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TUBERIAS1. Caractersticas Generales2. Materiales de las tuberias3. Elementos del Sistema de Tuberas4. Datos Tcnicos y Dibujo de Tuberas5. Tecnologias de tuberias6.*

CAPTULO I

CARACTERSTICAS GENERALES

DEFINICINLas tuberas son un sistema formado por tubos, que pueden ser de diferentes materiales, que cumplen la funcin de permitir el transporte de lquidos, gases o slidos en suspensin (mezclas) en forma eficiente, siguiendo normas estandarizadas y cuya seleccin se realiza de acuerdo a las necesidades de trabajo que se va ha realizar.*

Diferencia entre tubos y tuberasEs de gran importancia aclarar la diferencia que existe entre los trminos tubera y tubo, pues comnmente son confundidos. Las Tuberas corresponde al conjunto conformado por tubos normalizados, los accesorios, las vlvulas, etc; encargados de transportar los gases o lquidos que as lo necesitan. Mientras que Tubo es aquel producto tubular de seccin transversal constante y de material de uso comn. *

Tuberas IndustrialesLas tuberas con destinacin industrial tienen una muy amplia aplicacin, pues es por medio de ellas que se transportan todos lo fluidos (gases, mezclas, lquidos, etc) para optimizar y no limitar los procesos industriales. Tienen como principal destino la industria de la construccin, la industria elctrica y la metalmecnica. Dentro de la industria de la construccin, las tuberas son demandadas para la elaboracin de estructuras firmes as como para cableado, ventilacin, alcantarillado y conduccin de aguas blancas y negras.*

Datos CaractersticosPresin NominalLa presin de diseo no ser menor que la presin a las condiciones ms severas de presin y temperatura coincidentes, externa o internamente, que se espere en operacin normal.La condicin ms severa de presin y temperatura coincidente, es aquella condicin que resulte en el mayor espesor requerido y en la clasificacin (rating) ms alta de los componentes del sistema de tuberas.*

Datos CaractersticosTemperatura NominalEs la temperatura del metal que representa la condicin ms severa de presin y temperatura coincidentes. Los requisitos para determinar la temperatura del material de diseo para tuberas son como sigue:Para componentes de tubera con aislamiento externo, la temperatura del material para diseo ser la mxima temperatura de diseo del fluido contenido.Para componentes de tubera sin aislamiento externo y sin revestimiento interno, con fluidos a temperaturas de 32F (0C) y mayores, la temperatura del material para diseo ser la mxima temperatura de diseo del fluido reducida, segn los porcentajes de la tabla.Para temperaturas de fluidos menores de 32F (0C), la temperatura del material para el diseo, ser la temperatura de diseo del fluido contenido.*

Datos CaractersticosEspesor nominalEs el grosor de la pared del tubo. El mnimo espesor de pared para cualquier tubo sometido a presin interna o externa es una funcin de:El esfuerzo permisible para el material del tuboPresin de diseoDimetro de diseo del tuboDimetro de la corrosin y/o erosin*

Datos CaractersticosDimetro NominalDimetro exterior del tubo. Es la medida de un accesorio mediante el cual se identifica al mismo y depende de las especificaciones tcnicas exigidas.ResistenciaEs la capacidad de tensin en libras o en kilogramos que puede aportar un determinado accesorio en plena operatividad.AleacinEs el material o conjunto de materiales del cual esta hecho un accesorio de tubera.*

Procedimiento del diseo de un sistema de tuberasEl diseo de un sistema de tuberas consiste en el diseo de sus tuberas, brida, empaquetaduras, vlvulas, accesorios, filtros, trampas de vapor juntas de expansin.Establecimiento de las condiciones de diseo incluyendo presin, temperaturas y otras condiciones, tales como la velocidad del viento, movimientos ssmicos, choques de fluido, gradientes trmicos y nmero de ciclos de varias cargas.Determinacin del dimetro de la tubera, el cual depende fundamentalmente de las condiciones del proceso, es decir, del caudal, la velocidad y la presin del fluido.Seleccin de los materiales de la tubera con base en corrosin, fragilizacin y resistencia. Seleccin de las clases de rating de bridas y vlvulas.*

