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TUBERÍAS
ING. NESTOR ELOY GONZALES SUCASAIRECIP N° 64542
CONTENIDO
1. Características Generales
2. Materiales de las tuberías
3. Elementos del Sistema de
Tuberías
4. Datos Técnicos y Dibujo
de Tuberías
5. Tecnologías de tuberías.
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“CARACTERÍSTICAS GENERALES”
DEFINICIÓN
Las tuberías son un sistemaformado por tubos, que puedenser de diferentes materiales,que cumplen la función depermitir el transporte delíquidos, gases o sólidos ensuspensión (mezclas) en formaeficiente, siguiendo normasestandarizadas y cuyaselección se realiza de acuerdoa las necesidades de trabajoque se va ha realizar.
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Diferencia entre tubos y
tuberías
Es de gran importancia aclarar ladiferencia que existe entre lostérminos “tubería” y “tubo”, puescomúnmente son confundidos.
Las Tuberías corresponde alconjunto conformado por tubosnormalizados, los accesorios, lasválvulas, etc; encargados detransportar los gases o líquidos queasí lo necesitan.
Mientras que Tubo es aquel productotubular de sección transversalconstante y de material de usocomún.
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Tuberías Industriales
Las tuberías con destinación industrialtienen una muy amplia aplicación, pueses por medio de ellas que se transportantodos lo fluidos (gases, mezclas, líquidos,etc) para optimizar y no limitar losprocesos industriales.
Tienen como principal destino la industriade la construcción, la industria eléctrica yla metalmecánica. Dentro de la industriade la construcción, las tuberías sondemandadas para la elaboración deestructuras firmes así como paracableado, ventilación, alcantarillado yconducción de aguas blancas y negras.
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Datos Característicos
Presión Nominal
La presión de diseño no serámenor que la presión a lascondiciones más severas depresión y temperaturacoincidentes, externa ointernamente, que se espere enoperación normal.
La condición más severa depresión y temperatura coincidente,es aquella condición que resulteen el mayor espesor requerido yen la clasificación (“rating”) másalta de los componentes delsistema de tuberías.
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“MATERIALES DE
TUBERIAS”
TUBERIAS METALICAS
TUBERIAS NO METALICAS
TUBERIAS METALICAS
TENEMOS:
Tuberías de hierro fundido
Tuberías de acero.
Tuberías de cobre.
Tuberías de bronce.
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TUBERIAS DE HIERRO FUNDIDO
Se utiliza generalmente en elservicio de agua y desagüe,sobretodo cuando la tuberíadebe estar en contactodirecto con la tierra.
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Las tuberías de hierrofundido son largamenteutilizados para aguasresiduales.
TUBERIAS DE HIERRO FUNDIDO
En colectores de alcantarillado, este tipo de tubería se recomienda emplear:
a) Cuando la tubería sea instalada en un lugar de paso devehículos y con un recubrimiento mínimo (tapada).
b) Cuando la tubería sea instalada a grandesprofundidades por sobre los límites de resistencia deotros materiales.
c) Cuando la tubería sea instalada en forma colgada oaparente, donde pueden producirse deformacionesimportantes.
d) Cuando existe la necesidad de atravesar o pasar sobreríos.
e) Cuando existe la necesidad de pasar sobre vanos depuentes donde la vibración afectaría a otro tipo demateriales.
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TUBERIAS DE HIERRO FUNDIDO
La principal desventaja que se puede mencionar
de los tubos de hierro fundido es la abrasión,
principalmente en tuberías de impulsión.
Para la utilización en redes de alcantarillado, los
tubos, deben ser protegidos contra la corrosión
interna y externa mediante por lo menos, un
revestimiento de cemento. Modernamente, tales
revestimientos son ejecutados empleando
materiales vinílicos, resinas epóxicas y ceras
micro cristalizadas.
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TUBERIAS DE ACERO
Su uso común es en eltransporte de agua, vapores,aceites, combustibles ygases.
Se utiliza para altastemperaturas y presiones.
Las tuberías con mayorcapacidad condujeron aldesarrollo de aceros con unmayor límite de fluencia.
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TUBERIAS DE ACERO
Se unen por unionesroscadas, soldadas y conbrida.
El transporte de gas,petróleo y ácidos requierede un acero resistente a lacorrosión.
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TUBERÍAS DE COBRE
La mayoría de las instalaciones modernas se
hacen con tuberías de cobre, ya que es un
material ligero, fácil de manipular y que
suelda con facilidad.
Además, sirve para las conducciones tanto de
agua fría como de agua caliente.
