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Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo Diseño de Plantas Industriales II
TUBERIAS Y ACCESORIOS
Existe una variada gama de sociedades y asociaciones de normalizaciones tanto en América como en Europa y Asia. Dentro de estas podemos citar las siguientes:
ASA : American Standard Asociation. ASTM : American Society Testing Machinic. ASME : American Society Mechanical Enginering. API : American Pipe Institute. NPS : National Pipe Standard. NPT : National Pipe Thread. BSPT : British Standard Pipe Thread INN : Instituto nacional de Normalizaciones. ANSI: American National Standard Institute. NPS: es un código basado en el diámetro exterior de la tubería. NPS no es
referido para número de lista o Schedule de tabla. Este es igual para diámetros exteriores (diámetro Nominal) mayores de 14’’.
TIPOS DE TUBERIAS
Por el método de fabricación : Tubería soldada (para φ≥ 6”): Tubería no soldada (para φ< 6”)
Por el código : Código API: Tuberías Standard ………………………………… . (American Petroleum Institute)
: Código ANSI: Tuberías de presión…. (American National Standard Institute) Necesitan de análisis de esfuerzo y fatiga.
Por el tamaño : NPS Por al cédula : IPS: 10,20,40,60,80 (tubos de intercambiadores) Por espesor : BWG: (tubos de intercambiadores)
TUBERIAS METALICAS
Dentro de los materiales de fabricación de las tuberías el mas utilizado es el acero al carbón. Este es fabricado en gran variedad de tamaños y formas para facilitar su obtención. Sin embargo, para condiciones de trabajo en las cuales sea necesaria una buena resistencia a la corrosión se recomiendan aquellas cuyo material de fabricación sean aleaciones de níquel y cromo.
Tuberías de Níquel, Monel e Incomel pueden ser obtenidas en las tablas del NPS desde ½ hasta 4" de diámetro nominal.
Tuberías del tipo Hastelloy están en el rango de dimensiones y tamaños en ½ a 4" NPS.
Tuberías de aluminio sin costuras son construidas para algunas dimensiones estándar y para tuberías extrafuertes.
Tuberías de aluminio-bronce se encuentran de schedule 40 y 80 desde ½ a 4".
Las tuberías de cobre poseen diámetro nominal igual al las tuberías NPS.
TUBOS DE FUNDICION
MSc. Ing.P.Angles Ch.
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Dentro de los tubos de fundición encontraremos los siguientes:
Tuberías de agua y de gas: Existen en el comercio con empalmes de enchufe y cordón y con platinas; las dimensiones normales y las formas de los tubos y platinas.
Tubos bajantes de fundición para instalaciones de desague: Las normas para los tubos bajantes (codos de desagüe, tubos y codos de reducción, piezas en S, Tes oblicuas y en cruz ).
Tubos de acero moldeado: Se construyen principalmente de tubos cortos, codos y piezas de enlace.
TUBOS DE ACERO DULCE
Tubos roscados: En sus extremos se suministran con tubos sin costuras para gas y vapor o, en construcción mas barata, como tubos para gas y vapor soldados al tope, que no permiten una gran flexión sin rajarse. Se construyen con diámetros nominales desde 1/8 hasta 4"(mas raramente hasta 6").
Tubos sin costura: Pueden ser estirados en frío o en caliente (hasta un diámetro nominal aproximadamente de 25 mm) ; para un diámetro nominal mayor de hasta 620mm son laminados en caliente (procedimiento Mannesmann). Se fabrican para presiones de hasta 25 Kg/cm2 de presión nominal y para presiones hasta 100 Kg/cm2 y para mayores presiones pero son suministrados con pared mas gruesa.
Tubos soldados: Se suministran o bien como tubos soldados o recubrimiento con gas de agua para diámetros por encima a los 300 mm con todas las dimensiones que se deseen y para todas las presiones hasta 80 Kg/cm2 aproximadamente.
Tubos remachados: Solo entran en consideración a partir de un diámetro nominal de 60 mm, solo son apropiados para presiones pequeñas.
