Tuberías y Empalmes

 

 

  1.  Mangueras y tuberías flexibles
  2.  Identificación de las tuberías por el fluido que transportan

 

CANALIZACIONES DE FLUIDOS EN EL AVIÓN

Las aeronaves disponen de canalizaciones para transferir fluidos de servicio en sistemas del avión: líquido hidráulico, aceite, combustible,­ agua y aire.

El aire, por ejemplo, discurre por las líneas de presurización de cabina, las líneas de estática y Pitot para instrumentos, también en las tuberías de sangrado de los motores, o en las líneas de vacío otros instrumentos del avión.

Es más, hay aviones que emplean sistemas neumáticos de potencia, en lugar de hidráulicos.

En general todas estas tuberías, en un grado u otro, están sujetas a esfuerzos radiales de tensión cuando transportan fluidos a alta presión.

Como sucede en los citados sistemas neumáticos de potencia.

Están sujetas también a vibración, flexión  y corrosión, sin contar los esfuerzos adicio­nales que se originan por mala colocación o ajuste ina­decuado entre tubos.

Si se tiene en cuenta que muchas de estas líneas dis­curren entre puntos distantes de la aeronave se com­prende la necesidad de dividirlas en tramos y, por tanto, son necesarios adaptadores de conexión.

Los elementos fundamentales de una canaliza­ción de fluido son los siguientes:

a. El mecanismo que impulsa el fluido, que puede ser una bomba, caso por ejemplo de la bomba hidráulica, un compresor, o simplemente la pre­sión total o de remanso presente en la canalización de aire para la sonda Pitot.

b. La canalización del fluido, propiamente dicha, que es más o menos larga en función de la envergadu­ra y longitud de la aeronave.

c. En su caso, los elementos y mecanismos de con­trol del fluido, control, regulación, etc., que son parte del sistema que utiliza la canalización.

Se dice que una canalización de fluido es un circuito cuando incluye trayectos de ida y vuelta.

Por ejemplo, sistema hidráulico de las aeronaves es un circuito porque existen rutas de ida y vuelta del fluido operati­vo.

Hay veces que una misma línea conduce el fluido a presión y otras veces lo conduce para retorno, por ejemplo a un depósito.

 

Estas líneas se llaman alternativas.

Las canalizaciones instaladas en los aviones pue­den ser de tres tipos.

a. Tubería rígida. Es una canaliza­ción de espesor de pared relativamente gruesa, empleada solamente para transporte de fluidos de alta presión y en sitios concretos.

Se emplea poco en la aeronave moderna, dada su rigidez.

Cuando se usa, cualquier cambio de dirección debe hacer­se por medio de codos o «T», roscados, conve­nientemente estancos.

Es tubería que no se puede doblar.

b. Tubería semirrígida. Es la canali­zación estándar salvo casos concretos de aplica­ción de tubería rígida.

Se puede doblar hasta cier­to punto, según necesidades, para ajustarse al tra­yecto del tubo.

Su espesor de pared es menor, en comparación con la tubería rígida.

Se acoplan unos tramos a otros mediante adaptadores de unión.

En el resto del capítulo, cuando hablemos de «tubería rígida» nos referimos a esta clase de tubo, ya que la «rígida» propiamente dicha no se usa o es uso infrecuente.

c. Tubería flexible. Es una canalización tubu­lar realizada en goma o material elastómero sinté­tico.

Se suele diferenciar entre tubería flexible y man­guera.

Se llama manguera al elemento tubular con extremos libres, es decir, desprovista de los ele­mentos terminales de unión a otro componente de la canalización.

La manguera, como tal, no se suele emplear directamente en el sistema del avión.

Salvo en aplicaciones auxiliares específi­cas; más bien, es un elemento pendiente de aco­plamiento final.

Por su parte, la tubería flexible es una manguera, pero con los terminales de unión estampados o soldados en sus extremos.

Empezamos el estudio haciendo mención a la tubería semirrígida, para finalizar con la flexible.

 

TUBERÍAS SEMIRRÍGIDAS

 

Estas tuberías pueden ser de aleación de alumi­nio, de acero inoxidable resistente a la corrosión, y de aleación de titanio.

Las tres son tubería metálica pero, modernamente, hay tubería de material compuesto.

Los fabricantes de aeronaves y de tubería general indican normalmente en la propia tubería la denomina­ ción de la aleación de fabricación.