Procedimiento del diseo de un sistema de tuberasClculo del espesor mnimo de pared (Schedule) para las temperaturas y presiones de diseo, de manera que la tubera sea capaz de soportar los esfuerzos tangenciales producidos por la presin del fluido.Establecimiento de una configuracin aceptable de soportes para el sistema de tuberas.Anlisis de esfuerzos por flexibilidad para verificar que los esfuerzos producidos en la tubera por los distintos tipos de carga estn dentro de los valores admisibles, a objeto de comprobar que las cargas sobre los equipos no sobrepasen los valores lmites, satisfaciendo as los criterios del cdigo a emplear.

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CAPITULO II

MATERIALES DE TUBERIAS

TUBERIAS METALICASTENEMOS:Tubos de hierro fundidoTuberas de acero.Tuberas de cobre.Tuberas de bronce.

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TUBERIAS DE HIERRO FUNDIDOSe utiliza generalmente en el servicio de agua y desage, sobretodo cuando la tubera debe estar en contacto directo con la tierra.*Las tuberas de hierro fundido son largamente utilizados para aguas residuales.

TUBERIAS DE HIERRO FUNDIDOEn colectores de alcantarillado, este tipo de tubera se recomienda emplear:

Cuando la tubera sea instalada en un lugar de paso de vehculos y con un recubrimiento mnimo (tapada).Cuando la tubera sea instalada a grandes profundidades por sobre los lmites de resistencia de otros materiales.Cuando la tubera sea instalada en forma colgada o aparente, donde pueden producirse deformaciones importantes.Cuando existe la necesidad de atravesar o pasar sobre ros.Cuando existe la necesidad de pasar sobre vanos de puentes donde la vibracin afectara a otro tipo de materiales.Cuando la pendiente del colector es superior a 15 %.*

TUBERIAS DE HIERRO FUNDIDOLa principal desventaja que se puede mencionar de los tubos de hierro fundido es la abrasin, principalmente en tuberas de impulsin.Para la utilizacin en redes de alcantarillado, los tubos, deben ser protegidos contra la corrosin interna y externa mediante por lo menos, un revestimiento de cemento. Modernamente, tales revestimientos son ejecutados empleando materiales vinlicos, resinas epxicas y ceras micro cristalizadas. *


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TUBERIAS DE ACERO Su uso comn es en el transporte de agua, vapores, aceites, combustibles y gases.Se utiliza para altas temperaturas y presiones.Las tuberas con mayor capacidad condujeron al desarrollo de aceros con un mayor lmite de fluencia. *

TUBERIAS DE ACEROSe unen por uniones roscadas, soldadas y con brida.El transporte de gas, petrleo y cidos requiere de un acero resistente a la corrosin.

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TUBERAS DE COBRE La mayora de las instalaciones modernas se hacen con tuberas de cobre, ya que es un material ligero, fcil de manipular y que suelda con facilidad.Adems, sirve para las conducciones tanto de agua fra como de agua caliente.

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TUBERAS DE COBREExisten bsicamente dos tipos de tuberas de cobre:Tubos de cobre rgido: se presentan en forma de barras rectas de 5 metros.Tubos de cobre blando o recocido: se venden en rollos de 50 metros. Es un material mucho ms moldeable.

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TUBERAS DE COBRELas tuberas de cobre se pueden doblar y curvar, y si se hace correctamente se puede incluso evitar la instalacin de codos. La tubera se introduce en el interior de un muelle y con una simple presin sobre l, el tubo de cobre se curvar sin deformarse ni aplastarse.*

TUBERAS DE COBREEl cobre es un metal blando y por lo tanto fcil de cortar. Se puede usar una sierra para metales, aunque, para evitar deformar la tubera y que el corte sea recto y limpio, es preferible usar un corta tubos. Esta herramienta posee unas ruedecillas que, una vez adaptadas al dimetro del tubo, permiten cortarlo sin esfuerzo y sin temor a hundirlo por la presin. *


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TUBERIAS DE BRONCESon apropiadas para el suministro de agua.Se debe unir con accesorios de cobre para evitar corrosin galvnica.Su costo es elevado comparado con los dems*

