Una explicación “vertida”

Líquido vs. gel

Primero, establezcamos los términos. ¿Qué es un líquido? En el campo especializado de la lubricación para el tirado de cables, Polywater ha adoptado una definición simple para responder esta pregunta científica que puede ser algo compleja: Un lubricante líquido es uno que se vierte a través de una boquilla de 2.5 cm (1 pulg.). Si es demasiado viscoso como para verter, no es un líquido, es un gel.

La viscosidad es una definición científica para el “espesor” del líquido. Es parte de la ciencia más amplia de la reología, el estudio sobre cómo fluyen los materiales. La viscosidad se puede medir en centipoise (cps) con un viscosímetro rotativo que mide la tensión de cizallamiento en comparación con la tasa de cizallamiento. Los líquidos como las pinturas se aguarán bajo cizallamiento a medida que aplica una capa en una superficie de la pared, pero tendrán una mayor viscosidad cuando quite el cizallamiento. Esta característica evita que la pintura gotee por la pared.

Definimos los lubricantes líquidos para el tirado de cables como aquellos con una viscosidad que varía de 1 a 20,000 cps a 10 rpm (rotaciones por minuto) con un viscosímetro rotativo. A modo de referencia, el agua tiene una viscosidad de 1 cps, mientras que la de la miel es de 50,000 cps. La mayoría de los lubricantes líquidos para el tirado de cables disponibles en el mercado son líquidos relativamente espesos, con viscosidades que van de 1,000 a 15,000 cps.

¿Por qué es relevante la reología?

La clave está en la aplicación. En la lubricación del tirado de cables, el coeficiente de fricción es importante. ¿Por qué? La aplicación correcta afecta directamente la calidad del recubrimiento del lubricante. Debería ser fácil de aplicar y actuar con respecto a la “autoaplicación” entre el cable y las superficies del ducto. El lubricante que recubre y permanece entre el cable y el ducto durante el tirado es más efectivo para disminuir la fricción.

El tirado de cables presenta un desafío único: distribuir el lubricante sobre el cable y a lo largo de todo el ducto (en especial cuando hay partes dobladas) y quedarse en el lugar durante toda la tirada. Es por eso que existen los lubricantes especiales para tirado de cables. Resuelven no solo el tema de la reducción de fricción, sino las demás características fundamentales: compatibilidad, toxicidad, ecología, economía, combustibilidad de los residuos y, en especial, el factor determinante más grande de la aplicación.

La viscosidad tiende a dictar la forma en que se aplica el lubricante. Según la configuración de instalación del cable, algunas formas pueden ser más fáciles de usar que otras. Si la aplicación es fácil, suele tener más éxito.

¿Cuáles son las consideraciones?

Muchos lubricantes en gel o pasta con una viscosidad de >20,000 cps pueden verterse de manera literal, pero no práctica. Fluyen muy lentamente para poder verterlos de forma eficaz. Se suele usar una cuchara para sacarlos de una cubeta y se aplican a mano o con una bomba especialmente diseñada para alta viscosidad. Los geles lubricantes se adaptan bien a las superficies verticales, incluso si se aplica una película gruesa, mientras que los líquidos suelen fluir fácilmente con la gravedad y son mejores para las instalaciones horizontales. Por lo tanto, debe considerar las ventajas de cada tipo:

Lubricantes líquidos:

• • Populares para trabajos subterráneos donde el lubricante se puede verter en un ducto vertical flexible, tubos salientes del suelo o tubos de alimentación (trompa de elefante).
  • Aquellos que son más fibrosos se pueden dispersar por las partes dobladas hacia toda la superficie del ducto.
  • Ideales para tiradas largas con cables de fibra de óptica livianos.
  • Perfectos para la lubricación alimentada por gravedad y para varios aplicadores de lubricante.
  • Se utilizan en los lubricantes con “tecnología de película fina” exclusiva de Polywater (tipos SPY y FTTx), que se aplican con botellas rociadoras o toallitas saturadas.