Si las dimensiones son adecuadas no hay mayores problemas en imprimir esta información sobre la pared, pero si la tubería es pequeña, en longitud o diámetro, se debe identificar por otros procedimientos, indicados en el manual de la aeronave.

Si comparamos la tubería flexible con la metáli­ca diríamos que esta última es preferible en los tres casos siguientes:

a. Cuando la línea de fluido no está sometida a vibra­ciones importantes.
b. Cuando no conecta elementos que se desplazan uno respecto del otro.
c. Cuando no pertenece a líneas de conexión directa a las bombas hidráulicas.

 

Materiales para Tubería Metálica

Las tuberías de aleación de aluminio se emplean para presión de trabajo media y baja, y las de acero inoxidable, y en su caso de aleación de titanio, se emplean en sistemas con fluidos a alta presión.

La aleación de aluminio 5052 es estándar en la con­ducción de todo tipo de fluidos en aeronaves, no solo para líquidos hidráulicos.

Asimismo, se emplea la 5061 en sus estados finales de tratamiento térmico T4 y T6.

Igualmente encontramos tuberías de aleación 2024 y 6061, e incluso 7075.

La tubería de acero inoxidable, acero resistente a la corrosión y alta temperatura, se emplea en muchos sis­temas hidráulicos de alta presión.

Un material al uso es AMS 5561G (Cr 20, 6.5 Ni).

De menor peso pero de gran resistencia mecánica es la tubería de aleación de titanio Ti3-Al-2.5V, que se emplea también en sistemas de alta presión.

El Airbus A380, cuyo sistema hidráulico funciona a la presión más alta establecida en aeronáutica (5.000 psi, 34,4 MPa) utiliza este tipo de material.

Las tuberías de material compuesto han empezado a usarse, en sitios concretos, en los modernos aviones construidos en gran parte de material compuesto.

Su sitio preferente de aplicación es en la distribución de combustible de las alas.

Hay notable reducción de peso en comparación con la tubería metálica de acero inoxi­dable.

El nuevo avión Airbus A350 XWB utiliza tuberías de este tipo.

Se ha previsto que a lo largo de la vida de servicio del avión el ahorro de combustible se mide en miles de toneladas, en comparación con la inclusión de tubería metálica.

Antiguamente se usaron a bordo tuberías de cobre, hoy obsoletas, pero se pueden encontrar en algunos aviones antiguos.

Son tuberías muy rígidas, frágiles, y propensas a la presencia de grietas debido el entorno vibratorio que rodea el avión.

De hecho, cuan­do se desmonta una tubería de este tipo debe hacerse un recocido del material, e inmersión posterior en agua fría, con el fin de facilitar el montaje y prevenir la for­mación de grietas.

 

Configuración Geométrica de la Tubería.

 

Los tubos para conducciones de fluidos en el avión deben cumplir una serie de requisitos de tipo geométrico.

Radios mínimos de doblado

La conducción del fluido experimenta numerosos cambios de trayectoria, sobre todo si es larga.

De hecho, cualquier tubería metálica de conducción de fluido en la aeronave debe tener al menos un codo;

Esto se hace con el fin de permitir las deformaciones debi­das a la dilatación y contracción del material con la temperatura de trabajo, o la ambiente.

El codo actúa como la espira de un resorte, absorbiendo pequeñas deformaciones.

El radio mínimo de doblado se obtiene considerando aspectos mecánicos y económicos.

Así, desde el punto vista mecánico, es importante que el doblez no introduzca esfuerzos excesivos en el material.

Una vez asegurado este principio, los fabricantes de aviones se atienen, siempre que es posible, a los mismos radios de doblado, con el fin de abaratar la fabricación, ya que se necesitan menos útiles de conformación de tuberías.

Como regla general, el radio de doblado para acero y aleaciones de aluminio es 3 veces el diámetro del tubo; para titanio 5 veces el diámetro del tubo.

Estos valores entienden medidos desde el eje central del tubo.

El proceso de doblado de tubos se inicia cortándolos escuadra.

La tolerancia de escuadra del borde del tubo es estricta (por ejemplo, las normas aeronáuticas contemplan tolerancia máxima de 0,13 milímetros para tubería de diámetro exterior de 0,5 a 3/4 de pulgada (12 a 19 mm).

En medida angular, se considera que el borde está a escuadra si el corte a 90° tiene una tole­rancia de medio grado, es decir, de 89,5° a 90,5°.

