Introducción

Dentro de una tubería SRTP, el refuerzo de alambre de acero no puede dejarse expuesto. Tiene que formar parte de la pared de la tubería y permanecer completamente separada del agua que circula a través de la tubería.

Esto sucede durante la etapa de formación del compuesto, cuando se coloca polietileno alrededor del refuerzo de alambre de acero-y las diferentes partes de la pared de la tubería se forman en una estructura continua.

La sección transversal-de una tubería SRTP terminada es relativamente fácil de entender. Hay una capa de PE en el interior, una estructura de refuerzo de alambre de acero-dentro de la pared y una capa exterior de PE. Colocar esa estructura en la posición correcta durante la producción continua es considerablemente más complicado.

El alambre de acero ya está dispuesto antes de que se forme el PE circundante a su alrededor. A partir de ese momento, el polímero debe cubrir adecuadamente el refuerzo, mantener la geometría de pared diseñada y continuar enfriándose sin perder la estructura deseada.

De eso se trata realmente la encapsulación de PE.

Parámetros de tubería SRTP

La construcción real de la pared se selecciona en función del diámetro de la tubería, la clase de presión y la estructura de refuerzo requerida.

¿Qué sucede cuando el alambre de acero ingresa a la pared compuesta?

El refuerzo no ingresa a la pared de la tubería como una capa de metal suelta.

En este punto de la línea de producción, el alambre de acero ya se ha dispuesto según el patrón de refuerzo requerido. La siguiente tarea es incorporar esa estructura a la pared de PE.

El polímero se procesa a temperatura elevada para que pueda fluir y formarse alrededor del refuerzo. A medida que las diferentes capas de PE se unen, el alambre de acero queda encerrado dentro de la estructura de polímero.

El detalle importante es su posición final.

El refuerzo debe permanecer dentro de la sección diseñada del muro. Es necesario que haya suficiente PE entre el acero y la superficie interna, mientras que el lado exterior del refuerzo también debe permanecer cubierto por la estructura externa de PE.

Por lo tanto, una sección transversal-cortada de la tubería terminada debe mostrar una estructura polimérica continua que rodea el refuerzo en lugar de alambre expuesto en cualquiera de las superficies.

Esta disposición se establece durante la producción. No es algo que se pueda corregir después simplemente añadiendo otra capa externa.

El PE tiene que ocupar el espacio alrededor del cable.

El refuerzo de alambre de acero se compone de alambres individuales en lugar de un cilindro de acero sólido. Hay espacios entre los alambres y alrededor del patrón de refuerzo.

Cuando se introduce PE alrededor del refuerzo, el polímero tiene que llenar estas áreas lo suficiente como para formar la pared compuesta deseada.

La cantidad de polímero y la forma en que se mueve a través de la sección de formación dependen del diseño de la tubería.

Una tubería de pequeño-diámetro no presenta exactamente las mismas condiciones de formación que una tubería de gran-diámetro. Una tubería con una clasificación de presión diferente también puede requerir una estructura de refuerzo y una disposición de pared diferentes.

Esta es una de las razones por las que la etapa de encapsulación no se puede separar del resto del diseño de la tubería.

Las condiciones de producción se ajustan a las especificaciones reales que se fabrican en lugar de tratar cada tubería SRTP como si tuviera la misma estructura de pared.

Mantener el refuerzo en el lugar correcto

El alambre de acero sólo cumple su función cuando sigue siendo parte de la estructura compuesta prevista.

Considere la pared de la tubería desde adentro hacia afuera.

La capa interior de PE forma la superficie en contacto con el agua transportada. Detrás de esta capa se encuentra el refuerzo de acero. La capa exterior de PE cubre entonces el refuerzo y forma la superficie exterior.

Si el refuerzo se desplaza hacia la superficie interior, la cantidad de PE entre el acero y el medio transportado se vuelve menor.

Si se desplaza hacia el exterior, la cobertura externa del polímero cambia.

Ninguna situación representa la geometría de pared prevista.

Esta es la razón por la que la encapsulación implica más que simplemente lograr una cobertura completa. La posición del refuerzo dentro de la pared debe permanecer controlada mientras se forma la tubería.

La cobertura continua es importante a lo largo de la tubería

La tubería SRTP se produce continuamente.

