Limpieza de tubos - Tube cleaning
La limpieza de tubos describe la actividad o el dispositivo para la limpieza y el mantenimiento de tubos sucios .
La necesidad de limpieza surge porque el medio que se transporta a través de los tubos puede provocar depósitos y finalmente incluso obstrucciones . En la ingeniería de sistemas y en la industria, se plantean demandas particulares sobre la rugosidad de la superficie o la transferencia de calor . En las industrias alimentaria y farmacéutica , así como en la tecnología médica , los requisitos son a prueba de gérmenes y que los tubos estén libres de materias extrañas, por ejemplo, después de la instalación del tubo o después de un cambio de producto. Otra fuente de problemas puede ser la corrosión debido a depósitos que también pueden causar fallas en el tubo.
Dependiendo de la aplicación, el medio de transporte y el material del tubo, están disponibles los siguientes métodos de limpieza de tubos:
Tubos perdidos
En el campo médico, los tubos "perdidos" son tubos que deben reemplazarse después de un solo uso. No se trata de una auténtica limpieza de tubos en el sentido correcto y se aplica muy a menudo en el sector médico, por ejemplo, con cánulas de jeringas , agujas de infusión o aparatos médicos, como máquinas renales en diálisis . Las razones para el uso único son principalmente la eliminación de los riesgos de infección, pero también el hecho de que la limpieza sería muy costosa y, particularmente con productos masivos baratos, fuera de toda proporción en términos de costo. Por lo tanto, un solo uso es una práctica común con tubos de hasta 20 mm de diámetro . Por las mismas razones que en el sector médico, el uso único también puede ser aplicable en la tecnología de procesos alimentarios y farmacéuticos, sin embargo en estos sectores los diámetros de los tubos pueden superar los 20 mm.
En otros campos (p. Ej., En intercambiadores de calor), es posible que a veces sea necesario reemplazar los tubos (o quitarlos, taponarlos, etc.), pero esto suele ocurrir solo después de un uso prolongado, cuando el tubo presenta fallas graves (p. Ej., Debido a corrosión).
Proceso quimico
Se entiende por limpieza química de tubos el uso de líquidos limpiadores o productos químicos para eliminar capas y depósitos . Un ejemplo típico es el desencalado de una cafetera donde se eliminan las incrustaciones mediante ácido acético o ácido cítrico . Dependiendo del campo de aplicación y del material del tubo, se pueden utilizar líquidos de limpieza especiales que también requieren un tratamiento de varias etapas:
- activación química
- limpieza
- enjuague
Este método de limpieza requiere la desconexión del sistema correspondiente, lo que provoca períodos de inactividad no deseados. Para salvaguardar una operación de producción continua, puede ser necesario instalar varios sistemas. Otra desventaja: en el campo de la tecnología a gran escala (reactor, intercambiador de calor , condensador , etc.), se requerirían grandes cantidades de líquidos de limpieza que causarían importantes problemas de eliminación. Otro problema se presenta en la industria alimentaria debido a la posible toxicidad del líquido limpiador. Solo el estricto cumplimiento de las instrucciones de enjuague y un control exacto de las tolerancias de residuos admisibles pueden solucionar este problema. Esto, a su vez, requiere métodos de detección costosos. Generalmente, el proceso de limpieza química de tubos es aplicable para cualquier diámetro, sin embargo, los límites prácticos de uso se derivan del volumen de una tubería .
Proceso mecanico
Un sistema mecánico de limpieza de tubos es un cuerpo de limpieza que se mueve a través del tubo para eliminar los depósitos de la pared del tubo. En el caso más simple se trata de un cepillo que se mueve en el tubo mediante una varilla o un resorte flexible (dispositivo) . En el sector industrial y de tecnología a gran escala, sin embargo, se han desarrollado varios procesos que requieren una definición más detallada.
Proceso fuera de línea
Un proceso fuera de línea se caracteriza por el hecho de que el sistema a limpiar debe estar fuera de servicio para inyectar el cuerpo o cuerpos de limpieza y ejecutar el procedimiento de limpieza. Debe hacerse una distinción adicional entre cuerpos de limpieza activos y pasivos.