Una vez producido el corte se quitan las posibles rebabas que pueden quedar en el tubo, y se observa la sección de corte:

No debe existir pérdida de color que es señal de calentamiento anormal del material durante el proceso de corte.

Después de la limpieza se dobla en máquinas espe­ciales.

El esquema de la figura muestra que la máquina de doblado consta de tres matrices:

Una propiamente de doblado, que es la que produce el radio exacto de doblado, una matriz de sujeción, a la salida del codo, y una matriz de presión que es la que sujeta la parte restante del tubo.

Para la reparación de tuberías se emplean otros útiles de corte y de doblado más sencillos.

Pliegues en doblados

La pared del tubo sufre deformación, tanto radial como longitudinal, durante el proceso de doblado.

Estas deformaciones son representativas de las tensio­nes a que se ha sometido el material.

Hay límites admi­sibles de deformación, de acuerdo con las considera­ciones teóricas y la experiencia de servicio.

La altura del pliegue es el factor determinante para aceptar o rechazar un tubo de conducción de líquido.

Una altura excesiva es señal de que el material se ha sometido a fuerte deformación mecánica y posibles zonas de debilitamiento.

Los límites de aceptación son estrictos cuando el sistema conduce fluido a alta o media presión, digamos superior a 70,28 kg/cm2 (1.000 psi).

Cualquier tubería, no importa el diámetro, debe tener altura de pliegue inferior a 0,25 mm.

Esto afecta tanto a las líneas de presión como a las de retor­no.

Para presiones de servicio menores son admisibles pliegues de mayor altura.

Así, y como caso más usual, para tuberías de diámetro inferior a 1 pulgada (25,4 mm), es admisible una altura de pliegue de 1 mm.

En fin, queremos señalar con esto que son notorios los requisitos generales de plegado de tubos, circuns­tanncia que requiere el hábil y cuidadoso manejo cuando las operaciones de doblado no se efectúan con máquinas especiales.

En general, para conducción de gases (sistema de oxígeno, sistema neumático, etc.) los requisitos de altura de pliegues de los tubos son menos rigurosos, salvo que se trate de servicios de alta presión, o de alta temperatura, casos en los que hay que observar los mismos límites anteriores.

 

Ovalización de los tubos

 

La ovalización de un tubo es consecuencia de la operación de doblado.

Ovalidad es la desviación de la sección transversal respecto a un tubo redondo.

En el taller aeronáutico la ovalidad se mide en tanto por cien, de la forma siguiente:

Se miden y se anotanel diámetro menor y mayor que se encuentran en el tubo.

Se resta el valor menor del máximo encontrado.

La diferencia se divide por el diámetro nominal del tubo (el que viene en la etiqueta o en la ficha del fabricante).

El resultado se multiplica por 100 y es el valor de ovalidad.

Para tubería de titanio es algo menor, y oscila del al 4 %, según se trata de un sistema de alta-media presión, o de baja presión.

¿Por qué es importante medir la ovalidad de tubería?

El motivo es que afecta a la desigualdad de las tensiones internas que se producen en el material cuando se somete a la presión de servicio.

Téngase en cuenta que todo cuerpo en forma de tubo, sometido a presión interna, tiende a adoptar la forma de sección circular, de manera que los esfuerzos de tensión en el tubo ovalizado no son iguales en todas las secciones.

Por esta razón las normas aeronáuticas ponen un límite máxi­mo admisible de ovalización para evitar que haya zonas del tubo sometidas a sobretensión.

 

Abolladura en la tubería

 

Las abolladuras en tramos rectos de tubería son admisibles siempre que no sobrepasen un cierto valor.

Hay una regla práctica muy corriente, se diría que universalmente conforme;

la abolladura es aceptable si por el interior del tubo puede (o podría pasar) una bola acero con diámetro del 90% del calibre del tubo, es decir, 90 % del diámetro interno.

Esta regla es muy fácil cuando el tubo se va a colo­car en el avión, otra cosa es hacer el juicio cuando la tubería está montada y ha sufrido un golpe de herra­rnienta o por otra causa que termina en una abolladura.

En estos casos puede ser necesario hacer mediciones de la altura o profundidad de la abolladura, antes de determinar si puede seguir en servicio o no.

Puesto que es difícil a veces determinar la condición de servicio de una abolladura en la tubería, que no es rechazable a simple vista o por inspección no destruc­tiva, o bien hay dudas por la extensión de la misma, o por su posición en la aeronave, se ha definido un límite de servicio conocido como Índice de Abolladura (IA) que se define de esta forma y es válido para tubería de 1 pulgada y menos:

IA= 100 (D-d)/D

 

donde:

• D es el diámetro exterior del tubo en una sección no abollada.
• d es el diámetro medio exterior del tubo en la sec­ción abollada.

