tapón de tubería

Un tapón de tubería es una herramienta o material para el sellado temporal de tuberías en sistemas de alcantarillado y otros sistemas de transporte de líquidos y gases ; generalmente para mantenimiento o pruebas de líneas sin presión. Un tapón de tubería también se conoce como tapón inflable, ^{[ 1 ]} tapón mecánico de tubería, ^{[ 2 ]} tapón de prueba de tubería, tapón de aislamiento de tubería, tapón expandible, tapón de tubería, obturador de tubería, empaquetador de tubería, tapón neumático de tubería o globo de tubería, según la región donde se utilice.

El origen es objeto de debate, pero las primeras patentes relacionadas con el taponamiento de tuberías datan de la década de 1890. La primera patente para un tapón de tubería tal como lo conocemos hoy en día es de Oscar F. Anderson , publicada en 1952, ^{[ 3 ]} y la primera patente para tapones inflables se publicó en 1965 ^{[ 4 ].}

Los tapones para tuberías suelen confundirse con accesorios de fontanería relativamente pequeños . Sin embargo, como herramienta industrial, se utilizan en grandes redes de tuberías. Los tapones para tuberías permiten realizar el mantenimiento de desagües y alcantarillas, así como la construcción y las pruebas de tuberías de gravedad sin presión, sin necesidad de excavar zanjas.

Los tapones para tuberías tienen tres funciones principales: sellar temporalmente o detener el flujo de fluido en una tubería, realizar pruebas de fugas y desviar el flujo. También se utilizan para bloquear los extremos de las tuberías e impedir la entrada de suciedad y otros contaminantes durante la construcción, el mantenimiento o la reparación de las mismas .

Las pruebas de fugas de tuberías por gravedad que utilizan el tapón de tubería se realizan respetando los requisitos de la norma europea EN1610 ^{[ 5 ]} tanto para pruebas de agua como de aire.

Los tapones inflables para tuberías tienen una amplia variedad de tipos, cada uno para un propósito diferente:

• tapón de tubería
• Tapón de prueba de tubería
• Tapón cónico
• Empaquetador de tuberías
• Tapón de tubería de alta presión
• Tapón para tuberías de petróleo y gas
• Tapón de proceso de vapor
• Probador de juntas de tuberías

La contrapresión es un problema importante para los usuarios de tapones de tubería en obra. Se refiere a la fuerza que soporta un tapón durante el proceso. Los tapones suelen estar sometidos a una gran contrapresión en la tubería, por lo que esta debe calcularse con precisión para evitar que el tapón se deslice dentro de la misma. El deslizamiento del tapón puede tener consecuencias peligrosas. Si bien los tapones mecánicos e inflables pueden depender de los sellos para su sujeción, generalmente se requiere una sujeción mecánica secundaria para evitar el deslizamiento, ya sea mediante tornillos de fricción que se acoplan a la tubería, soportes traseros robustos, anclajes u otros métodos de bloqueo añadidos por el usuario.

Fórmula para el cálculo de la contrapresión

F _atrás = Superficie x presión de retroceso

${\displaystyle F_{b}=\pi .r^{2}.P_{b}}$

${\displaystyle F_{f}=(\mu .P_{i}.2\pi .r.L_{c})+(\mu .W_{w})}$

${\displaystyle F_{b}=F_{f}}$

${\displaystyle P_{b}={\frac {\mu .P_{i}.L_{c}}{r}}+{\frac {W_{w}.\mu }{2\pi .r^{2}}}}$

${\displaystyle F_{b}}$: Fuerza de contrapresión

Superficie:${\displaystyle \pi .r^{2}}$

${\displaystyle r}$: Radio de la tubería

${\displaystyle \mu }$Coeficiente de fricción

${\displaystyle F_{f}}$Fuerza de fricción

${\displaystyle P_{b}}$: Contrapresión

${\displaystyle P_{i}}$: Presión de inflado

${\displaystyle L_{c}}$: Longitud de contacto

${\displaystyle W_{w}}$: Peso del enchufe

Los tapones para tuberías se utilizan con accesorios complementarios como mangueras de aire y agua, dispositivos de control de aire y presión, manómetros, adaptadores y cadenas, dependiendo del tipo de tapón y del proceso.

Para ello, es necesario utilizar equipos auxiliares como compresores para inflar los tapones de las tuberías, depósitos de agua para llenar la tubería y, en algunos casos, bombas.

Para prolongar su vida útil, los tapones de tubería deben limpiarse con agua y jabón antes y después de cada uso. No se deben utilizar disolventes químicos, hidrocarburos, derivados del petróleo ni otras sustancias agresivas durante la limpieza, ya que podrían dañar o destruir la goma del tapón. Después de la limpieza, los tapones deben enjuagarse con agua limpia y dejarse secar a temperatura ambiente antes de su uso en las tuberías.

Las condiciones de almacenamiento se rigen por la norma ISO 2230 ^{[ 6 ]} . Los tapones para tuberías deben almacenarse en un lugar seco a una temperatura de entre 15 y 25  °C, protegidos de la luz solar directa y de la circulación de aire. Debe evitarse el contacto prolongado con líquidos, metales y otros materiales de caucho.

• BS EN 1610:2015 Construcción y ensayo de desagües y alcantarillas
• Oscar F. Anderson
• Neumático