Los sellos para ductos evitan serios daños provocados por el agua
Existen muchas soluciones de sellos mecánicos y químicos disponibles para toda la variedad de aplicaciones de conductos. En este documento, analizaremos específicamente los sellos para evitar la entrada de agua y la forma de probar los sellos.
Los sellos para ductos evitan serios daños provocados por el agua
El sellado de conductos eléctricos y de comunicación, así como de bancos de ductos, no es solo una medida para cumplir con los códigos. Es la manera más fácil de evitar daños costosos y potencialmente catastróficos a los equipos. ¿Cómo saber cuándo se necesita un sello? La respuesta sencilla es que se requiere de un sello cuando se desea aislar un área de otra. Esta separación puede excluir agua, gases, fuego, polvo, plagas, o todas las anteriores. A menudo, los sellos tienen especificaciones para cumplir con los códigos vigentes de la industria, tales como NEC, CEC, TIA, y BICSI. Existen muchas soluciones de sellos mecánicos y químicos disponibles para toda la variedad de aplicaciones de conductos. Veamos más detenidamente el caso de los sellos para evitar la entrada de agua específicamente.
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¿Por qué sellar la entrada de agua?
La presencia de agua es el motivo más común por el que los sellos son necesarios. Los equipos eléctricos y de comunicación deben estar protegidos del agua para evitar fallas costosas. Los sótanos de las edificaciones y otros espacios cerrados deben permanecer secos.
Tomemos el ejemplo de un conducto que entra en una estructura subterránea. Si la capa freática está por encima del nivel del conducto abierto, el agua fluye a través del conducto y penetra en la estructura. Un ejemplo ocurre cuando el agua penetra en un transformador o en un pedestal a una altura superior que la de la entrada de servicio a una edificación. Entonces puede fluir cuesta abajo a través de los conductos conectores hacia dentro de la edificación. El agua también puede ingresar a través del espacio anular alrededor del conducto que entra a la edificación a través de un manguito adaptador o de una abertura taladrada. Los buenos sellos evitan este movimiento de agua. Ya sea que los cambios en la capa freática sean provocados por una marejada ciclónica, por intensas lluvias, por el derretimiento de la nieve, por cualquier otro motivo, un sello de clasificación adecuada ofrece la protección necesaria. En la práctica, algunos casos requieren de dos sellos. El conducto abierto debe ser sellado, y puede que el punto de unión entre la pared de la instalación cerrada y la parte exterior del conducto también necesite de un sello.
La condensación provocada por el diferencial de temperatura entre espacios también es una fuente de daños por agua y humedad. Las áreas refrigeradas dentro de las edificaciones son susceptibles a este tipo de condensación cuando penetra aire cálido. Un sello adecuado evita esta condensación al aislar las distintas zonas de temperaturas.
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Los sellos superiores son comunes cuando un conducto vertical está abierto a los elementos. Puede que solo una tapa no sea suficiente en casos en los que haya cables saliendo por la pate superior del conducto. Tal vez se necesite un sello hecho a la medida para evitar la entrada de agua por la lluvia o la nieve.
¿Funcionará el sello?
Los instaladores deben determinar cuál de los muchos tipos existentes de sellos es el apropiado para cada ubicación. Un sello que brinde protección contra la presión muy baja de condensación no necesariamente protegerá contra una marejada ciclónica de 50 pies (16 metros). Es vital asegurarse de que los sellos realmente bloqueen la entrada de agua al nivel de presión específico. Los fabricantes de sellos pueden publicar una clasificación de humedad para sus sellos. Otros pueden definir la clasificación de presión máxima para un sello. Entender cómo se determinan estos valores lleva a una mejor selección de sellos para instalaciones esenciales.
¿Cómo se prueban los sellos?
Algunos métodos de prueba usan el rociado de agua para comprobar la integridad del sello. Underwriters Laboratory y otros reconocidos laboratorios nacionales de pruebas utilizan este método. Ver la Figura 1. En esta prueba, el rociado de agua de tres cabezales de rociado es dirigido hacia el acople o sello a 5 psi (34,5 kPa) durante 1 hora. Para que la prueba sea exitosa, no podrá penetrar más de 0,1 gramos de agua en el acople o sello.
FIGURA 1
Esta breve prueba con cabezales de rociado puede que no sea adecuada para acoples o sellos que estén expuestos a agua por mucho tiempo y/o a altas presiones.
La aplicación de agua directa y constante a una presión alta es una prueba hidrostática más fuerte que ofrece resultados más consistentes y predice con más precisión el rendimiento de un sello. Las pruebas hidrostáticas son procedimientos bien establecidos que se encuentran más comúnmente en varios métodos de prueba de ASTM y UL. Para realizar una prueba hidrostática, se instala un sello en un conducto, dejando aproximadamente 12 pulgadas (30,5 cm) de conducto vacío en un extremo. El conducto se coloca en posición vertical con la parte vacía hacia arriba. Llenar el tramo vacío en la parte superior es una prueba preliminar sencilla para comprobar la integridad del sello. Una fuga inmediata es señal de un sello defectuoso.
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Para probar presiones de agua más altas, al conducto lleno de agua se le coloca una tapa tipo acople por el que se pueda introducir aire comprimido. Con el conducto en posición vertical y el sello a probar por debajo del nivel del agua, se introduce aire a presión en el conducto por encima del agua, imitando una presión de agua más alta. Una prueba realizada durante mucho tiempo en tales condiciones de presión ofrece un panorama exacto del rendimiento del sello. Ver la Figura 2.
FIGURA 2
El uso de colorante en esta prueba puede ser útil para ubicar con más precisión la fuente de cualquier fuga pues el colorante dejará “huellas”. Usar un conducto de PVC transparente también ayuda a exponer estas huellas. Este método de prueba es efectivo tanto para sellos mecánicos como para químicos. Funciona para configuraciones múltiples de tamaño y tipo de sello, con o sin cables. Algunas variaciones en las pruebas incluyen:
- Material del conducto
- Dimensiones del conducto
- Cantidad y tamaño del cable (% de relleno)
- Índice de incremento de presión
- Duración de la presión
- Definición de falla
Las fallas pueden definirse de varias formas, desde una transferencia de humedad hasta una falla de sello catastrófica. Al revisar los resultados de una prueba hidrostática, es importante entender cómo se realizó la prueba para poder comparar mejor los resultados o determinar si el sello es o no el adecuado para el uso planeado.
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La presión de agua en un sello frecuentemente se expresa en pies o metros de agua sostenida, que se aprecia visualmente como el nivel de agua sobre el sello. Por ejemplo, 50 pies (16 metros) de marejada ciclónica, como se mencionó anteriormente, agrega 50 pies (16 metros) de agua sostenida sobre el sello. Podemos usar la presión del aire en la parte superior de la columna de agua para establecer esta presión sostenida sin el uso de una poco práctica columna de agua alta. Cincuenta pies (16 m) de presión de agua sostenida se convierte fácilmente en 21.7 psi (156 kPa). Por lo tanto, introducir 21.7 psi (156 kPa) de presión de aire en la parte superior del agua sobre el sello que se está probando imita la presión de agua sostenida deseada. Ver la Tabla 1.
TABLA 1
Conclusión: ¿Es un buen sello o no?
Es importante recordar que un instalador puede contar con sellos de bajo costo o comúnmente disponibles que pueden satisfacer especificaciones generales o las exigencias de algún inspector sin conocimientos suficientes, pero el objetivo final de todas las partes interesadas (instaladores, inspectores, especificadores y propietarios) debe ser la integridad de los sellos a largo plazo para evitar desastres. Un sello que pase una inspección y falle poco tiempo después -o más tarde cuando ocurra una crisis- no es realmente un sello. Los costos relacionados con fallas de sellos usualmente no se limitan a los cables y equipos dañados. También incluyen las interrupciones de servicio resultantes, que pueden ser particularmente devastadoras para centros de asistencia telefónica del 911, hospitales, instalaciones de la industria petroquímica, plantas nucleares, y otras instalaciones fundamentales. El sellado contra la entrada de agua cubre múltiples aplicaciones con una variedad de sellos. Las pruebas y la clasificación de los sellos para comprobar su resistencia a altas presiones de agua es un aspecto importante a tener en cuenta. De esta forma, la selección de un sello debe ser un proceso que se realice con toda la información disponible teniendo en cuenta los parámetros de la aplicación y las especificaciones técnicas comprobadas del producto de sellado mecánico o químico.
Fuentes:
ASTM E1003-13(2018) Standard Practice for Hydrostatic Leak Testing (Práctica Estándar para Pruebas de Fugas Hidrostáticas)
UL 514B Sexta edición STANDARD FOR SAFETY Conduit, Tubing, and Cable Fittings (ESTÁNDAR DE SEGURIDAD Conductos, tuberías, y acoples de cable)