El valor d se obtiene, pues, por la semisuma de los diámetros máximo y mínimo encontrados en la zona abollada.

De este modo, un valle o una cresta de abolladura es aceptable si su lA es menor del 3 %para tubería de diá­metro exterior de 12,7 hasta 25,4 mm.

Para diámetros más pequeños lA debe ser menor del 5 %.

Longitud entre codos

¿Cuál es la longitud recta mínima que debe tener la tubería antes de encontrar la primera curva?

El fabricante del avión trata de que esta longitud sea lo mayor posible, no solo por abaratamiento de costes de fabricación, también para eliminar tensiones en el material en los giros, y sobre todo para reducir costes de mantenimiento y problemas de fugas.

Pero a veces la necesidad de curvar la tubería se presenta pronto.

La longitud mínima aceptable depende del diámetro del tubo, pero en todo caso, para tubería menor de 1O mm hay que dejar un tramo recto de por lo menos 2,5 cm.

Unión de los tubos

 

Existen dos formas fundamentales de unión de los tubos, aparte de otros acoplamientos especiales.

Las formas fundamentales son:

a. Acoplamiento de tubos abocardados.

b. Grapado de tubos no abocardados.

La perfección que se ha alcanzado con ambos sistemas de unión los hace compatibles para cualquier valor de presión de servicio.

Por esta razón, la elección de un tipo u otro de unión se hace, fundamentalmente, de acuerdo con los costes de fabricación o experiencias del constructor.

 

Aborcadado

 

El abocardado es una operación mecáni­ca por la cual se ensancha la boca del tubo.

El abocardado se efectúa con maquinaria especial o con otros útiles de taller.

La máquina Conrac, consiste en un mandril cónico excéntrico, gira­torio y montado en rodamientos, que forma el cono (abocardado) en la boca del tubo.

El tubo se encuentra sujeto durante la operación entre mordazas.

El cono se forma a 37°, pero existe cierta tolerancia angular.

Pues­to que hay útiles preparados para producir tubos abo­cardados (industria del automóvil) de 45° hay que decir que su uso en aviación está prohibido.

La pared cónica que se forma en la boca del tubo constituye la superficie hembra de asiento para la  estanqueidad del empalme;

Sobre esta superficie se produce el sellado del tubo, al apoyarse en esa zona la boquilla del accesorio, cuyo asiento macho cónico tiene la misma inclinación que el abocardado del tubo.

El acoplamiento para tubos abocardados consiste, entonces, en tres elementos: tuerca de unión, boquilla y manguito.

La tuerca y el manguito se deslizan por el tubo de forma que queden posicionada.

Nótese que la faldilla del manguito se asienta contra el cono del tubo.

De tal manera que, en el momento que se produce el apriete de la tuerca, el manguito sujeta firmemente el tubo.

Cuando se aprieta la tuerca asientan los conos hembra y macho del tubo y de la boquilla, respectivamente, formando un cierre estanco.

El esfuerzo de contacto en la pared cónica del tubo abocardado tiene un valor alto, y es la zona que suele dar problemas de fugas de líquido.

La industria aeronáutica cuenta con un catálogo nor­malizado muy numeroso de boquillas y accesorios para tubos abocardados, que responden a las necesidades de rutaje y trayectorias de las líneas dentro de la aerona­ve.

Su enumeración aquí resultaría desproporcionada, máxime cuando muchos de estos elementales son pro­pios de los grandes fabricantes de aviones, que tienen sus propias normas, y no son genéricos.

Así, se cuenta con codos de 90°, para efectuar los enlaces entre líneas perpendiculares, codos universales de 75°, elementales en forma de «T» (para empalmar una línea de tres ramales), cruces (para empalmes de los puntos de encuentro de dos líneas), tapones rosca­dos, etc.

Asimismo se dispone de boquillas estándar, y otras de mayor longitud que se emplean para los casos donde las líneas tienen que atravesar los tabiques del avión (pasamamparos).

En realidad, la mayor parte de los operadores que tie­nen servicios propios de mantenimiento cuentan con útiles simples de abocardado, suministrados muchas veces por el propio fabricante de los racores.

