión y un estándar de rosca que no coincide son importantes, pero son el segundo nivel, las explicaciones a las que se llega una vez que se ha descartado el ajuste excesivo.

El remedio no es nada glamoroso. Corte el tubo a escuadra, desbarbelo, marque la profundidad de inserción, oriente correctamente la virola, apriete la tuerca hacia abajo con la mano y luego aplique las vueltas especificadas. Presurizar, revisar la junta con agua y jabón y, si aún llora, desarmarla en lugar de aplicar más fuerza. Un accesorio de compresión es un buen sello. Es barato, se puede rehacer y soporta una gran presión. Sólo tiene mala reputación porque el instinto de darle una vuelta más es casi imposible de resistir.