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TUBERÍAS DE COBRE
Existen básicamente dostipos de tuberías de cobre:
Tubos de cobre rígido: sepresentan en forma debarras rectas de 5 metros.
Tubos de cobre blando orecocido: se venden enrollos de 50 metros. Es unmaterial mucho másmoldeable.
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TUBERÍAS DE COBRE
Las tuberías de cobre sepueden doblar y curvar, ysi se hace correctamentese puede incluso evitar lainstalación de codos. Latubería se introduce en elinterior de un muelle y conuna simple presión sobreél, el tubo de cobre securvará sin deformarse niaplastarse.
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TUBERÍAS DE COBRE
El cobre es un metal blando ypor lo tanto fácil de cortar. Sepuede usar una sierra parametales, aunque, para evitardeformar la tubería y que elcorte sea recto y limpio, espreferible usar un corta tubos.Esta herramienta posee unasruedecillas que, una vezadaptadas al diámetro deltubo, permiten cortarlo sinesfuerzo y sin temor a hundirlopor la presión.
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TUBERIAS DE BRONCE
Son apropiadas para el suministro de
agua.
Se debe unir con accesorios de cobre para
evitar corrosión galvánica.
Su costo es elevado comparado con los
demás
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TUBERIAS NO METALICAS
TENEMOS:
Tuberías cerámicas
Tuberías de hormigón y dehormigón armado
Tuberías de poliéster
Tuberías de PVC
Tuberías de polietileno (PE)y de polipropileno (PP)
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TUBERIAS CERAMICAS
Los tubos cerámicos sonquímicamente inerteslogrando resistir los ataquesquímicos corrosivos de lasaguas domésticas eindustriales.
Poseen una buena resistenciaa la abrasión.
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TUBERIAS CERAMICAS
Son lisas, con bajoscoeficientes de fricción,impermeables y pocoatacables por ácidos; son sinembargo las que más sedeben controlar y comprobardebido a su fragilidad,permeabilidad por fisuras y porla dificultad de ejecución desus juntas.
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TUBERIAS DE HORMIGON
Los tubos de hormigón, se fabrican en moldes metálicos, empleando hormigones ricos en dosificación de cemento.
Los tubos pueden ser de hormigón simple o de hormigón armado.
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TUBERIAS DE HORMIGON
Las tuberías de hormigón
armado deben llevar
armaduras de refuerzo
solamente cuando se
trata de grandes
diámetros.
Este tipo de pueden
alcanzar un tamaño de
diámetro inmenso.
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TUBERIAS DE POLIESTER
Se fabrican con resinas de
poliéster, refuerzos de fibra de
vidrio y cargas inertes
(arenas, carbonato cálcico,
etc.) con secciones de 400 a
1500mm.
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TUBERIAS DE POLIESTER
Características:
Tienen una gran solidez y son muy flexibles.
Son muy resistentes a la corrosión (ideales para el transporte de salmuera).
Tienen una gran capacidad hidráulica.
Se fabrican con 6 metros de longitud.
Resistentes a la corrosión electrolítica.
No requieren protección catódica o de otro tipo.
Tienen un coeficiente de dilatación térmica lineal muy bajo.
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TUBERIAS DE POLIESTER
Características:
Se pueden cortar con facilidad en cualquier posición.
Son muy impermeables debido a que se trata de un material muy compacto.
Permite conducir aguas con una amplia gamas de pH.
Los tubos manifiestan una gran resistencia a la abrasión (ensayos con lodos abrasivos).
Garantizados hasta temperaturas de 35º C para pH entre 1 y 10.
Resistente a los ataques químicos.
Se pueden almacenar al aire libre sin problemas.
Son muy caros.
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TUBERIAS DE PVC
Son de poco peso (Pesoespecífico 1.4 g/cm3).
Son inertes a la corrosión poraguas y suelos agresivos.
La superficie interior de lostubos puede considerarse"hidráulicamente lisa".
Baja probabilidad deobstrucciones.
No favorecen el desarrollo dealgas ni hongos.
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TUBERÍAS DE POLIETILENO
(PE) Y DE POLIPROPILENO (PP)
Este tipo de tuberías, se fabrican en formaanáloga al P.V.C., es decir, por extrusión,aunque la configuración molecular de ambas esbastante diferente. El polietileno puede ser deBAJA DENSIDAD (< 0,93 g/cm3) o de ALTADENSIDAD (> 0,94 g/cm3). Durante lainstalación, en los tendidos de las tuberías,deben tenerse en cuenta los esfuerzos que seproducen por dilataciones y retracciones.