Por esta razón, además del método didáctico general que orien­ta esta obra, son apropiados los siguientes comentarios en tomo al abocardado de la tubería:

• El requisito de inclinación angular del cono es estricto, hablamos mucho de sentido estricto pero estamos en aviación.

Se considera aceptable una tolerancia de medio grado, lo que sitúa la banda inclinación desde 36,5° a 37,5°.

Puede que en algunos casos se acepten tolerancias algo mayo­res, pero no mucho más.

• La boquilla viene de fábrica con inclinación y dimensiones precisas, de manera que si un abocar­dado queda corto es claro que es aprovechable toda la superficie de apoyo cónica de contacto.

Esto puede deformar o aplastar la pared del tubo cuando se aprieta la tuerca de unión.

Por el con­trario, sí el abocardado es excesivamente largo puede llegar a interferir con la rosca de la tuerca.

• Antes hemos citado los dos tipos de abocardado existentes: simple y doble.

El abocardado doble se emplea con tubería de aleación de aluminio (5052 y 6061) tamaños de 118 a 3/8 de diámetro exterior.

Esto se hace por motivos de resistencia mecánica de la superficie cónica abocardada.

En efecto, tén­gase en cuenta que el abocardado disminuye el espesor de la pared original del tubo, en cierta pro­porción, puesto que se produce un ensanchamiento (elongación) del diámetro interno.

Al disminuir el espesor de pared disminuye también la resisten­cia del material.

Aunque normalmente no es nece­sario el abocardado doble en la tubería de acero, en las de aluminio sí, y se pone especial cuidado en reforzar esta zona por la reducción de pared que hemos citado.

No se consideran aceptables abocardados de tubos cuya pared haya perdido más del 18 % del espesor original durante la ope­ración.

Hay una excepción: es la tubería muy pequeña, donde se admite una pérdida del 25 % de espesor (tubos de 3,5 mm de diámetro exterior e inferíores).

Normalmente el abocardado doble se reserva para tubería de 3/8 de pulgada de diámetro exterior, y menores.

Identificación de Racores

 

La industria aeronáutica emplea numerosos tipos de racores, muchas veces, lo hemos dicho, son especificaciones de los propios fabricantes de aviones, caso BAC en Boeing.

Por brevedad nos referimos a los racores clase AN y MS.

El racor estándar AN se identifica por su color negro (acero) o azul (si es de aluminio).

Si el aluminio incor­pora bronce entonces va cadmiado.

Se utilizan normal­mente en conducciones para fluidos a baja presión.

Son racores usados en tuberías abocardadas.

Los racores MS se usan para tubería sin abocardado, y para tubería con fluidos a alta presión.

Los fabrica­ dos en acero son de color amarillo y los de aluminio vienen en gris.

El tamaño del racor AN (AN Size de 2 a 32) se corresponde con el diámetro exterior de la tubería de empalme.

Así, el AN Size 6 se corresponde con tubería de 3/8 de pulgada, y el AN Size 12 con tubería de 3/4 de pulgada de diámetro exterior.

El Size expresa el diámetro exterior del tubo en diez y seis avos de pulgada (p.e. el caso anterior de Size 12 sería: 12/16 = 3/4).

CadaAN Size tiene su propia rosca.

Ejemplo, la rosca para el Size 6 es rosca SAE 9

La identificación completa de un racor AN sigue la siguiente pauta: después del número de parte del elemental (por ejemplo AN819) sigue el número que identifica, en diez y seis avos de pulgada.

El diá­metro exterior del tubo a que se aplica; por ejemplo AN819-4, quiere decir que es para tubo de 1/4 de pul­gada.

Después una letra (D aluminio, C acero resisten­ te a la corrosión, sin letra significa acero al carbono).

El guión cero (AN819-0) conecta a tubos de 1/8 y 1/16 pulgadas.

Los accesorios MS siguen la misma regla.

Después de la especificación (MS – Military Standard) viene el número de parte del adaptador; a continuación un guión con número que expresa el tamaño del adaptador (en 1/16 de pulgada).

Finalmente una letra de codifica­ción de material, igual que antes.

 

Grapado

El acoplamiento de tubos sin abocardar  se emplea cuando hay suficiente espe­sor de pared de tubería y se prevé que, si se abocarda, el extremo del tubo puede quedar en una condición de sobretensión.

El grapado es el procedimiento alternativo para estos casos.

Tiene amplia aplicación pues evita todas las ope­raciones de preparación previa de la boca del tubo.

El fundamento del grapado consiste en apretar un manguito exterior contra el tubo mediante una tuerca.

