Cómo la prelubricación aumenta las probabilidades de una instalación de cable exitosa
En la ciencia sorprendentemente compleja de la lubricación para tirado de cables hay un concepto a veces ignorado, uno que puede ayudar a maximizar la reducción de la fricción, optimizar la longitud de tracción, reducir los daños y el retraso, y aumentar el éxito de la instalación. Depende de una de las leyes inmutables de la lubricación; que, independientemente de qué tan bueno sea el lubricante, no se producirá la reducción de la fricción si el lubricante no está presente donde más se necesita, normalmente aquellas curvas problemáticas lejos del conducto. Es por eso que el tema más amplio de la aplicación del lubricante es tan fundamentalmente importante. Pero la aplicación del lubricante no tiene por qué limitarse a verter o esparcir lubricante en el cable durante la tracción. La aplicación puede incluir la prelubricación del conducto antes de la tracción. Esta es una estrategia particularmente eficaz en tiradas largas y difíciles donde el costo del daño del cable o la falla de tracción es alto.
La metodología de prelubricación depende del tamaño y tipo de conducto, pero puede incluir mandriles y otros tipos de dispositivos esparcidores, bolsas Front End Pack™ o presión de aire (soplado del lubricante en un conducto). Esto primero en una serie de artículos analiza las ventajas de los diversos métodos y su idoneidad para situaciones de tracción particulares.
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Front End Packs
El Front End Pack (FEP) es una bolsa del tamaño de un conducto de lubricante para tirado de cables. Este sistema especializado se desarrolló específicamente para la lubricación durante el tirado de cables. La bolsa se sujeta a la soga de tirado y se abre cuando ingresa al conducto. Esta deposita lubricante frente al cable que se tira. Este diseño simple reduce la mano de obra y la suciedad. El beneficio real es que prelubrica el conducto y da como resultado una mejor lubricación. Los Front End Packs lubrican hasta el interior del conducto, donde la lubricación puede ser inadecuada.
Los Front End Packs están disponibles en dos tamaños para su uso:
Pequeño para conductos de 50 a 75 mm (2 a 3 pulgadas)
Mediano para conductos de 90 a 125 mm (3½ a 5 pulgadas)
Aunque el uso de FEP es un método conveniente para prelubricar conductos, prelubricar el ducto con un esparcidor también puede producir excelentes resultados.
Prelubricación mediante mandril o esparcidor
Para tracciones más difíciles y para conductos de mayor tamaño, se recomienda la prelubricación mediante un dispositivo esparcidor. Ya hay algunos dispositivos en el mercado para limpiar y probar el conducto. Estos esparcidores se probaron para determinar su eficacia y practicidad.
Foto 1: Esparcidor de lubricante de disco. Esto se usa principalmente para limpiar el ducto. Los anillos compuestos son cónicos. El material se flexionará pero no se comprimirá. El encaje no es ajustado.
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Foto 2: Mandril flexible. Esto se usa principalmente para limpiar el ducto. Los discos de poliuretano se estrechan con un contacto convexo que permite que el mandril se mueva a través de curvaturas ajustadas. El encaje no es ajustado.
Foto 3: Tapón de caucho inflable. Esto se usa principalmente para limpiar el ducto. El tapón es inflado, pero el encaje no es ajustado.
Durante la prueba, se añadió la cantidad recomendada de lubricante al conducto y se «esparció» con el esparcidor de disco, el mandril flexible y el tapón de caucho inflable. El lubricante se acumuló rápido a lo largo del conducto (ver Foto 4) y no había suficiente lubricante para cubrir toda la prueba.
Foto 4: Exceso de lubricante en la parte inferior del conducto. El esparcidor de disco deja una capa pesada y esparcida de lubricante en la parte inferior del ducto.
El esparcidor de disco, el mandril flexible y el tapón de caucho inflable no esparcen el lubricante de manera uniforme. Cuando se probaron, cada uno de estos métodos dejó fuertes rayas de lubricante principalmente en el fondo del conducto. El lubricante no cubrió uniformemente, ni cubrió las partes superiores del conducto. Debido a que estos dispositivos dejaban acumulaciones de lubricante durante la parte inicial del conducto, la lubricación era incompleta en los últimos tramos del conducto.
Esparcidores de disco de espuma
Se ha mostrado que una de las mejores formas de esparcir lubricante es el uso de un disco de espuma comprimido o múltiples discos. Para esta prueba, se usó una espuma de tapicería de grado marino para cortar discos al tamaño del diámetro exterior (OD) del conducto.
Foto 5: Espuma comprimida. La espuma se corta ligeramente más grande, incluso con el diámetro exterior del conducto. Se comprime para encajar completamente dentro del espacio.
Foto 6: Otra versión del esparcidor de espuma utiliza 2 discos de espuma grandes (se ve colgado). Se han utilizado diferentes versiones del esparcidor de espuma en instalaciones de cables grandes.
Foto 7: La espuma comprimida deja un recubrimiento uniforme de lubricante.
En esta prueba, se recubrió una capa delgada de lubricante a lo largo de toda la superficie del conducto. Como se muestra en la Foto 7, este recubrimiento no muestra signos de acumulación y solo cantidades limitadas de rayas de lubricante. Durante esta prueba, el lubricante se esparce uniformemente a través de toda la longitud del conducto.
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Cantidad de lubricante y espesor del recubrimiento
La capa de lubricante que deja una esponja ajustada está entre 0,05 a 0,125 mm (2 a 5 mils). Además, se requiere una pequeña cantidad de lubricante en exceso para llenar y fluir a través de la parte superior del conducto para este proceso de distribución de lubricante.
Foto 8: Se agrega lubricante delante de la esponja para esparcirlo.
A medida que el lubricante se esparce a través del conducto, deja una capa fina. A medida que la esponja se tira a través del conducto, la carga de lubricante se reduce lentamente ya que cubre tanto la parte superior como la parte inferior del conducto.
La cantidad de lubricante requerida para la prelubricación es aproximadamente la mitad de la cantidad estándar de lubricante recomendada, junto con algún exceso para llenar el espacio frente al esparcidor de esponja como se muestra en la Foto 8. Se necesita un exceso de lubricante para que llene el conducto por delante del esparcidor, especialmente cerca del extremo de la longitud de tracción.
Fórmula de cantidad de lubricante de prelubricación:
Q = cantidad necesaria en litros (galones)
L = longitud de la instalación en metros (pies)
D = DI (diámetro interior) del conducto en mm (pulgadas)
k = 0,0004 (0,0008 si es en unidades imperiales) – la mitad de la cantidad estándar de lubricante
c = 1 x 10-6 (0,004 si es en unidades imperiales)
Tabla 1: Cantidad recomendada de prelubricante en litros/galones
¿Cuánto tiempo dura la prelubricación?
La lubricación a través de FEP se realiza normalmente de manera simultánea con el tirado de cables, pero aún se considera prelubricación porque las bolsas se unen al malacate o a la soga de tirado y preceden al cable hacia abajo por el tramo del conducto. Por lo tanto, la eficacia de la prelubricación de FEP no está en duda. Sin embargo, la prelubricación mediante esparcidor se suele hacer como un paso separado y puede ser de días o incluso semanas antes de tirar el cable. Dependiendo de la elección del lubricante, la prelubricación con varias semanas de antelación sigue siendo una buena opción. Como se muestra en el Gráfico 2, varios lubricantes funcionan bien incluso después de secarse completamente.
Gráfico 1: Coeficiente de fricción después del secado
Estos lubricantes permanecen efectivos incluso después del secado. El coeficiente de fricción (COF) permanece bajo después del secado durante una semana a temperaturas aceleradas. Prelubricar el conducto, incluso varias semanas por adelantado, es una práctica eficaz para producir COF bajos y mantener bajas las tensiones del cable.
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Logre un mayor éxito en la instalación con la prelubricación
En nuestras muchas décadas de experiencia en el campo, hemos visto que la prelubricación de conductos se utiliza solo en un pequeño porcentaje de situaciones de tracción. Aunque se infrautiliza, sigue siendo un método altamente eficaz de reducción de la fricción en instalaciones de cable de importancia crítica. Puede ayudar a garantizar que haya lubricante adecuado donde más se necesite en el conducto. Esto aumenta las probabilidades de una tracción exitosa y reduce los costos generales del proyecto al eliminar los daños a los cables y equipos y los retrasos innecesarios. Los instaladores encargados de tracciones difíciles deben evaluar los parámetros del tipo de conducto y cable y seleccionar un método de prelubricación adecuado. Cuando la prelubricación se realiza junto con la aplicación de lubricante durante la tracción, se pueden lograr las tensiones de tracción más bajas y las tasas de éxito de instalación más altas.