TUBERIAS NO METALICASTENEMOS:Tuberas cermicas Tuberas de hormign y de hormign armado Tuberas de polister Tuberas de PVCTuberas de polietileno (PE) y de polipropileno (PP)

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TUBERIAS CERAMICAS Los tubos cermicos son qumicamente inertes logrando resistir los ataques qumicos corrosivos de las aguas domsticas e industriales.Poseen una buena resistencia a la abrasin. *

TUBERIAS CERAMICASSon lisas, con bajos coeficientes de friccin, impermeables y poco atacables por cidos; son sin embargo las que ms se deben controlar y comprobar debido a su fragilidad, permeabilidad por fisuras y por la dificultad de ejecucin de sus juntas.*


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TUBERIAS DE HORMIGONLos tubos de hormign, se fabrican en moldes metlicos, empleando hormigones ricos en dosificacin de cemento.Los tubos pueden ser de hormign simple o de hormign armado. Los tubos pueden ser de hormign simple o de hormign armado.

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TUBERIAS DE HORMIGONLas tuberas de hormign armado deben llevar armaduras de refuerzo solamente cuando se trata de grandes dimetros.Este tipo de pueden alcanzar un tamao de dimetro inmenso.*


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TUBERIAS DE POLIESTER Se fabrican con resinas de polister, refuerzos de fibra de vidrio y cargas inertes (arenas, carbonato clcico, etc.) con secciones de 400 a 1500mm.*

TUBERIAS DE POLIESTERCaractersticas: Tienen una gran solidez y son muy flexibles.Son muy resistentes a la corrosin (ideales para el transporte de salmuera). Tienen una gran capacidad hidrulica. Se fabrican con 6 metros de longitud. Resistentes a la corrosin electroltica. No requieren proteccin catdica o de otro tipo. Tienen un coeficiente de dilatacin trmica lineal muy bajo. Se pueden cortar con facilidad en cualquier posicin. 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 abrasin (ensayos con lodos abrasivos). Garantizados hasta temperaturas de 35 C para pH entre 1 y 10. Resistente a los ataques qumicos. Se pueden almacenar al aire libre sin problemas. Son muy caros. *


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TUBERIAS DE PVCEste tipo de tuberas, gracias al gran desarrollo tecnolgico de la industria de plsticos y la facilidad de manipulacin de todos los productos fabricados con ste material, hacen que en la actualidad tengan gran aceptacin para redes de alcantarillado, solamente en dimetros pequeos de 6" y 8" ya que para dimetros mayores el costo es muy alto.*

TUBERIAS DE PVCSon de poco peso (Peso especfico 1.4 g/cm3). Son inertes a la corrosin por aguas y suelos agresivos.La superficie interior de los tubos puede considerarse "hidrulicamente lisa".Baja probabilidad de obstrucciones.No favorecen el desarrollo de algas ni hongos.*


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TUBERAS DE POLIETILENO (PE) Y DE POLIPROPILENO (PP)Este tipo de tuberas, se fabrican en forma anloga al P.V.C., es decir, por extrusin, aunque la configuracin molecular de ambas es bastante diferente. El polietileno puede ser de baja densidad (< 0,93 g/cm3) o de alta densidad (> 0,94 g/cm3). Durante la instalacin, en los tendidos de las tuberas, deben tenerse en cuenta los esfuerzos que se producen por dilataciones y retracciones.*

TUBERAS DE POLIETILENO (PE) Y DE POLIPROPILENO (PP)Su utilizacin es recomendada en especial para lanzamientos submarinos ya que resisten el ataque de microorganismos que pueden producir perforaciones en la tubera. *

CAPTULO III

ELEMENTOS DEL SISTEMA DE TUBERAS

AccesoriosEs el conjunto de piezas moldeadas o mecanizadas que unidas a los tubos mediante un procedimiento determinado forman las lneas estructurales de tuberas de una planta de proceso.BRIDASSon accesorios para conectar tuberas con equipos (bombas, intercambiadores de calor, calderas, tanques, etc.) o accesorios (codos, vlvulas, etc.). Las ventajas de las uniones bridadas radica en el hecho de que permite el rpido montaje y desmontaje a objeto de realizar reparaciones o mantenimiento.*

AccesoriosTipos Y Caractersticas de BridasBrida roscada. Son bridas que pueden ser instaladas sin necesidad de soldadura y se utilizan en lneas con fluidos con temperaturas moderadas, baja presin y poca corrosin, no es adecuada para servicios que impliquen fatigas trmicas.

Brida ciega. Es una pieza completamente slida sin orificio para fluido, y se une a las tuberas mediante el uso de tornillos, se puede colocar conjuntamente con otro tipo de brida de igual dimetro, cara y resistencia.*

AccesoriosCODOSSon accesorios de forma curva que se utilizan para cambiar la direccin del flujo de las lneas tantos grados como lo especifiquen los planos o dibujos de tuberas.

Tipos de CodosLos codos estndar son aquellos que vienen listos para la pre-fabricacin de piezas de tuberas y que son fundidos en una sola pieza (45,90,180).*

AccesoriosCaractersticasDimetro. Es el tamao o medida del orificio del codo entre sus paredes los cuales existen desde hasta 120. Angulo. Es la existente entre ambos extremos del codo.Espesores. una normativa o codificacin del fabricante determinada por el grosor de la pared del codo. Aleacin. 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 fabricacin en lneas de tubera.TiposDimetros iguales o te de rectaReductora con dos orificios de igual dimetro y uno desigual.CaractersticasDimetro. Las tes existen en dimetros desde hasta 72 Espesor. Este factor depende del espesor del tubo o accesorio a la cual va instalada.Aleacin. Acero al carbono, acero inoxidable, galvanizado, etc.

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AccesoriosREDUCCINSon accesorios de forma cnica que se utilizan para disminuir el volumen del fluido a travs de las lneas de tuberas.TiposEstndar concntrica. Se utiliza para disminuir el caudal del fluido aumentando su velocidad, manteniendo su eje.Estndar excntrica. Se utiliza para disminuir el caudal del fluido en la lnea aumentando su velocidad perdiendo su eje.CaractersticasDimetro. Varia desde x 3/8.Aleacin. Acero al carbono, acero al cromo, acero inoxidable, etc.

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AccesoriosEmpaquetadurasAccesorio utilizado para realizar sellados en juntas mecanizadas existentes en lneas 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*

AccesoriosTAPONES. Son accesorios utilizados para bloquear o impedir el pase o salida de fluidos en un momento determinado. Mayormente son utilizados en lneas de dimetros menores. TiposSegn su forma de instalacin pueden ser macho y hembra.

CaractersticasResistencia. Tienen una capacidad de resistencia de 150 libras hasta 9000 librasJunta. La mayora de las veces estos accesorios se instalan de forma enroscable, sin embargo por normas de seguridad muchas veces adems de las roscas suelen soldarse. *

VlvulasSon accesorios que se utilizan para regular y controlar el fluido de una tubera. Las vlvulas son unos de los instrumentos de control ms esenciales en la industria. Las vlvulas de control constan bsicamente de dos partes que son: Actuador: llamado accionador o motor, puede ser neumtico, elctrico o hidrulico Cuerpo de la vlvula: esta provisto de un obturador o tapn, los asientos del mismo y una serie de accesorios. La unin entre la vlvula y la tubera puede hacerse por medio de bridas soldadas o roscadas directamente a la misma. *

VlvulasVLVULAS DE COMPUERTAEsta vlvula efecta su cierre con un disco vertical plano o de forma especial, y que se mueve verticalmente al flujo del fluido. Ventajas:Presenta muy poca resistencia al flujo de fluido cuando esta en posicin de apertura total.Cierre hermtico. Bajo costo.

Desventajas:Es adecuada generalmente para control todo-nada, ya que en posiciones intermedias tiende a bloquearse.Se requiere mucha fuerza para accionarla.Aplicaciones:Servicio general, aceites y petrleo, gas, aire*

VlvulasVLVULAS DE GLOBOUna vlvula de globo es de vueltas mltiples, en la cual el cierre se logra por medio de un disco o tapn que cierra o corta el paso del fluido en un asiento que suele estar paralelo con la circulacin en la tubera.

