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Racores en acero inoxidable: normativas, técnicas y formas

Racores en acero inoxidable, extremadamente seguros incluso en ambientes agresivos y con altas temperaturas. Veamos juntos una panorámica general.

02 Febrero 2024
En la construcción de instalaciones es necesario crear condiciones de durabilidad y seguridad incluso con el uso de fluidos o procesos especialmente agresivos. Más aún cuando se pone en duda no sólo la integridad del propio sistema sino también la seguridad de las personas.
La mejor implementación es la realizada mediante conexiones soldadas, ya sea por encaje o conectadas por bridas de soldadura a tope, capaces de garantizar el sellado y la durabilidad con el tiempo, favorecidas además por el uso de aceros inoxidables adecuados para este fin.
Sin embargo, también existe una gama de racores roscados que pueden utilizarse en situaciones menos críticas.
La elección debe producirse en la fase de diseño y debe ser coherente con el uso que se le va a dar, esta elección debe pactarse con el proveedor, en este caso con nuestra oficina comercial, así como el tipo de certificaciones necesarias que deben acompañar cada artículo al salir de nuestro almacén.
De hecho, cada producto que sale de nuestra empresa va acompañado de un certificado elaborado según la exigencia de la norma EN 10204 y cuyo nivel de precisión depende del uso final. Como precisión entendemos el nivel de pruebas al que deben someterse los productos antes de su comercialización.


Racores de acero inoxidable: las formas disponibles

En el catálogo de INTERTUBI los racores cubren la mayor parte de la oferta y están fabricados tanto en acero inoxidable como en acero aleado al carbono. El catálogo se completa con válvulas de acero inoxidable y una sección dedicada a los tubos sin soldadura.
  • La gama de racores es muy amplia e incluye diferentes formas fabricadas en acero inoxidable, los estándares de referencia son también tanto europeos como americanos, para poder atender el mercado de forma completa.
  • Los codos, las tes, las reducciones concéntricas y excéntricas y los extremos realizados según la norma EN10253-3 generalmente no cumplen con la directiva PED.
  • Algunas formas, como los reductores concéntricos métricos y las T hidroformadas, cumplen con la norma ISO 5251.
  • Surtido de tes, codos estándar, reducciones excéntricas y concéntricas así como tapas de los extremos que siguen las indicaciones y medidas de la norma americana ASME B16.9 y que también pueden soldarse a tope.
  • Gama completa de racores de soldadura a encaje que cumplen con ANSI B16.11.
  • Racores roscados fabricados tanto según la norma europea o internacional ISO 4144 o EN10241 como la norma americana ANSI B1.20.1.
  • Serie completa de bridas forjadas EN 1092-1 o ASME B16.5.
 
La elección de la normativa se forma en base a las exigencias del proyectista y, sin duda, del mercado de referencia en el que se realizará la instalación.


Racores de acero inoxidable: materiales y técnicas constructivas

Las técnicas de producción de los racores de acero inoxidable son variadas, y cada una está indicada para un tipo específico de racores, principalmente se utiliza la deformación plástica en caliente, llevando el material a una temperatura adecuada para su deformación.
Para las curvas podemos utilizar el método de deformación de mandril que asegura la forma correcta sin perder la circularidad del producto y sin provocar variaciones significativas de espesor, para las tes, en cambio, utilizamos el hidroformado que es el que mejores resultados produce o para productos particularmente grandes para soldar. Para las tapas de extremo y reducciones, se utilizan técnicas de forjado en frío y en caliente.

Los materiales comúnmente utilizados para realizar estos racores son de la familia de los aceros austeníticos y en particular AISI 316/316L y AISI 304/304L.
El acero AISI 316 también se identifica con las siglas X 5 Cr Ni 18 10 y es un acero de elevada aleación de cromo y níquel que le confieren las características de inoxidabilidad, en la jerga también se le llama "acero inoxidable 18 10" y siempre se ha utilizado para la realización de productos estéticos como ollas y cubiertos. Esto se debe a que tiene una excelente deformabilidad en frío que permite procesarlo por embutición, pero también tiene una excelente trabajabilidad en máquinas herramienta.
Es particularmente adecuado en las industrias alimentaria, química y farmacéutica, y en el sector petroquímico, y es apreciado por su buena resistencia a la corrosión en caliente que le permite mantener buenas características durante el funcionamiento continuo hasta aproximadamente 800 °C.

