Tuberías de Acero y Fundición Dúctil: Características y Fabricación

Tubos de Acero

Características

• Buena resistencia a tracción: 3000 a 6000 Kg/cm².
• Buen límite elástico: 2000 a 5000 Kg/cm².
• Muy delgado, espesor de 5 a 20 mm. No se hacen de menos de 5 mm porque no se podría soldar en obra.
• Poco peso.
• No aguanta el aplastamiento.
• En una red de tuberías no siempre se pone el mismo material en toda la red, puede variar. No hay red de tuberías solamente de acero, pero sí hay acero en todas.
• Se utilizan en sitios especiales, como colectores, estaciones de bombeo, tuberías forzadas, tuberías hincadas, impulsiones, piezas especiales, topografía escarpada y tubo autoportante.
• El acero ordinario necesita protección frente a la oxidación, suele ser una protección catódica. Se suele poner una pintura epoxi, y si es una red de abastecimiento, epoxi alimentaria.
• Otra forma de proteger es galvanizando, protege contra la corrosión exterior e interior.
• Para proteger del aplastamiento, colocamos un rigidizador. Estos protegen también de posibles depresiones.

Figura 5.1: Rigidizador de un tubo de acero

Formas de Fabricación

• En serie: tenemos un mandril que va enrollando las chapas de acero, como si fuera una venda. A la chapa se le da un cordón de soldadura. Data de 1930. La longitud es de 12 a 13 m para que quepa en un camión.

Figura 5.2: Esquema de una tubería fabricada en serie.

• En calderería: tenemos chapitas, las vamos superponiendo en un molde y se va soldando. Es un proceso que puede hacerse en instalaciones más locales (calderería del pueblo).

Figura 5.3: Esquema de una tubería fabricada con calderería.

Diámetros

Siempre hablamos del diámetro nominal. El proceso de fabricación no está estandarizado, hay más libertad en las medidas. En este caso el diámetro es exterior. Ejemplo: diámetro nominal 1016 mm con 8 mm de espesor -> diámetro interior 1000 mm.

Normativa

Imagen adicional 5.3,5.

Tubos de Fundición Dúctil

Después, se les llama fundición dúctil.

Características

• Son caros.
• Están normalizados o estandarizados, los diámetros son cerrados.
• Abarcan desde Φ 80 a Φ 2000 mm, en España. Uno de los más grandes construidos es Φ 1800 en la llanura manchega. En Japón se han construido Φ 2600.
• Se fabrica mediante centrifugación: tengo un molde con Φ exterior, que centrifuga y mientras tanto echo la fundición, que se queda en el exterior. Cuanto más eche, mayor es el diámetro.
• Aguanta bien el aplastamiento, pero si Φ es grande, tengo que proteger. En la zanja rellenamos con arena y gravilla.
• Diámetro nominal: en este caso es interior. Se identifica con un parámetro K: e = K * (0,5 + 0,001 * DN (en mm)) en mm. La k también nos dice cuánto aguanta. Lo normal es usar K=9, que aguanta más de 60 atm, pero también hay 8 o 10.

Ejemplo: Φ 600 tipo K-9 -> e = 9 * (0,5 + 0,001 * 600) = 9,9 mm. Φ 600, su Φ exterior es de 635 mm, mientras que el interior es 635 – 9,9*2 ≅ 615.

• Resisten bien a tracción: 4200 Kg/cm².
• Límite elástico: 2700 Kg/cm².
• Tipos de protecciones internas: revestimiento interior de micromortero, pero si tengo aguas ácidas, el revestimiento es de poliuretano.
• Tipos de protecciones exteriores (a veces): Brea asfáltica, Cinc (Zn), Cinc-Aluminio (Zn-Al). Si además la fundición se va a llevar por yesos hay que poner una manga de polietileno.
• Para abaratar costes, han bajado la resistencia a 40 atm, y pintado los tubos de azul, para que sea competitivo en diámetros pequeños con el plástico.
• Se puede cortar, taladrar y mecanizar.
• Longitud: 7 – 9 m.