VentajasEstrangulacin eficiente, con mnima erosin.Carrera corta del disco y pocas vueltas para accionarlas.Control preciso de la circulacin.Desventajas:Gran cada de presin. Costo relativo elevado*

VlvulasVALVULS DE RETENCIN (CHECK)La vlvula de retencin esta destinada a impedir una inversin de la circulacin. La circulacin del lquido en el sentido deseado abre la vlvula; al invertirse la circulacin, se cierra Hay tres tipos bsicos de vlvulas de retencin: 1) vlvulas de retencin de columpio, 2) de elevacin y 3) de mariposa. VentajasPuede estar por completo a la vista. La turbulencia y las presiones dentro de la vlvula son muy bajas.

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VlvulasVLVULA DE BOLALas vlvulas de bola son de de vuelta, en las cuales una bola taladrada gira entre asientos elsticos, lo cual permite la circulacin directa en la posicin abierta y corta el paso cuando se gira la bola 90 y cierra el conducto.

VentajasBajo costo. Alta capacidad. Corte bidireccional. Circulacin en lnea recta. Pocas fugas. Se limpia por si sola. Poco mantenimiento. No requiere lubricacin. Tamao compacto. Cierre hermtico con baja torsin (par).

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VlvulasVLVULAS DE DIAFRAGMA Las vlvulas de diafragma son de vueltas mltiples y efectan el cierre por medio de un diafragma flexible sujeto a un compresor. Cuando el vstago de la vlvula hace descender el compresor, el diafragma produce sellamiento y corta la circulacin.VentajasBajo costo. No tienen empaquetaduras. No hay posibilidad de fugas por el vstago.

DesventajasDiafragma susceptible de desgaste. Elevada torsin al cerrar con la tubera llena*

Juntas de Expansin Disminuyen los esfuerzos debido a las expansiones y compresiones que suceden en distintos tipos de tuberas, disminuyendo as las vibraciones y ruido.El aislamiento de vibraciones que estos conectores suministran evitan el peligro del pandeo que se provoca en las tuberasSon fabricados segn las especificaciones con elastmeros resistentes a la corrosin y la abrasin. *

SoportesBrindan apoyo adecuado al sistema de tuberas, ya sea fijo o mvil (por efecto de la dilatacin).Es muy importante evitar el rozamiento de la tubera con el soporte, as como que deben tener la suficiente fuerza para mantener la alineacin en todo momento

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Elementos de ControlLos elementos de control son equipos con los que se cuentan para poder medir y controlar el correcto funcionamiento de un sistema de tuberas, detectar una falla inmediatamente y poder corregirla a tiempo. REGULADOR DE PRESINCon estos reguladores podemos evitar sobrepresiones que pudieran romper tuberas, emisores etc. Normalmente regulan presiones entre 0,2 y 8 kg/cm2.*

Elementos de ControlMEDIDORES DE CAUDAL O FLUJOMedidores especiales. El medidor de flujo doble consta de dos manmetros 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 propsito es contrarrestar la poca sensibilidad que presenta un captador de presin 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 *

CAPTULO IV

Datos Tcnicos y Dibujo de Tuberas

Cdigos y normas aplicables a tuberasASME Normas ms usados y publicados:

ASME B31 Normas de Tuberas a Presin: Requerimientos mnimos para el diseo, materiales, fabricacin, construccin, pruebas, e inspeccin para los sistemas de tuberas (B31.1, B31.3, B31.4, B31.5, B31.8, B31.8, B31.9 y B31.11)

ASME Cdigo Internacional para Calderas y Recipientes a Presin: Reglas de seguridad que controlan el diseo, fabricacin, y la inspeccin de calderas y recipientes a presin.