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TUBERÍAS DE POLIETILENO
(PE) Y DE POLIPROPILENO (PP)
Su utilización es
recomendada en especial
para lanzamientos
submarinos ya que resisten
el ataque de
microorganismos que
pueden producir
perforaciones en la tubería.
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“ELEMENTOS DEL SISTEMA
DE TUBERÍAS ”
ACCESORIOS
Es el conjunto de piezas moldeadas
o mecanizadas que unidas a los
tubos mediante un procedimiento
determinado forman las líneas
estructurales de tuberías de una
planta de proceso.
BRIDAS
Son accesorios para conectar
tuberías con equipos (bombas,
intercambiadores de calor, calderas,
tanques, etc.) o accesorios (codos,
válvulas, etc.).
Las ventajas de las uniones
bridadas radica en el hecho de
que permite el rápido montaje y
desmontaje a objeto de realizar
reparaciones o mantenimiento.
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ACCESORIOS
Tipos Y Características de Bridas
Brida roscada. Son bridas que pueden ser instaladas sin necesidad de soldadura y se utilizan en líneas con fluidos con temperaturas moderadas, baja presión y poca corrosión, no es adecuada para servicios que impliquen fatigas térmicas.
Brida ciega. Es una pieza completamente sólida sin orificio para fluido, y se une a las tuberías mediante el uso de tornillos, se puede colocar conjuntamente con otro tipo de brida de igual diámetro, cara y resistencia.
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ACCESORIOS
CODOS
Son accesorios de forma
curva que se utilizan para
cambiar la dirección del flujo
de las líneas tantos grados
como lo especifiquen los
planos o dibujos de tuberías.
Tipos de Codos
Los codos estándar son
aquellos que vienen listos
para la pre-fabricación de
piezas de tuberías y que son
fundidos en una sola pieza
(45º,90º,180º).
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Accesorios
Características
Diámetro. Es el tamaño o medida del orificio del codo entre sus paredes los cuales existen desde ¼’’ hasta 120’’.
Angulo. Es la existente entre
ambos extremos del codo.
Espesores. una normativa o codificación del fabricante determinada por el grosor de la pared del codo.
Aleación. Acero al carbono, acero al cromo, acero inoxidable, galvanizado, etc.
Junta. Es el procedimiento que se emplea para pegar un codo con otro accesorio (soldable, roscable, embutible).
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Accesorios
“ T ”
Son accesorios que se utilizan para efectuar fabricación en líneas de tubería.
Tipos
Diámetros iguales o te de recta
Reductora con dos orificios de igual diámetro y uno desigual.
Características
Diámetro. Las tees existen en diámetros desde ¼’’ hasta 72’’
Espesor. Este factor depende del espesor del tubo o accesorio a la cual va instalada.
Aleación. Acero al carbono, acero inoxidable, galvanizado, etc.
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Accesorios
REDUCCIÓN
Son accesorios de forma cónica que se utilizan para disminuir el volumen del fluido a través de las líneas de tuberías.
Tipos
Estándar concéntrica. Se utiliza para disminuir el caudal del fluido aumentando su velocidad, manteniendo su eje.
Estándar excéntrica. Se utiliza para disminuir el caudal del fluido en la línea aumentando su velocidad perdiendo su eje.
Características
Diámetro. Varia desde ¼’’ x
3/8’’.
Aleación. Acero al carbono,
acero al cromo, acero
inoxidable, etc.
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Accesorios
Empaquetaduras
Accesorio utilizado para realizar sellados en juntas mecanizadas existentes en líneas de servicio o plantas en proceso.
Tipos
Empaquetadura flexitalica. Este tipo de Empaquetadura es de metal.
Anillos de acero. Son las que se usan con brida que tienen ranuras para el empalme con el anillo de acero
Empaquetadura de asbesto.
Empaquetaduras de goma.
Empaquetaduras grafitadas
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Accesorios
TAPONES.
Son accesorios utilizados para bloquear o impedir el pase o salida de fluidos en un momento determinado. Mayormente son utilizados en líneas de diámetros menores.
Tipos
Según su forma de instalación pueden ser macho y hembra.
Características
Resistencia. Tienen una capacidad de resistencia de 150 libras hasta 9000 libras
Junta. La mayoría de las veces estos accesorios se instalan de forma enroscable, sin embargo por normas de seguridad muchas veces además de las roscas suelen soldarse.
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Válvulas
Son accesorios que se utilizan para regular y controlar el fluido de una tubería.
Las válvulas son unos de los instrumentos de control más esenciales en la industria.