Eso cambia la forma en que se debe considerar la coherencia de la producción.

Si una fluctuación temporal del proceso dura sólo un corto período, la sección afectada puede ser limitada. Si la misma condición continúa por una distancia más larga, la variación resultante puede extenderse a una longitud considerable de tubería.

Por esta razón, la encapsulación debe permanecer estable mientras la tubería se mueve a través del equipo de formación.

La cobertura de PE no debe adelgazarse repentinamente alrededor del refuerzo. El refuerzo no debe migrar gradualmente hacia un lado del muro. La geometría de la tubería también debería permanecer constante a medida que continúe la producción.

Se trata de problemas de control de procesos-en lugar de problemas que puedan resolverse únicamente mediante una inspección visual final.

Por qué el acero debe permanecer dentro de la estructura de PE

El alambre de acero proporciona refuerzo a la pared del tubo compuesto.

El PE que lo rodea realiza una función diferente.

Forma las superficies poliméricas internas y externas de la tubería mientras mantiene el acero separado del contacto directo con el medio transportado y el entorno circundante.

Para aplicaciones de drenaje de minas, esta separación es particularmente útil. El agua de mina puede contener sales disueltas y otras sustancias que pueden no ser adecuadas para la exposición directa del acero convencional.

Con el refuerzo incrustado dentro de la estructura de PE, el agua fluye contra la superficie interior de PE en lugar de directamente contra el alambre de acero.

El lado exterior del refuerzo también está recubierto de PE.

Por tanto, la protección proviene de la continuidad de la estructura polimérica más que de la resistencia del propio acero al agua transportada.

La encapsulación no es lo mismo que la unión

Estas dos partes de la producción SRTP a menudo se analizan juntas, pero describen cosas diferentes.

La encapsulación se refiere a la incorporación física del alambre de acero a la pared de PE.

La unión se refiere a la interfaz entre la superficie del acero y el polímero circundante.

Un cable puede estar rodeado de PE sin que esa declaración por sí sola nos diga todo sobre la calidad de la interfaz.

Al mismo tiempo, una buena unión no soluciona una capa de refuerzo colocada incorrectamente.

La estructura compuesta terminada necesita que el refuerzo esté correctamente ubicado, adecuadamente rodeado e integrado adecuadamente con el sistema polimérico.

Mantener estos conceptos separados hace que sea más fácil comprender qué controla realmente cada etapa de producción.

¿Qué pasaría si el PE no cubriera correctamente el cable?

Un área local con una cobertura de polímero insuficiente cambia la estructura de pared prevista.

Si el acero queda expuesto hacia la superficie interior, el medio transportado puede llegar potencialmente al refuerzo. Si la cobertura es inadecuada en el lado exterior, el refuerzo tiene menos protección contra el ambiente externo.

También puede haber problemas menos obvios.

Una discontinuidad local alrededor del refuerzo puede afectar la consistencia del muro compuesto. Dependiendo de su ubicación y extensión, es posible que dicha condición no sea visible desde el exterior de la tubería terminada.

Esta es una de las razones por las que el control de producción y la inspección posterior deben trabajar juntos.

Una superficie externa lisa no prueba automáticamente que cada parte de la estructura compuesta interna sea correcta.

El diámetro de la tubería cambia el problema de encapsulación

El mismo principio de producción se aplica a diferentes diámetros de SRTP, pero las condiciones físicas no son idénticas.

A medida que aumenta el diámetro, aumenta la cantidad de polímero en la pared y la estructura de refuerzo cambia en consecuencia.

También cambia la distancia a lo largo de la cual el PE debe formarse y estabilizarse.

El espesor de la pared también puede cambiar según la clase de presión.

Por esta razón, la configuración del proceso para una especificación no se puede copiar simplemente a otra especificación sin considerar la estructura real de la tubería.

El punto importante es la coherencia dentro de cada especificación de producción.

Una tubería de presión DN50 y una tubería de presión DN600 pueden utilizar el mismo concepto compuesto básico, pero las condiciones de formación necesarias para lograr esa estructura no son necesariamente las mismas.

La etapa de encapsulación conduce directamente al enfriamiento

Una vez incorporado el alambre de acero a la pared de PE, el tubo todavía está caliente.

