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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