El conjunto consta de tres partes, el cuerpo del adapta­dor, propiamente dicho, el manguito y la tuer­ca.

El manguito tiene una arista de corte que produce un entallado en la pared del tubo, a través de la cual se consigue formar el cierre estanco.

El grapado se puede efectuar por procedimientos manuales o en máquinas especiales.

Para grapar por medios manuales solo se necesita disponer del racor completo y un tornillo de banco de taller.

La operación consiste en colocar el tubo para que asiente bien en el manguito, y se aprieta la tuerca lentamente hasta que se note que el tubo no puede moverse, ni hacia adelante, ni atrás;

Esto es señal de que el manguito se ha entallado firmemente en la pared exterior del tubo.

Este proceso se llama ajuste previo.

A partir de este momento la tuerca debe ser apretada a  su valor de apriete final, de acuerdo con las instruccio­nes del manual de instalación.

El grapado del manguito tiende a deformar y ensan­char la boca del tubo, es decir, que tiende, por decirlo de alguna forma, a abocardar el tubo, debido a la pre­sión de la arista de corte del manguito.

Normalmente se admiten variaciones del diámetro interno del orden de unas décimas de milímetro, y algo mayores en el diámetro exterior.

El borde del tubo debe quedar a una cierta distancia de la arista del manguito.

Con base en la idea original de este tipo de grapado se comercializan otros racores que tienen, como regla común, la obtención de un mayor número de entalladuras en el tubo, para mayor seguridad.

 

Reparación de Líneas Instaladas.

 

Las líneas de conducción de fluidos, deben ser reparadas cuando los daños observados en las mismas sobrepasan los límites que señala el manual técnico del avión, o las condiciones observadas en la inspección así lo requieren.

De una forma general, las reparaciones se sitúan den­tro de tres categorías, que se ligan a tres tipos de defec­tos.

Estos defectos se suelen llamar de tipo I, II, y III.

Se admite, como regla general, que las reparaciones deben ser efectuadas con el material de origen de la tubería.

Solo hay una excepción a la regla y es que, en algunas situaciones, las líneas de titanio admiten empalmes o accesorios de acero inoxidable.

 

Reparación de defectos Tipo I

 

El defecto tipo I es una deformación, grieta o abolla­dura que afecta a un tramo recto de la tubería, con la particularidad de que su extensión no supera la longi­tud de 8 mm de tubo.

Son defectos leves, desde el punto de vista de repa­ración.

Bien entendido que otra cosa es su importancia desde el punto de vista operacional.

Por ejemplo, un corte de 3 mm en una tubería hidráulica es un defecto leve desde el punto de vista de reparación, aunque puede ser crítico desde el punto de vista operacional si hay fuga de líquido.

La reparación del defecto tipo I se efectúa corriente­mente de dos formas.

El procedimiento clásico consis­te en cortar el tramo defectuoso de tubería, y abocardar los extremos libres de los tubos, tras lo cual se unen con un empalme mediante racores.

Es una reparación estándar, que emplea medios estándar de unión.

Los procedimientos más modernos efectúan la repa­ración mediante el entallado de casquillos especiales, que se conocen con el nombre de «Permaswage».

Los fabrica, por ejemplo, la compañía Deutsch Metal Com­ ponent, en donde hay que adquirir también el equipo completo de grapado.

Consiste este en la unidad hidráulica de alta presión, para el grapado propiamen­te dicho, mordazas, y otros útiles, como herramientas de rebabado del tubo, o plantillas para posicionar los casquillos correctamente en los tubos.

Una vez que se ha cortado el tubo, y que se ha lim­piado su interior, rebarbando los extremos (Figura se coloca tubo y casquillo en la mordaza de gra­pado, de tal manera que el casquillo está perfectamen­ te alineado y cubriendo el corte de los tubos.

Para ase­gurar que el casquillo queda en posición correcta el fabricante acompaña en el paquete de suministro plan­ tillas para los distintos tamaños de tubos.

Las plantillas permiten hacer unas marcas de posición en la tubería entre las que va a quedar el casquillo.

Se conecta entonces la unidad hidráulica de presión (350 kg/cm2) a las mordazas de grapado, produciéndose el grapado instantáneo del casquillo.

El grapado se somete más tarde a pruebas de estan­queidad.

Reparación de defectos Tipo II

El defecto de tipo II cubre un campo más amplio.