Sus dimensiones aún no son completamente estables.

La estructura compuesta recién formada pasa luego a la sección de enfriamiento y dimensionamiento.

Esta transición es importante porque el refuerzo debe permanecer en su posición prevista mientras el PE circundante cambia de un estado procesado en caliente a una estructura sólida estable.

La etapa de encapsulación establece la geometría inicial.

El enfriamiento y el dimensionamiento luego estabilizan esa geometría.

Por lo tanto, un problema introducido durante la encapsulación puede volverse visible más adelante como una cuestión dimensional o estructural. Por el contrario, la encapsulación estable proporciona a las siguientes etapas una estructura formada adecuadamente con la que trabajar.

Cómo se relaciona la encapsulación con el rendimiento de la presión

SRTP está diseñado en torno a la combinación de PE y refuerzo de acero.

Bajo presión interna, la pared de la tubería está sometida a tensión circunferencial. El refuerzo de acero incrustado contribuye a la estructura que soporta la presión-, mientras que el PE forma el cuerpo principal del polímero y protege el refuerzo de la exposición directa.

Por lo tanto, el refuerzo no puede tratarse como un componente independiente escondido en algún lugar dentro de la tubería.

Su ubicación forma parte del diseño de la tubería.

Si la capa de acero se coloca de manera diferente a la estructura prevista, la relación entre el refuerzo y el PE circundante también cambia.

Es por eso que el proceso de encapsulación es importante para la tubería de presión terminada, aunque la encapsulación en sí no sea una prueba de presión.

¿Qué se puede comprobar después de la producción?

La tubería terminada se puede examinar desde varias direcciones.

La inspección dimensional puede verificar características como el diámetro exterior, el espesor de la pared y la redondez.

La inspección visual puede identificar defectos superficiales o exposición obvia del refuerzo.

Dependiendo de los requisitos aplicables del producto, se pueden utilizar pruebas adicionales para evaluar la resistencia a la presión y la integridad de la estructura compuesta.

Estos controles no reemplazan el control del proceso.

Proporcionan evidencia sobre el estado de la tubería terminada, mientras que las condiciones de producción estables ayudan a evitar que se produzcan variaciones en primer lugar.

Conclusión

La encapsulación de PE es la etapa en la que el refuerzo de acero se convierte en parte de la pared física de la tubería.

El alambre de acero ya se ha dispuesto en su estructura de refuerzo, pero todavía es necesario rodearlo de forma controlada con PE. El polímero tiene que cubrir el refuerzo, ocupar los espacios circundantes y mantener la posición prevista del acero dentro de la pared.

La capa interior de PE separa el agua transportada del refuerzo. La capa exterior de PE protege el refuerzo del entorno externo. Entre ellos, el alambre de acero proporciona refuerzo estructural.

Estas funciones dependen de la geometría creada durante la producción.

Por lo tanto, una buena encapsulación significa más que ver PE alrededor del acero. Significa lograr la posición, cobertura y continuidad previstas de la pared compuesta y mantener esa estructura estable a medida que la tubería avanza hacia el enfriamiento, el dimensionamiento y la inspección final.

Preguntas frecuentes

¿Por qué el alambre de acero está encapsulado en PE?

El PE rodea el refuerzo de acero, lo mantiene dentro de la estructura de pared del tubo-diseñado y lo separa del medio transportado.

¿La encapsulación protege el acero del agua de la mina?

Sí. La estructura de PE forma una barrera entre el refuerzo de acero y el agua que fluye a través de la tubería.

¿Es la encapsulación lo mismo que la unión de acero-PE?

No. La encapsulación se refiere a la colocación física y la cobertura del alambre de acero dentro de la pared de PE. La unión se refiere a la interfaz entre el acero y el polímero.

¿Por qué es importante la posición del refuerzo?

El alambre de acero es parte de la estructura-que soporta la presión. Su posición afecta la forma en que el refuerzo se relaciona con las capas interior y exterior de PE.

¿Puede una tubería lucir normal incluso si hay un problema de encapsulación interna?

Sí. Algunas condiciones estructurales internas no pueden confirmarse únicamente a partir de la apariencia externa, por lo que las inspecciones dimensionales y de calidad son importantes.

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