Tubos de cobre Existe una gran variedad de tubos y tuberías de cobre disponibles en el comercio, se suele utilizar mucho, ya sea a nivel residencial o industrial, debido a que presenta una gran resistencia a la corrosión (lo que lo hace optimo para el transporte de agua), posee una pared interior lisa que disminuye las perdidas de carga y en general mantiene sus propiedades físicas y químicas ante cualquier fluido transportado, además de ser relativamente fácil de trabajar. Los tipos de tubos de cobre se clasifican según su espesor de pared relativo, ordenados de mayor a menor son: K, L, M, DWV, ACR y OXY/MED, donde cada uno tiene sus características y usos específicos. Normalmente estos tubos son suaves, recocidos o estirados en frío, según sus características de dureza y/o flexibilidad, siendo el más rígido el tubo estirado en frío y el más flexible el tubo suave, el tubo recocido es intermedio entre ambos, teniendo un equilibrio entre la maleabilidad y la resistencia. La principal característica del tubo tipo K es su gran espesor de pared, siendo el único tubo de cobre adecuado para ser enterrado bajo la tierra, debido a esto es normalmente utilizado en distribución de agua hacia los hogares, transporte de aire comprimido y transporte de combustibles como gas natural , licuado de petróleo o aceite combustible. El tubo tipo L tiene un espesor de pared menor al tubo tipo K, normalmente se utiliza en las instalaciones de agua en los hogares y en el transporte de aire comprimido y combustibles a una presión menor en comparación al transporte en el tubo tipo K. El tubo tipo M tiene casi los mismos usos que el tipo L, pero todos estos deben realizarse a una presión menor, debido nuevamente a que el espesor de pared hace que este tubo tenga una menor resistencia a presiones moderadamente altas. Además debido a su menor espesor de pared, se utiliza menos cobre en su fabricación, lo que reduce el costo de fabricación y transporte, haciéndolo ideal para trabajos pequeños como las instalaciones de agua en las casas. Con menor espesor de pared que el tubo tipo M, esta el tubo DWV ("Drain Waste Vent") el cual ya no es util para el transporte de agua, por no tener resistencia a la presión, lo que reduce su uso a, como indica su nombre, drenaje, transporte de desechos y sistemas de ventilación y acondicionamiento de aire. El tubo tipo ACR ("Air Conditioning Refrigeration") principalmente es utilizado en sistemas de acondicionamiento de aire y refrigeración, además del transporte de gas natural y aire comprimido. Finalmente se encuentran los tubos OXY/MED, que reciben su nombre basados en su principal uso que es el transporte de gas medico, estos tubos tienen la particularidad que se suelen encontrar en tamaños casi equivalentes a los de los tipos K y L, pero con un espesor de pared considerablemente menor.

Medidas estándar de tubos de cobre en pulgadas Tipo K Tipo L

Tamaño nominal Diámetro externo

Diámetro interno

Tamaño nominal Diámetro externo

Diámetro interno

1/4 .375 .305 1/4 .375 .315 3/8 .500 .402 3/8 .500 .430 1/2 .625 .527 1/2 .625 .545 5/8 .750 .652 5/8 .750 .666 3/4 .875 .745 3/4 .875 .785 1 1.125 .995 1 1.125 1.025 1-1/4 1.375 1.245 1-1/4 1.375 1.265 1-1/2 1.625 1.481 1-1/2 1.625 1.505 2 2.125 1.959 2 2.125 1.985 2-1/2 2.625 2.435 2-1/2 2.625 2.465 3 3.125 2.907 3 3.125 2.945 3-1/2 3.625 3.385 3-1/2 3.625 3.425 4 4.125 3.857 4 4.125 3.905 5 5.125 4.805 5 5.125 4.875 6 6.125 5.741 6 6.125 5.845 8 8.125 7.583 8 8.125 7.725 10 10.125 9.449 10 10.125 9.625 12 12.125 11.315 12 12.125 11.565 Tubo tipo M Tubo DWV

