La limpieza de tubos describe la actividad o el dispositivo para la limpieza y el mantenimiento de tubos sucios . [1]
La necesidad de limpieza surge porque el medio que se transporta a través de los tubos puede provocar depósitos e incluso obstrucciones. En la ingeniería de sistemas y en la industria, se plantean exigencias particulares en cuanto a 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 la impermeabilidad a los 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 los depósitos que también pueden provocar la falla del tubo. [ cita requerida ]
Dependiendo de la aplicación, el medio de transporte y el material del tubo, están disponibles los siguientes métodos de limpieza de tubos:
En el ámbito médico, los tubos "perdidos" son tubos que deben sustituirse después de un solo uso. Esto no es una limpieza de tubos en el sentido estricto y se aplica muy a menudo en el sector médico, por ejemplo, con cánulas de jeringas , agujas de infusión o dispositivos médicos, como máquinas de diálisis . Las razones para el uso único son principalmente la eliminación de riesgos de infección , pero también el hecho de que la limpieza sería muy cara y, especialmente con productos de masas baratos, desproporcionada en términos de costo. Por lo tanto, el uso único 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. [ cita requerida ]
En otros campos (por ejemplo, en intercambiadores de calor), a veces también puede ser necesario reemplazar los tubos (o quitarlos, taparlos, etc.), pero esto generalmente ocurre solo después de un uso prolongado, cuando el tubo desarrolla fallas graves (por ejemplo, debido a la corrosión). [ cita requerida ]
Se entiende por limpieza química de tubos el uso de líquidos o productos químicos de limpieza para eliminar capas y depósitos . Un ejemplo típico es la descalcificación de una cafetera , en la que la cal se elimina mediante ácido acético o ácido cítrico . En función del campo de aplicación y del material de los tubos, se pueden utilizar líquidos de limpieza especiales que también requieren un tratamiento en varias etapas:
Este método de limpieza requiere la parada del sistema correspondiente, lo que provoca tiempos de parada no deseados. Para garantizar un funcionamiento continuo de la producción 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 enormes cantidades de líquidos de limpieza, lo que causaría grandes problemas de eliminación. Otro problema se presenta en la industria alimentaria debido a la posible toxicidad del líquido de limpieza. Solo el estricto cumplimiento de las instrucciones de enjuague y un control exacto de las tolerancias de residuos admisibles pueden remediar los problemas. Esto, a su vez, requiere métodos de detección costosos. En general, 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 . [ cita requerida ]
Un sistema mecánico de limpieza de tubos es un elemento de limpieza que se desplaza por el tubo para eliminar los depósitos de las paredes del mismo. En el caso más sencillo se trata de un cepillo que se desplaza por el tubo mediante una varilla o un resorte flexible (dispositivo) . Sin embargo, en el sector industrial y de la tecnología a gran escala se han desarrollado varios procedimientos que requieren una definición más detallada.
Un proceso fuera de línea se caracteriza por el hecho de que el sistema que se va a limpiar debe ponerse fuera de servicio para inyectar el o los cuerpos de limpieza y ejecutar el procedimiento de limpieza. Además, debe hacerse una distinción entre cuerpos de limpieza activos y pasivos. [ cita requerida ]
Los cuerpos de limpieza pasivos pueden ser cepillos o construcciones especiales como, por ejemplo, rascadores o los llamados " pigs ", que se transportan a través de los tubos mediante 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 varían desde cepillos con cerdas de plástico o acero hasta rascadores (con diámetros de tubo más pequeños) y diseños más caros con boquillas de pulverización para tuberías. Este método se aplica para diámetros de tubos y tuberías de aproximadamente 5 mm a varios metros. También pertenece a este campo la limpieza de tuberías de aguas residuales obstruidas de sistemas de alcantarillado doméstico que se realiza por medio de un eje giratorio y flexible. [ cita requerida ]
Los cuerpos de limpieza activos son robots controlados de forma más o menos remota que se desplazan por los tubos y cumplen su tarea de limpieza, arrastrando no sólo cables para la alimentación eléctrica y la comunicación, sino también mangueras para el líquido de limpieza. También se llevan aparatos de medición o cámaras para supervisar el funcionamiento. Hasta ahora, estos aparatos requerían diámetros mínimos de unos 300 mm, pero se está trabajando en una reducción adicional. El diámetro máximo razonable de este tipo de aparatos es de 2 m, ya que por encima de este diámetro una inspección de la tubería sería ciertamente más barata. Para diámetros tan grandes, una aplicación robótica sólo es imaginable si se utilizan productos químicos nocivos para la salud. [ cita requerida ]
En el proceso en línea, el cuerpo de limpieza se mueve a través de los tubos con el medio de transporte y los limpia mediante su sobredimensionamiento en comparación con el diámetro del tubo. En el rango de diámetros de hasta 50 mm, estos cuerpos de limpieza están hechos de goma esponjosa, en diámetros mayores hasta el tamaño de oleoductos se trata de rascadores o los llamados raspadores. Las bolas de goma esponjosa se utilizan principalmente para agua de refrigeración , como agua de mar, río o torre de refrigeración . Para la industria química o farmacéutica, se pueden imaginar cuerpos de limpieza especialmente adaptados, pero los flujos de medios de transporte son tan débiles que en la mayoría de los casos se utilizan procesos fuera de línea. Dado que el cuerpo de limpieza no puede permanecer en el medio de transporte, debe ser recogido después de pasar por los tubos. En el caso de las bolas de goma esponjosa, esto se hace a través de secciones de filtro especiales ; para los rascadores o raspadores se proporciona una estación de transferencia hacia el exterior. Según el proceso Taprogge , las bolas de caucho esponjoso se reinyectan antes del sistema que se va a limpiar mediante una unidad de recirculación de bolas correspondiente, mientras que el rascador o raspador se extrae en su mayoría a mano y se reinyecta en otro colector. Las bolas de caucho esponjoso garantizan así una limpieza continua mientras que el sistema de rascador o raspador es discontinuo. [ cita requerida ]
En la limpieza térmica de tubos, la capa o depósito se seca mediante un calentamiento , por lo que se desprende debido a su fragilización y luego se descarga, ya sea mediante el medio de transporte o un líquido de enjuague. Dependiendo de la temperatura requerida, el calentamiento puede ser un calentamiento de tubos en paralelo o un calentamiento por inducción . Este proceso es un proceso fuera de línea. Ocasionalmente también se utiliza para la esterilización de tubos en la industria farmacéutica o alimentaria. No se puede indicar aquí 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 de calor requerida . [ cita requerida ]
Los tipos especiales de limpieza de tubos son todos aquellos tipos que se encuentran sólo en fase experimental y que no entran dentro de los tipos de procesos mencionados anteriormente, como por ejemplo: