¿Cómo se combina el hilo conductivo con el espiral rígido de refuerzo exterior en una manguera con espiral de cobre de succión pesada?
En las mangueras de succión pesada que combinan un espiral rígido de refuerzo exterior (generalmente de PVC rígido o acero) y un hilo conductivo de cobre para la descarga electrostática, la combinación no es solo mecánica, sino estratégica para cumplir dos funciones críticas a la vez: soportar el colapso por vacío y disipar la electricidad estática.
La integración de ambos elementos se realiza durante el proceso de coextrusión continua en la fábrica y se puede estructurar de dos maneras principales:
1. Coextrusión en paralelo (Configuración interna-externa)
Es el método más común para mangueras termoplásticas (como el PVC de succión pesada).
- El espiral rígido exterior: Se coloca en la cresta externa de la manguera. Su función es puramente estructural, absorbiendo los impactos mecánicos y evitando que la manguera se aplaste bajo la presión de succión negativa (vacío).
- El hilo de cobre: Se introduce debajo o al lado del espiral rígido, quedando embebido (enterrado) en la pared de PVC flexible o poliuretano de la manguera, apuntando hacia el interior pero sin tocar el fluido directamente si este es abrasivo.
- El contacto: Al correr en paralelo a lo largo de todo el cuerpo helicoidal, el hilo de cobre acompaña la flexibilidad de la manguera sin sufrir tensiones excesivas que puedan romperlo.
2. Espiral de acero como refuerzo y conductor (Híbrido)
En algunas mangueras de succión extrapesada (especialmente de caucho o poliuretano para minería o hidrocarburos), el «espiral rígido» y el «hilo de cobre» se fusionan en un solo sistema o trabajan en íntimo contacto:
- Alma de acero galvanizado: El espiral rígido exterior es de acero. Al ser metálico, ya es conductor de por sí.
- El hilo de cobre trenzado: Se coloca en contacto directo con este espiral de acero a lo largo de toda la manguera. El cobre (que tiene una conductividad eléctrica muchísimo mayor que el acero) asegura que la resistencia óhmica sea ultrabaja ($< 10^2 \ \Omega$ por tramo), ideal para zonas con riesgo de explosión (ATEX).
¿Cómo se garantiza la continuidad eléctrica?
De nada sirve que el hilo de cobre esté perfectamente integrado en el espiral si no se puede conectar a los extremos. El diseño de estas mangueras contempla lo siguiente:
- Crestas expuestas o de fácil pelado: El diseño de la pared flexible permite que, al cortar la manguera para colocar las conexiones (como acoples Camlock o bridas), el operario pueda «pelar» o extraer fácilmente un extremo del hilo de cobre (unos 3 a 5 cm).
- Contacto con el acople (Puesta a tierra): Ese extremo de cobre expuesto se dobla hacia atrás para que quede atrapado mecánicamente entre el cuerpo de la manguera y el acople metálico (o se suelda directamente a la brida).
- Disipación: Cuando la manguera está en operación, la electricidad estática generada por la fricción del fluido o los sólidos pasa al hilo de cobre, viaja hacia el acople metálico y se disipa a la tierra de la instalación.
Beneficios de esta combinación en succión pesada
- Protección contra la abrasión: Al estar el hilo de cobre protegido por la masa de plástico/caucho o el espiral exterior, no sufre el desgaste del arrastre exterior ni la erosión del fluido interno.
- Flexibilidad sin fatiga: Si el hilo de cobre fuera recto, se rompería al primer doblez de la manguera. Al seguir la misma geometría helicoidal (en espiral) del refuerzo exterior, se estira y comprime armónicamente con la manguera.