Geles lubricantes:

• • Se prefieren en aplicaciones verticales para minimizar el goteo.
  • Se utilizan en aplicaciones manuales donde el lubricante se saca y se aplica a mano.
  • Se usan en las exclusivas bolsas Front End Pack™ de Polywater, que permiten al gel salir lentamente a medida que se exprime la bolsa en frente del cable.
  • Se usan en las exclusivas bolsas Front End Pack™ de Polywater, que permiten al gel salir lentamente a medida que se exprime la bolsa en frente del cable.
  • Permiten aplicar cantidades más grandes al cable para tiradas más largas.
  • Se puede bombear con bombas especialmente diseñadas.

¿Cuál se desliza mejor?

En nuestra investigación notamos poca diferencia en el rendimiento de fricción de los líquidos y los geles al comparar lubricantes con composición química similar. La composición del lubricante junto con el sustrato del cable y el ducto son los factores clave en el valor de COF. Los valores en la siguiente tabla se extrajeron de la prueba de la mesa de fricción de Polywater. El método de la mesa de fricción se describe en más detalle en nuestro libro blanco. Esta prueba se suele ejecutar con una fuerza normal o lateral de 2.9 kN/m (200 lb/pie). Esta prueba no mide la facilidad de aplicación o la efectividad del recubrimiento en la instalación prolongada de cables con varias curvas. Es un buen indicador de la reducción de COF.

Estos datos muestran que los lubricantes para cables son eficaces para disminuir el COF. Estos resultados ilustrados a continuación muestran que la viscosidad es un factor independiente y no afecta el COF de manera directa.

Gráfico 1: Prueba en mesa de fricción

En el segundo gráfico, se muestra otra combinación de chaqueta del cable y ducto con otra selección de lubricantes para cables.

Gráfico 2: Pruebas de fricción en curvaturas múltiples

Nunca diga nunca

Tenga en cuenta que no hay reglas absolutas con respecto a la aplicación de lubricante. Las ventajas que se nombran aquí son solo a modo de guía. La verdad es que a veces se aplica el lubricante líquido a mano. Los trabajadores habilidosos aprenden a enrollar los líquidos fibrosos como el Polywater PJ en las manos como el spaghetti en un tenedor. Este truco les permite sostener y aplicar grandes cantidades con menos problemas. No es que no se pueda hacer; lo que pasa es que es difícil hacerlo sin ensuciar demasiado, en particular cuando se trata de lubricantes muy delgados y poco fibrosos. De manera similar, algunos geles se pueden verter, aunque no tan cómodamente. Nuevamente, el desperdicio, la suciedad y la aplicación adecuada del lubricante pueden ser posibles desafíos.

Resumen

La elección entre un lubricante para tirado de cables líquido y en gel yace principalmente en la aplicación y la comodidad. Tenga en cuenta los detalles de la instalación. ¿Es vertical u horizontal? ¿Es larga o corta? ¿Son cables eléctricos pesados o fibra de vidrio liviana? ¿Cómo se aplicará el lubricante; a mano, con bomba, vertido, rociado, con toallita o con un dispositivo aplicador? Estos criterios le llevarán a tomar la mejor elección. Los líquidos son fáciles de verter, rociar o aplicar con toallita. Los geles son más fáciles de aplicar con cuchara y mano. Ambos se pueden bombear, pero los líquidos que fluyen libremente requieren menos esfuerzo, además de que no todas las bombas son aptas para gel.

Después de tomar la decisión fundamental de si va a usar líquido o gel, el siguiente paso es la elección de la química, que abarca la reducción de fricción, compatibilidad, factores adicionales de reología (recubrimiento de cables y propiedades de humedad), combustibilidad de los residuos, resistencia de cizallamiento, pruebas, aprobaciones y más, todos temas de futuros artículos de investigación.

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