Tiene una excelente resistencia a la acción de ambientes salinos, pero también resiste de manera óptima la acción de ácidos, sales y otros reactivos químicos de diversos tipos. Esto lo convierte en el material ideal para su uso en diversos campos, incluida la industria náutica y alimentaria, donde a menudo se requiere resistencia a productos de limpieza agresivos.
El acero AISI 304, por el contrario, designa al material X8CrNi188, también conocido comúnmente como INOX 18/8, una aleación que contiene aproximadamente un 8% de Níquel y un 18% de Cromo, elemento que confiere las características de resistencia a la corrosión al crear una película superficial de óxidos.
Se trata de un material no magnético utilizado gracias a su elevada resistencia en situaciones donde se requiere una durabilidad casi eterna, como en el caso de centrales nucleares o especialmente críticas.
Para ambas siglas existe una versión con el sufijo L denominada “low carbon” y que se caracteriza por un menor contenido en carbono. Esto sirve para aumentar la resistencia a la corrosión intergranular y también para mejorar parcialmente la soldabilidad de estos materiales.



Comparación entre racores de acero inoxidable y latón

El mundo de los racores se caracteriza por la diferencia entre varios tipos de modelos, materiales, métodos de producción y fabricantes. Una diferencia importante es la elección, a nivel de fabricación, entre acero inoxidable y latón.
El acero inoxidable, tal y como se describe, presenta una serie de ventajas que lo hacen muy adecuado para este tipo de aplicaciones. El latón, aleación entre cobre y zinc, también se utiliza mucho en este campo. Pero ¿cuáles son las diferencias y motivaciones para elegir uno u otro?

Un aspecto importante es la resistencia a la corrosión: ambos tienen características adecuadas para este tipo de aplicaciones ya que son altamente resistentes a la corrosión, incluso si sufren ambientes particularmente corrosivos. Desde el punto de vista de la trabajabilidad, el latón es mejor y permite obtener componentes y piezas de dimensiones significativamente menores que las que se pueden obtener con acero. Por otro lado, este último tiene una vida más larga y también una mayor resistencia: en determinadas aplicaciones la capacidad de soportar tensiones y cargas es un requisito fundamental. Desde el punto de vista de los costes, el acero inoxidable tiene un precio ligeramente inferior al del latón y esto representa otra característica favorable.
Por tanto, a partir de esta comparación, se puede afirmar que, en función de la aplicación individual, es posible elegir uno u otro material, garantizando en cualquier caso excelentes características del producto final.


El rol de la simulación en el diseño de los racores de acero inoxidable

Las ventajas y la funcionalidad de los racores de acero inoxidable se han descrito en los párrafos anteriores. Lo que no siempre se tiene en cuenta al utilizar un racor es el proceso de diseño subyacente a estos productos: en particular, el papel de la simulación estructural, la fluidodinámica y a nivel tecnológico el clarificar quiénes se encuentran en la fase final de la cadena de producción de los racores.

En primer lugar, la simulación, independientemente del tipo, es la representación virtual del componente en diferentes fases de su producción y vida operativa. Para que esto se parezca lo más posible a la realidad, son necesarias algunas precauciones:

- Correcta elección del material y sus características: todo software de simulación dispone de una base de datos más o menos actualizada con numerosos materiales. Comprender qué material considerar representa el punto de partida necesario, pero no suficiente, para obtener una representación realista del componente.

- Correcta elección de cargas y condiciones de transformación y uso: sólo así es posible simular la situación real a la que se enfrentará el racor de acero inoxidable durante las fases de transformación y uso.

- Evaluación atenta de los resultados: comprender los resultados y evaluar si pueden considerarse aceptables es el punto de apoyo del proceso de simulación. El mismo resultado, aplicado a dos contextos diferentes, puede ser aceptable o inaceptable.

- Comparación con los test prácticos y la creación de prototipos: validar la simulación no es sólo una precaución práctica sino que también constituye una posibilidad para mejorar los conocimientos empresariales y de diseño, comprender las lagunas en el proceso de simulación y mejorarlas.

Conclusiones

No es fácil elegir todos los parámetros necesarios en la compra de un racor para instalarlo de la forma más segura posible, la ventaja del acero inoxidable es que resiste ambientes agresivos incluso a altas temperaturas, que en general suelen estar presentes en ambientes industriales pero también en entornos alimentarios.
La normativa también proporciona los parámetros adecuados, útiles para el mejor diseño, que garantice la resistencia requerida.

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