API - American Pipe Institute NPS - National Pipe Standard ASA- American Standard AsociationANSI, ASTM, DIN, ISO, JIS*

Elementos de un Sistema de Tuberas y su Simbologa*

Dibujo de Tuberas3.3.1 Representacin Grfica: 3 tipos bsicos:

1. Esquemtica: Finalidad: Indicar el proceso de flujo del servicio.Muestran todos los equipos, mquinas y controles (vlvulas, manmetros, termmetros, etc.) que intervienen en el proceso; pero sin indicar los accesorios de montaje (codos, tees, bridas, etc.). Se dibujan sin escala.*

Dibujo de Tuberas*1. Esquemtica:

Dibujo de Tuberas2. De montaje o Disposicin: Disposicin real del sistema Nmero de vistas necesarias que definan el sistema por completo.Vlvulas y accesorios Smbolos a escala.2 mtodos usados:

Lnea Simple: Dibuja la lnea central de la tubera Lnea gruesa y se van aadiendo componentes segn su simbologa.

Doble Lnea: En sistemas complicados donde hay gran cantidad de tuberas muy prximas unas a otras, y los espacios entre ellas son importantes*

Dibujo de Tuberas*

Dibujo de Tuberas*Segn la forma de proyeccin:

Dibujo de Tuberas*d) Dibujo Desarrollado: Girando algunos accesorios, las tuberas verticales se pueden rebatir sobre el plano horizontal, pudindose representar la instalacin en un solo plano.3. De Detalle: Son planos auxiliares de los de montaje y se usan bsicamente para el prefabricado de tramos de tuberas.

AcotadoSe debe dar distancias de centro a centro, de extremo a extremo, o de centro a extremo de los accesorios o vlvulas.*El dimetro nominal y el espesor de la pared de c/tubera pueden indicarse por una nota adyacente si es necesario.

AcotadoPor lo general se acostumbra crear una Lista de Materiales (BOM).*

CAPTULO VTECNOLOGIAS DE LAS TUBERIAS

Tuberas SumergiblesEl4510 se ha diseado especficamente para las aplicaciones que demandan una alta relacin calidad / precio *

Tuberas SumergiblesEstos sensores mantienen la misma calidad y prestaciones que los sumergibles pero miden la presin absoluta en una tubera llena de lquido o gases. Disponemos de un amplio margen de presiones, salidaselctricasy de tipos de conexin *

Presion DiferencialLos sensores para presin diferencial estn pensados para aplicaciones donde exista una relacin de presiones para poder funcionar *

Medidores de presionEl AccuGauge es un equipo de medida de presin en tubera cuyo objetivo es sustituir a los medidores de agujas *

CAPTULO VIESTUDIO DE MERCADO DE LAS TUBERIAS

Estudio de MercadoLa produccin de los materiales de construccin ha presentado una evolucin similar a la mostrada por el sector construccin.La parcial reactivacin que se viene dando en la economa desde fines de 2001, ha propiciado que el sector de construccin, y por ende la produccin de insumos,presenten una mejora sustancial con respecto a lo observado en los ltimos aos, *

DemandaLo referente a la demanda indica que el comportamiento de los consumidoresest determinado principalmente por las expectativas polticas, econmicas y sociales en el medianoy largoplazo, adems del acceso a la financiacin *

OfertaCon relacin a la competencia, el 50% de la oferta del sector es abastecida por productos de carcter importado, siendo la principal competencia Estados Unidos y Espaa principalesproveedores de material de construccin del mercado peruano. *

OfertaPor otro lado, la comercializacin de materiales de construccin en Per se realiza por medio de diferentes canales; los ms comunes son distribuidores, ferreteras, depsitos y tiendas especializadas como almacenes de cadena y almacenes de construccin. La distribucin de las ventas de productos de consumo industrial, o del hogar segn canal, depende principalmente del Nivel Socio Econmico del consumidor*

Perspectivasy oportunidadesEl rea con mejores perspectivas es la vivienda, por el xito de los programas de gobierno en esta materia *

Perspectivasy oportunidadesSin embargo, tambin se consideran prometedores los sectoresdeminerae hidrocarburos y energa, principalmente por el Proyecto de gas de Camisea, el Plan de electrificacinruralylas grandes unidadesmineras que existen en Per.*

Perspectivasy oportunidadesPor otra parte, el inters del gobiernoporpromover la inversin privada a travs de procesos de privatizacin y concesiones, permite prever oportunidades importantes en reas como energa, transporte y saneamiento .*

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