Tamaño nominal Diámetro externo

Diámetro interno Tamaño nominal Diámetro

externo Diámetro interno

3/8 .500 .450 1-1/4 1.375 1.295 1/2 .625 .569 1-1/2 1.625 1.541 3/4 .875 .811 2 2.125 2.041 1 1.125 1.055 3 3.125 3.030 1-1/4 1.375 1.291 4 4.125 4.009 1-1/2 1.625 1.527 5 5.125 4.981 2 2.125 2.009 6 6.125 5.959 2-1/2 2.625 2.495 8 8.125 7.907 3 3.125 2.981 3-1/2 3.625 3.459 4 4.125 3.935 5 5.125 4.907 6 6.125 5.881 8 8.125 7.785 10 10.125 9.701 12 12.125 11.617

Tubo ACR Tubo OXY/MED

Tamaño nominal Diámetro externo

Diámetro interno

Tamaño nominal (*) Diámetro externo Diámetro interno

1/8 R .125 .065 ¼ K .375 .305 3/16 R .187 .128 L .375 .315 ¼ R .250 .190 3/8 K .500 .402 5/16 R .312 .248 L .500 .430 3/8 R .375 .311 ½ K .625 .527 E .375 .315 L .625 .545 ½ R .500 .436 5/8 K .750 .652 E .500 .430 L .750 .666 5/8 R .625 .555 ¾ K .875 .745 E .625 .545 L .875 .785 ¾ R .750 .680 1 K 1.125 .995 R .750 .666 L 1.125 1.025 E .750 .666 1-1/4 K 1.375 1.245 7/8 R .875 .785 L 1.375 1.265 E .875 .785 1-1/2 K 1.625 1.481 1-1/8 R 1.125 1.025 L 1.625 1.505 E 1.125 1.025 2 K 2.125 1.959 1-3/8 R 1.375 1.265 L 2.125 1.985 E 1.375 1.265 2-1/2 K 2.625 2.435 1-5/8 R 1.625 1.505 L 2.625 2.465 E 1.625 1.505 3 K 3.125 2.907 2-1/8 E 2.125 1.985 L 3.125 2.945 2-5/8 E 2.625 2.465 3-1/2 K 3.625 3.385 3-1/8 E 3.125 2.945 L 3.625 3.425 3-5/8 E 3.625 3.425 4 K 4.125 3.857 4-1/8 E 4.125 3.905 L 4.125 3.905 5 K 5.125 4.805 L 5.125 4.875 6 K 6.125 5.741 L 6.125 5.854 8 K 8.125 7.583 L 8.125 7.725 R: Tubo de cobre recocido E: Tubo de cobre estirado en frío (*) Tamaños nominales del tubo OXY/MED similares a los de los tubos K o L según se indica.