Las válvulas de control constan básicamente de dos partes que son:
Actuador: llamado accionador o motor, puede ser neumático, eléctrico o
hidráulico
Cuerpo de la válvula: esta provisto de un obturador o tapón, los asientos del mismo y una serie de accesorios. La unión entre la válvula y la tubería puede hacerse por medio de bridas soldadas o roscadas directamente a la misma.
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Juntas de Expansión
Disminuyen los esfuerzos debido a
las expansiones y compresiones que
suceden en distintos tipos de
tuberías, disminuyendo así las
vibraciones y ruido.
El aislamiento de vibraciones que
estos conectores suministran evitan
el peligro del “pandeo” que se
provoca en las tuberías
Son fabricados según las
especificaciones con elastómeros
resistentes a la corrosión y la
abrasión.
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Soportes
Brindan apoyo adecuado al
sistema de tuberías, ya sea fijo
o móvil (por efecto de la
dilatación).
Es muy importante evitar el
rozamiento de la tubería con el
soporte, así como que deben
tener la suficiente fuerza para
mantener la alineación en todo
momento
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Elementos de Control
Los elementos de control son
equipos con los que se cuentan
para poder medir y controlar el
correcto funcionamiento de un
sistema de tuberías, detectar una
falla inmediatamente y poder
corregirla a tiempo.
REGULADOR DE PRESIÓN
Con estos reguladores podemos
evitar sobrepresiones que
pudieran romper tuberías,
emisores etc. Normalmente
regulan presiones entre 0,2 y 8
kg/cm2.
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Elementos de Control
MEDIDORES DE CAUDAL O FLUJO
Medidores especiales. El medidor de flujo doble consta de dos manómetros que se montan en la parte posterior de un instrumento sencillo, siendo posible para ambos registrar sobre la misma grafica.
Consiste en un captador de caudal conectado a dos tubos de rango. Su propósito es contrarrestar la poca sensibilidad que presenta un captador de presión diferencial, en la parte baja de la escala de caudal.
Medidores de flujo de tipo reten . Miden la fuerza con que la corriente fluida choca contra una superficie interpuesta en su camino
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“Datos Técnicos y Dibujo de
Tuberías”
Códigos y normas aplicables a
tuberías ASME – Normas más usados y publicados:
ASME B31 – Normas de Tuberías a Presión: Requerimientos mínimospara el diseño, materiales, fabricación, construcción, pruebas, einspección para los sistemas de tuberías (B31.1, B31.3, B31.4, B31.5,B31.8, B31.8, B31.9 y B31.11)
ASME – Código Internacional para Calderas y Recipientes a Presión:Reglas de seguridad que controlan el diseño, fabricación, y la inspecciónde calderas y recipientes a presión.
API - American Pipe Institute
NPS - National Pipe Standard
ASA - American Standard Asociation
ANSI, ASTM, DIN, ISO, JIS
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Dibujo de Tuberías
3.3.1 Representación Gráfica: 3 tipos básicos:
1. Esquemática:
Finalidad: Indicar el proceso de flujo del servicio.
Muestran todos los equipos, máquinas y controles
(válvulas, manómetros, termómetros, etc.) que
intervienen en el proceso; pero sin indicar los
accesorios de montaje (codos, tees, bridas, etc.).
Se dibujan sin escala.
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Dibujo de Tuberías48
1. Esquemática:
Dibujo de Tuberías
2. De montaje o Disposición:
Disposición real del sistema Número de vistasnecesarias que definan el sistema por completo.
Válvulas y accesorios Símbolos a escala.
2 métodos usados:
a) Línea Simple: Dibuja la línea central de la tubería Línea gruesa y se van añadiendo componentes segúnsu simbología.
b) Doble Línea: En sistemas complicados donde hay grancantidad de tuberías muy próximas unas a otras, y losespacios entre ellas son importantes
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Dibujo de Tuberías50
Línea
Simple
Doble
Línea
Dibujo de Tuberías51
Según la forma de proyección:
b) Proyección Ortogonal
a) Isométrico (Pictórico)
c) Proyección Oblicua
Dibujo de Tuberías52
d) Dibujo Desarrollado:Girando algunos accesorios,las tuberías verticales sepueden rebatir sobre el planohorizontal, pudiéndoserepresentar la instalación enun solo plano.
3. De Detalle: Son planos
auxiliares de los de montaje y
se usan básicamente para el
prefabricado de tramos de
tuberías.
Acotado Se debe dar
distancias de centro
a centro, de extremo
a extremo, o de
centro a extremo de
los accesorios o
válvulas.
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El diámetro nominal y el espesor
de la pared de c/tubería pueden
indicarse por una nota adyacente
si es necesario.
Acotado
Por lo general se acostumbra crear una Lista de
Materiales.
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