Los cuerpos de limpieza pasiva pueden ser una cuestión de cepillos o construcciones especiales como raspadores o los llamados " cerdos ", por ejemplo, que se transportan a través de los tubos por medio de aire a presión , agua u otros medios. En la mayoría de los casos, la limpieza se realiza mediante el sobredimensionamiento de los cuerpos de limpieza en comparación con el diámetro interior del tubo . Los tipos van desde cepillos con cerdas de plástico o acero hasta raspadores (con diámetros de tubo más pequeños) y diseños más costosos con boquillas de pulverización para tuberías. Este método se aplica para diámetros de tubos y tuberías desde alrededor de 5 mm hasta varios metros. También pertenece a este campo la limpieza de tuberías de suelo obstruidas de los sistemas de alcantarillado doméstico que se realiza mediante un eje flexible giratorio.
Los cuerpos de limpieza activos son robots más o menos controlados a distancia que se mueven por los tubos y cumplen su tarea de limpieza, arrastrando con ellos no solo cables de alimentación y comunicación, sino también mangueras para el líquido limpiador. También se llevan dispositivos de medición o cámaras para monitorear la función. Hasta la fecha, estos dispositivos todavía han requerido diámetros mínimos de alrededor de 300 mm, sin embargo, se está trabajando en una nueva disminución. El diámetro máximo razonable de este tipo de dispositivos es de 2 m porque por encima de este diámetro una inspección de la tubería ciertamente sería menos costosa. Para diámetros tan grandes, una aplicación de robot solo es imaginable si se utilizan productos químicos peligrosos para la salud.
Proceso en línea
En el proceso en línea, el cuerpo de limpieza se mueve a través de los tubos con el medio de transporte y los limpia por medio de su sobredimensión en comparación con el diámetro del tubo. En la gama de diámetros de hasta 50 mm estos cuerpos de limpieza consisten en goma esponjosa, en diámetros mayores hasta el tamaño de oleoductos se trata de raspadores o los llamados pigs. Las bolas de caucho esponjoso se aplican principalmente para enfriar agua , como agua de mar, río o torre de enfriamiento . Para la industria química o farmacéutica, se pueden imaginar cuerpos de limpieza especialmente adaptados, pero los flujos de los medios de transporte son tan débiles que en la mayoría de los casos se emplean procesos fuera de línea. Dado que los cuerpos de limpieza no pueden permanecer en el medio de transporte, deben recogerse después de pasar por los tubos. En el caso de las bolas de caucho esponjoso, esto se hace a través de secciones de colador especiales ; para raspadores o cerdos se proporciona una estación de transferencia hacia el exterior. De acuerdo con el proceso Taprogge , las bolas de caucho esponjoso se reinyectan aguas arriba del sistema para ser limpiadas por una unidad de recirculación de bolas correspondiente, mientras que el raspador o el cerdo se extraen principalmente a mano y se vuelven a inyectar en otro colector. Por lo tanto, las bolas de goma esponjosa garantizan una limpieza continua mientras que el sistema raspador o porcino es discontinuo.
Proceso termico
En la limpieza térmica de tubos, la capa o depósito se seca mediante un calentamiento mediante el cual se descascara debido a su fragilización y luego se descarga, ya sea por el medio de transporte o por un líquido de enjuague. Dependiendo de la temperatura requerida, el calentamiento puede ser un calentamiento de tubos paralelos o un calentamiento por inducción . Este proceso es un proceso fuera de línea. En ocasiones también se utiliza para la esterilización de tubos en la industria farmacéutica o alimentaria. Aquí no se puede indicar un rango de diámetro porque este método se puede aplicar solo para ciertos procesos; una limitación técnica del calentamiento viene dada solo por los materiales y la cantidad requerida de calor .
Tipos especiales
Los tipos especiales de limpieza de tubos son todos aquellos que se encuentran parcialmente en la etapa experimental solamente y no se incluyen en los tipos de proceso mencionados anteriormente, como, por ejemplo:
- inducción de golpes de ariete , de modo que la capa o depósito se desprenda por elongación del material a corto plazo
- uso de generadores de vibraciones , en parte en los tubos mediante excitadores de vibración, en parte mediante cristales piezoeléctricos en el medio de transporte, para transformar el medio de transporte en un medio de limpieza mediante la reducción de la tensión superficial
- campos magnéticos para evitar la calcificación del tubo
- tratamiento nanotécnico de las superficies de los tubos para evitar capas y depósitos