Tuberías y tubos de plástico Las tuberías y tubos hechos de plástico ocupan un segmento del mercado cada vez más amplio, estando presentes en casi todos los lugares donde se requiere del transporte de fluidos, debido a lo económico que resulta su fabricación, su facilidad de transporte al ser un material extremadamente ligero en comparación a los metales, sumado a su gran resistencia a la corrosión. Además su gran durabilidad y fácil mantenimiento, hace que el plástico sea utilizado en muchas aplicaciones tanto industriales como domesticas. Sin embargo presentan el grave inconveniente de que suelen expandirse considerablemente ante el aumento de temperatura, lo que puede ocasionar la aparición de fugas en las uniones, lo que restringe su uso al transporte de fluidos a temperaturas relativamente bajas. Existen una gran cantidad de materiales con los cuales se fabrican tuberías y tubos de plástico, cada uno con sus características propias y usos específicos, siendo los mas utilizados el polietileno (PE), el polietileno trenzado (PEX), la poliamida (PA), el polipropileno (PP), el cloruro de polivinilo (PVC), cloruro de polivinilo clorado (CPVC) y polivinilo fluorado (PVDF). Los tubos hechos de polietileno se suelen utilizar en redes de distribución de agua potable o de aguas residuales, sistemas de transporte de gas y una gran cantidad de aplicaciones industriales. Este material se caracteriza por una gran resistencia a la corrosión, una larga vida util y una gran resistencia al impacto y a una gran cantidad de químicos. El polietileno prensado se suele utilizar como sustituto de las tuberías de cobre en el suministro de agua en los hogares, con la ventaja de ser mucho mas ligero y económico, además ofrece la ventaja por sobre otros plásticos que no requiere el uso de un pegamento para las uniones. La poliamida, también conocida como nylon, se caracteriza por abarcar un gran rango de usos, debido a que existen variedades que pueden ser muy rígidas, y otras muy flexibles, al igual que el polipropileno, el polivinilo y el polivinilo clorado. Todos estos materiales comparten las características principales de los materiales plásticos, como son su bajo costo, poco peso y casi nulo mantenimiento, pero el polivinilo clorado presenta la diferencia que soporta una mayor resistencia a la temperatura en comparación al polivinilo, además de ser más dúctil. Los tubos de PVDF siguen manteniendo las principales características de los anteriores materiales plásticos, pero los tubos hechos con este material presentan notables características como son su gran resistencia a la temperatura en comparación a los demás plásticos, lo que hace que pueda ser utilizado en una mayor cantidad de aplicaciones industriales. Por lo general los tubos de plástico, ya sean de los materiales antes mencionados, son producidos bajo las especificaciones propias de la producción de tubos de hierro, hierro dúctil o cobre, o también se fabrican según la relación de dimensión interior estándar (SIDR) que se basa en la razón entre el diámetro interior y el espesor de pared del tubo, manteniendo el diámetro interior constante y adecuando el diámetro exterior a las necesidades de resistencia a la presión o a ciertos factores que puedan incrementar los requerimientos de resistencia de la tubería. También existe un tercer sistema según el cual se fabrican tubos de plástico, el cual es la relación de dimensión estándar (SDR) que se basa en el mismo principio que el SIDR pero tomando la razón entre el radio exterior y el espesor, manteniendo constante el radio interior en este caso, ofreciendo la ventaja de que el resultado de esta relación establece una proporción directa con los requerimientos de resistencia del tubo, o sea, a mayor factor de diámetro externo/espesor mayor es la resistencia a la presión. Con el polivinilo ocurre la particularidad de que existen dos principales variedades de tubos fabricados que se ajustan a dos tablas, el PVC 40, y el PVC 80, cuya diferencia se debe a que el PVC 40 tiene un espesor de pared menor al del PVC 80, lo que hace a este ultimo mas recomendable para el trabajo a grandes presiones donde se necesite una mayor resistencia.

Medidas estándar tubos plásticos Relación de dimensiones estándar Diámetro medio/espesor SDR SIDR 5.0 6.0 4.0 6.3 7.3 5.3 8.0 9.0 7.0 10 11 9.0 12.5 13.5 11.5 16 17 15 20 21 19 25 26 24 31.5 32.5 30.5 40 41 39 50 51 49 63 64 62 Donde SDR = Diámetro externo (mm) Espesor (mm) SIDR = Diámetro interno (mm) Espesor(mm)

Medidas estándar tubos PE en mm (norma europea) Diámetro externo Diámetro interno PN 2.5 PN 4 PN 6 PN 10 PN 16 20 16 14.4 25 21 20.4 18 32 28 26.2 23.2 40 36 35.4 32.6 29 50 46 44.2 40.8 36.2 63 59.8 58.2 55.8 51.4 45.8 75 71.2 69.2 66.4 61.4 54.4 90 85.6 83 79.8 73.6 65.4 110 104.6 101.6 97.4 90 79.8 125 118.8 115.4 110.8 102.2 90.8 140 133 129.2 124 114.6 101.6 160 152 147.6 141.8 130.8 116.2 180 171.2 166.2 159.6 147.2 130.8 200 190.2 184.6 177.2 163.6 145.4 225 214 207.8 199.2 184 163.4 250 237.6 230.7 221.6 204.6 181.6 280 266.2 258.6 248.2 229.2 203.4 315 299.6 290.8 279.2 257.8 229 355 337.6 327.8 314.8 290.6 258 400 380.4 369.4 354.6 327.4 290.6 450 428 415.6 399 368.2 327 500 475.4 461.8 443.4 409.2 560 532.6 517.2 496.6 458.4 630 599.2 581.8 558.6 515.6 710 675.2 655.6 629.6 800 760.8 738.8 709.4 900 856 831.2 798 1000 951 923.6 887 1200 1141.2 1108.2 1400 1331.4 1293 1600 1521.6 1477.6

PN 2.5 – presión máxima 2.5 bar PN 4 – presión máxima 4 bar PN 6 - presión maxima6 bar PN 10 - presión maxima10 bar PN 16 - presión máxima 16 bar