Tubos de cobre, bronce y de latón: Con soldadura fuerte(es decir, con costura) que se hallan en el comercio en longitudes de hasta unos 4 m, o estirados ( sin costuras) en longitudes desde 3 hasta 7 m y precisamente :
Como tubos de cobre y bronce con diámetros D=3 a 380mm y gruesos de pared S=1 hasta 10mm.
Tubos de latón con un diámetro exterior D = 5 a 180mm y S = 0.5 a 5 mm. Tubos de cobre sin costura con D= 3 a 3880mm aproximadamente y S = a.5 a
15mm.
Tubos flexibles:
Mangas metálicas sin costura: Son tubos ondulados de tumbaga. Son tubos estirados sin soldadura, el los cuales se laminan luego surcos en espiral.
Tubos metálicos flexibles: Son flexibles y sencillos, y se fabrican de 200mm de diámetro interior probados a 6 atm.
Flexibles sencillos : Protegidos por un trenzado metálico, con refuerzo de espiral de alambre( enrollado al revés del tubo ) ; no pueden destorserse. Se fabrican de 10 a 150mm de diámetro interior probados a 20.15 o 12 at( según aumenta el diámetro ).
Flexibles dobles : D = 10 a 150mm, probados a 20 o 12 at. Sobre el tubo interior se enrolla en sentido contrario una cinta parecida (pero sin junta) que evita el aflojamiento de las espiras.
Flexible universal "Hydra" : Un rebordeado especial de las espiras evitan que se aflojen, sin emplear doble tubo ni trenza protectora D=12 a 75mm ; probados a 20 o 15 at, según el diámetro.
CONDICIONES DE DISEÑO
Presión interna y externa
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Temperatura de diseño del metal Influencias ambientales Efectos dinámicos (viento, choques, hidráulicos) Consideraciones de peso. Cargas de contracción y expansión térmica.
DETERMINACION DE ESPESOR, DIAMETRO Y MATERIAL DE CONSTRUCCION
Diámetro: Método de diámetro óptimo. Espesor: Uso de tablas y cálculos. Materiales de construcción: Selección de material por resistencia a la
corrosión.
ACCESORIOS: CODOS, TES, REDUCTORES, VALVULAS, JUNTAS
CODO: 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. Los codos estándar son aquellos que vienen listos para la pre-fabricación de piezas de tuberías y que son fundidos en una sola pieza con características específicas y son:
Codos estándar de 45° Codos estándar de 90°
Codos estándar de 180° (Codo en U).
TES: Son accesorios que se fabrican de diferentes tipos de materiales, aleaciones, diámetros y schedulle y se utiliza para efectuar fabricación en líneas de tubería. Pueden ser con salida lateral, sin salida lateral, con salida lateral a 45°.
BRIDA: Son accesorios para conectar tuberías con equipos (Bombas, intercambiadores de calor, calderas, tanques, etc.) o accesorios (codos, válvulas, etc.). La unión se hace por medio de dos bridas, en la cual una de ellas pertenece a la tubería y la otra al equipo o accesorio a ser conectado
Roscada (para tuberías ø ≤ 2”.Bridada (para tuberías ø > 2”.Ciega, con cuello, con boquilla, orificio, de reducción, etc.
VALVULAS: es un accesorio que se utiliza para regular y controlar el fluido de una tubería. Este proceso puede ser desde cero (válvula totalmente cerrada), hasta de flujo (válvula totalmente abierta), y pasa por todas las posiciones intermedias, entre estos dos extremos.V. compuerta o Gate, mariposa, globo, angular, diafragma, retención, check, flujo axial, orificio, de ángulo, tres vías, de jaula, etc.
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SISTEMAS DE TUBERIAS
Tuberías de metales ferrosos
Acero forjado Hierro colado
Hierro dúctil
Hierro con alto contenido de sílice
Tuberías de metales no ferrosos
Aluminio Cobre
Cobre y aleaciones
Plomo
Magnesio
Otros: estaño, titanio, circonio, etc.
Tuberías de material no metálico.
Asbesto Concreto
Vidrio
Resinas
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Asbesto – cemento, etc.
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