Así, son defectos tipo II los siguientes:

a. Grietas, abolladuras, o deformaciones que supe­ran, en los tramos rectos, 8 mm de longitud.

b. Defectos de cualquier tipo que se producen en los codos de las tuberías.

c. Cortes dobles en tuberías, es decir, cortes que pue­ den ser pequeños, pero que por su proximidad requieren un empalme con trozo de tubo.

Este conjunto de reparaciones requieren preparar un trozo de tubo, de la longitud apropiada, más dos unio­nes, bien de tipo clásico, o con casquillos entallados.

 

Reparación de Defectos Tipo III

 

El defecto tipo III es el que se produce en los ele­mentos de unión, normalmente porque hay fugas en la conexión con el racor.

Si el tubo es abocardado lo más probable es que la fuga se deba a grietas es la zona de abocardado.

La reparación consiste en preparar un nuevo abocardado o sustituir el racor, según el sitio donde se localiza el daño.

 

Abrazaderas

 

 

Las abrazaderas  son elementos que soportan las tuberías, en tramos más o menos regulares de su rutaje por la aeronave.

Se emplean en las líneas de conducción de fluidos y deben cumplir cuatro requisitos fundamentales:

l. La abrazadera, salvo indicación en contrario, se considera como elemento recuperable y, como tal, el responsable de la reparación debe asegurar esta posibilidad de recuperación.

2. El material de la abrazadera debe resistir la oxida­ción y la corrosión.

Los elastómeros empleados en las abrazaderas, que sirven de colchón antivibra­ción de la tubería, deben ser sintéticos y compati­bles con el fluido que transporta la línea, las con­diciones de presión y de temperatura de servicio.

3. La abrazadera no debe interrumpir la conductivi­dad eléctrica general del avión, de manera que todos los elementos permanecen conectados a masa.

Debe existir, pues, un camino para descarga de la electricidad estática, o las corrientes eléctri­cas inducidas por el choque de la aeronave con un ray.

Esta propiedad es importante, en particular en las zonas de depósitos de combustible o de flui­dos.

Si siempre debe mantenerse la conductividad eléctrica a lo largo y ancho de la estructura del avión, estas zonas que hemos señalado son críticas debido a las posibilidad de incendio.

4. La abrazadera no debe dañar el material externo de la tubería o de la manguera.

En un elemento tan versátil como la abrazadera se puede suponer la existencia de un conjunto numeroso de tipos y especialidades en el mercado.

Los extremos de los dos tubos se rebordean y después se pasa sobre ellos un manguito.

Se aprietan las dos abrazaderas situadas en los extre­mos, una solución válida para tuberías que conducen aire a baja presión.

 

Instalación de las abrazaderas

 

a. La exactitud de alineamiento de la abrazadera res­pecto al tubo que soporta es más importante de lo que puede pensarse a primera vista.

Los manuales de montaje señalan las tolerancias admisibles que, a veces, son muy estrechas.

Igual sucede con el alineamiento propio de los extremos de los tubos.

Las tolerancias de alineamiento dependen básica­mente del material de la tubería, situación de la misma y espesor de la pared.

b. Los mazos de tuberías (es decir, los conjuntos de líneas que circulan paralelas, y más o menos agru­padas a lo largo del avión) se soportan corriente­mente con abrazaderas de bloque.

Se trata de un bloque de fibra, que está dividido en dos mitades; las dos mitades se unen por medio de tornillos una vez que se han ajustado a las tuberías.

El bloque tiene orificios de distintos diá­metros, que se corresponden con las dimensiones previstas de cada línea en el mazo de tuberías.

La alineación de la tubería es aquí también muy importante, de tal manera que el tubo repose sin tensión sobre el asiento en cuña de la abrazadera.

No debe forzarse para apuntarlo a través de su alo­jamiento. Son aplicables los límites tolerables de desviación vistos anteriormente.

c. En las líneas de combustible se usan acoplamien­tos flexibles que admiten cierta desalineación en la conexión.

La razón es que las tuberías situadas en las alas sufren en vuelo cambios de temperatura muy acusados.

Por ejemplo, en un vuelo larga duración por los Polos (p.e. Tokio-Nueva York) las tuberías pueden alcanzar temperatura de -55 °C.

Por ello, estos acoplamientos flexibles permiten cierto juego para el movimiento axial y angular de las tuberías.

Normalmente poseen con­ducción eléctrica integrada y no necesitan cable de puente para conexión a masa.

d. Las tuberías que no circulan en mazo, o que en un momento determinado transcurren de forma indi­vidual, se deben soportar a la estructura del avión en ciertos intervalos de distancia.

