Sistemas de tuberías: componentes, tipos, normativas y válvulas industriales

Sistemas de tuberías

Sistemas de tuberías: todos los elementos utilizados para conducir, transferir y regular el flujo de fluidos.

Elementos principales

• Caños y tubos
• Accesorios
• Válvulas
• Bombas
• Bridas
• Juntas
• Compresores

Tipos generales de tuberías

Tipos generales: tubos de acero, tubos de fundición, tubos termoplásticos.

Tubos de acero

Sin costura: El más usado; satisface condiciones de presión, peso y espesor. Mayor resistencia en diámetros menores.

Con costura: Usado para diámetros grandes y cuando no hay rigurosas condiciones de operación. Menor costo; mayor diámetro.

Características

El acero al carbono es muy usado en tuberías. Las tuberías de acero al carbono se emplean para agua potable y aire comprimido. El acero al carbono no se usa para temperaturas mayores a 38 °C. Para altas temperaturas se usan aceros aleados. Para condiciones de corrosión y temperaturas altas se emplean tubos sin costura con alto contenido de cromo.

Factores a considerar

• Corrosión: El material debe tener una pérdida de espesor menor a 1 mm por año.
• Presión: Debe soportar presiones mayores a las de operación.
• Temperatura: Deben soportar temperaturas menores y mayores a las de operación.

Normas

Las normas definen condiciones de resistencia mecánica y composición química:

• ASTM y API: fijan condiciones de resistencia mecánica y composición química.
• ANSI B36.10 y ANSI B36.19: especifican diámetros y espesores de pared para tubería de conducción.
• Schedule: número proporcional a la relación entre la presión interna y la tensión admisible del material (indica el espesor de la pared).

Diámetro nominal: Para diámetros hasta 12" (12 pulgadas) el número nominal no coincide con el diámetro interior (DI) ni con el diámetro exterior (DE). A partir de 12" el número nominal coincide con el diámetro exterior.

Colores según IRAM

IRAM establece colores para identificar tuberías:

• Rojo: contra incendios
• Naranja: vapor
• Amarillo: combustibles gaseosos y líquidos
• Azul: aire comprimido
• Negro: electricidad
• Castaño: tuberías de vacío
• Verde: agua fría
• Verde con franja naranja: agua caliente

Nomenclatura de tubería (DN-N-PD.B-P-NL)

Formato y significado de la nomenclatura:

• DN: diámetro nominal en pulgadas (")
• N: material de la tubería
• PD.B: presión nominal por el fabricante / tipo de unión
• P: fluido que circula
• N (segundo uso): área donde se encuentra el equipo
• NL: número de tuberías en el área

Accesorios

Accesorios: conjunto de piezas que se unen a las tuberías para asegurar la correcta unión y distribución.

Accesorios más utilizados

• Tee (T): permite la conexión a tres ramas con salidas de igual o distinto tamaño.
• Cruz (X): une cuatro ramas.
• Codo (C): tiene una curva a x grados para desviar la dirección de la tubería.
• Expansiones/reducciones: permiten aumentar o disminuir el diámetro de las tuberías.

Bridas y juntas

Bridas y juntas: accesorios utilizados para unir tramos de tubería; facilitan el retiro de accesorios para mantenimiento y reemplazo.

Tipos de bridas

• Deslizante: se instala deslizándola sobre el caño y soldando por el interior y el exterior.
• Con cuello: se fijan a la tubería con una soldadura a tope en su cuello cónico.
• Ciega: se utiliza para cerrar extremos de líneas o aberturas de recipientes.
• Roscada: se usan cuando no se puede soldar.

Junta: elemento que se instala entre las bridas para lograr una unión estática.

Nomenclatura de accesorios (DN-M-T-A)

Formato y significado:

• DN: diámetro nominal del accesorio
• M: material del accesorio
• T: tipo de accesorio
• A: área de la planta donde se encuentra

Válvulas en tuberías

Válvulas: mecanismo que regula el paso del fluido.

Tipos según su aplicación

• Aislamiento: interrumpen totalmente el flujo.
• Retención: impiden el retorno del fluido.
• Regulación: modifican el caudal en cantidad.
• Seguridad: protegen equipos contra sobrepresión.

Tipos de válvulas

• De compuerta: para conducción de fluidos; se usan para abrir o cerrar el paso.
• De retención: permiten que el fluido circule en un solo sentido.
• Esféricas: permiten el flujo en ambos sentidos y ofrecen cierre rápido.
• De globo: utilizadas para regulación y estrangulamiento del flujo.
• De seguridad: diseñadas para evitar sobrepresiones y prevenir explosiones o daños al sistema.