Medidas estándar PEX (en pulgadas) TamañoDiámetro externoDiámetro internoEspesor 3/8" 0.500 0.350 0.070 1/2" 0.625 0.475 0.070 5/8" 0.750 0.574 0.083 3/4" 0.875 0.677 0.097 1" 1.125 0.863 0.125

Medidas estandar PA Diametro externo (mm) Diametro interno (mm) 4.0 2.5 5.0 3.0 6.0 4.0 8.0 6.0 10 7.5 12 9.0 14 11 16 12 22 17 28 22 Medidas estándar PP (en pulgadas)

Diámetro interno Diámetro externo 1/8 1/4 .170 .250 3/16 5/16 1/4 3/8 3/8 1/2 1/2 5/8 .600 .750 5/8 3/4 3/4 1 .814 1

1 1-1/4 1-1/4 1-1/2

1-1/2 1-3/4

Medidas estándar PVC 40 y 80, en pulgadas 40 80 Tamaño nominal

Diámetro externo Diámetro interno Diámetro externo

Diámetro interno

1/8" 0.405 0.249 .405 .195 1/4" 0.540 0.344 .540 .282 3/8" 0.675 0.473 .675 .403 1/2" 0.840 0.602 .840 .526 3/4" 1.050 0.804 1.050 .722 1" 1.315 1.029 1.315 .936 1-1/4" 1.660 1.360 1.660 1.255 1-1/2" 1.900 1.590 1.900 1.476 2" 2.375 2.047 2.375 1.913 2-1/2" 2.875 2.445 2.875 2.290 3" 3.500 3.042 3.500 2.864 3-1/2" 4.000 3.521 4.000 3.326 4" 4.500 3.998 4.500 3.786 5" 5.563 5.016 5.563 4.768 6" 6.625 6.031 6.625 5.709 8" 8.625 7.942 8.625 7.565 10" 10.750 9.976 10.750 9.493 12" 12.750 11.889 12.750 11.294 14" 14.000 13.073 14.000 12.410 16" 16.000 14.940 16.000 14.213 18" 18.000 16.809 18.000 16.014 20" 20.000 18.743 20.000 17.814 24" 24.000 22.544 24.000 21.418 Medidas PCVC: Equivalentes a las de PVC 80. Medidas estándar PVDF Diámetro nominal Diámetro externo Espesor (Pulgadas) (mm) (mm) 1 32.00 2.40 1 ½ 50.00 3.70 2 63.00 4.70 2 ½ 75.00 3.60 3 90.00 4.30 4 110.00 5.30 6 160.00 4.70 8 200.00 4.00 10 250.00 5.00 12 315.00 6.20 14 355.00 7.00 16 400.00 8.00 18 450.00 4.00 20 500.00 4.00 24 600.00 4.00

Velocidades de flujo recomendables para sistemas especializados Actualmente existen referencias para tuberías y ductos donde se especifica la velocidad de flujo recomendables para sistemas generales, sin embargo estos datos no resultan útiles cuando se intenta diseñar un sistema con ciertas características especificas, por lo que es necesario encontrar alguna expresión que permita el calculo de velocidades de flujo recomendables para una mayor cantidad de sistemas, no necesariamente constituidos de tuberías y ductos y donde también es necesario conocer la diferencia de presión que se produce por la fricción del fluido con la tubería. Calculo de la Velocidad

Donde V = velocidad de flujo (m/s) Q = cauda (L/min) D = diámetro interno del tubo (mm) Calculo de la diferencia de presión Primero de obtiene la velocidad mediante la ecuación anterior Luego se calcula el numero de Reynols (Re) Re = 1000 x V x D ν Donde ν = viscosidad cinemática Luego se debe calcular el coeficiente de fricción f, dependiendo del valor de Re Si Re <2300, el flujo es laminar y el coeficiente de fricción se calcula según: f = 64 Re Si 2300<Re <4000, el flujo esta en transición, y si 4000<Re<10000, el flujo es turbulento. En ambos casos el coeficiente de fricción se calcula según:

Finalmente la diferencia de presión se calcula según:

Donde ρ = Densidad del fluido (kg/m³) L = Largo del tubo (m)