El taller debe seguir en este punto la posición original instalada en la aeronave.

Separación entre lineas de tuberías

 

Se ha establecido un conjunto de normas y prác­ticas de montaje que determinan la separación mínima que debe existir entre tuberías, o bien entre tuberías y otras superficies o zonas del avión.

a. Líneas de conducción de combustible y de siste­mas hidráulicos.

b. Otras líneas de conducción de fluidos.

En relación con las primeras, las líneas de combusti­ble deben estar a una distancia no inferior a 2 pulgadas (50,8 mm) de cualquier conducto o cable eléctrico.

En el caso de líneas pertenecientes al sistema hidráulico, se admite una distancia más corta, de 0,5 pulga­ das (12,7 mm), pero se impone una condición adicio­nal derivada de la presión de servicio tan alta que tie­nen normalmente estas tuberías:

Deben permanecer al menos a 6,35 mm de cualquier componente adyacente en movimiento relativo (en la condición más adversa o desfavorable que puede presentarse, en tierra o en vuelo).

La situación de condición más adversa es esen­cial, pues hay componentes como los neumáticos que experimentan deformaciones geométricas importantes en presencia de líneas hidráulicas de alta presión.

Para el resto de las líneas de conducción se distingue entre líneas soportadas y no soportadas.

• En las líneas soportadas las tuberías deben discu­rrir a no menos de O,1 pulgadas (2,54 mm) de cualquier componente móvil o fijo de la aeronave, u otra línea de distribución.
• Por su parte, en líneas no soportadas, las tuberías deben discurrir a no menos de 0,2 pulgadas (5,08mm)

Estas reglas generales, precisas y prácticas, han des­plazado de la práctica ordinaria a un antiguo ensayo, y quizá por eso sencillo, que consistía en golpear ligera­mente la tubería instalada en el avión, a la altura de un punto intermedio de los soportes.

La tubería empezaba a vibrar, de manera que si hacía contacto con otra parte del avión, u otra tubería, existían muchas posibilidades de que el contacto se repitiera también en vuelo, debi­do a las propias condiciones de turbulencia del cambios en la temperatura exterior, y vibraciones generales inducidas en la estructura de la aeronave.

 

Frenado de los Racores

 

Algunos racores de unión se deben afianzar con alambre de frenado cuando lo especifica el manual técnico de la aeronave.

En general esto se aplica a las tuberías de transporte de líquido (aceite, combustible) que atraviesan mamparos estructurales de la aeronave.

Los racores para estos fines se caracte­rizan por ser más largos que los normales;

El frenado se efectúa con trenzadora, que trenzar rápida y uniformemente el alambre de frenado.

El alambre de frenado para tuberías de aeronáutica se fabrica en dos tipos de materiales:

• Acero resistente a la corrosión, AISI 304 y AISI 347/348.
• Aleaciones de níquel, v.g. Inconel.

Los primeros se aplican hasta temperaturas de servicío de 450 ºC; los segundos, para trabajo a temperatura alta, se emplean hasta temperaturas de 750ºC cubren el campo de trabajo estándar en los sistemas aeronaves.

El material se despacha en rollos o en bobinas, diámetros de alambre que oscilan desde 0,4 hasta mm.

El alambre de frenado que más se emplea en tuberías fluidos es Inconel, de 0,8 milímetros de diámetro.

 

Acoplamientos de Desconexión Rápida

 

En ocasiones hay que sustituir componentes en sistema de canalización del avión y para este fin es necesario desconectar las líneas de entrada y salida al componente sin que se produzca pérdida o fuga de fluido.

También, a veces, hay que presurizar el sistema, hidráulico de un avión pero sin poner en marcha los  motores, en decir, sin que las bombas del sistema  impulsen el fluido;

Esto se hace con equipo de apoyo en tierra, concretamente con la «mula hidráulica» , que tiene su propio grupo de bombeo.

En estos casos hay que aislar el sistema y se usan e para ello acoplamientos de desconexión rápida.

Se puede observar en los  dibujos que, cuando se desconectan las líneas, los resortes en ambas mitades de los acopla­mientos cierran sus émbolos buzo contra los asientos, sellando las tuberías.

A la inversa, cuan­do se aplica presión el vástago que tiene cada acoplamiento desplaza el émbolo buzo, sale de su asiento, y el fluido circula normalmente por el  sistema.