UNIONES DE TUBERÍAS a) Uniones roscadas b) Uniones soldadas
c) Uniones bridadas d) Otros sistemas de unión
Clases de uniones a) Unión entre tubos b) Unión entre tubo y una conexión de tubería (curva, te, reducción, codo) c) Unión entre tubería y un equipamiento ó una máquina (tanque, filtro, bomba, compresor, etc.), ó con piezas desmontables (válvulas,
purgadores de vapor, etc.)
UNIONES ROSCADAS : Se usan para uniones de baja responsabilidad, bajo costo , se usan para diámetros de 2” hasta 4”
Normas para roscas de tuberías más utilizadas son: - Rosca ANSI B.2.1 - Rosca API 5.B (rosca NPT) Rango de presiones (Norma ANSI B3.1) : - Diámetro de 2" , para presión hasta 40kg/cm2 - Diámetro de 1", para presión 80 kg/cm2 -Diámetro de 3/4", ó menor , para presión 100 kg/cm2 Las roscas deben ser cónicas, material serie 80
Cuplas
Fuente: Catalógo Cuplas Caruso
UNIONES SOLDADAS : Tipos: a) Soldadura por fusión (welding) : las más usadas, tienen: buena resistencia mecánica, estanqueidad perfecta. Pueden ser: a.1.) A tope (butt welding) a.2) De encastre ( socket welding) b) Soldadura débil ó blanca (brazing): Para tubos no metálicos (cobre, latón, plomo), se hacen con material diferente al tubo con bajo punto de fusión
Soldadura superpuesta (lapweld) Soldadura de encastre (socket weld)
a.1) SOLDADURAS A TOPE Utilizadas para diámetros superiores a 2", con extremos chaflanados, según el espesor de la pared, según ANSI 3.16.25 deben tener extremos: - Hasta 3/16" a escuadras - Entre 3/16" y 3/4" chaflán en V, ángulo de 75º - Mayor de 3/4" chaflán J
-
a.2) SOLDADURAS DE ENCASTRE Socket weld (SW) para diámetros de hasta 1 1/2“
Uniones soldadas de encastre para tubos
UNIONES BRIDADAS Para tuberías de diámetro mayor de 2", se utilizan para unir : - Válvulas, ó equipos (bombas, compresores, tanques) - Para unir un tubo a otro Se utiliza la norma ANSI B.16.5, para bridas entre 1/2" a 24".
Unión bridada entre tubos
TIPOS DE BRIDAS : - INTEGRAL - DE CUELLO (welding neck WN) - SUPERPUESTA (slip on SO) : para presiones serie 150 y 300 - ROSCADA (screwed SCR) - DE ENCASTRE (socket weld SW) : usado hasta 2” - SUELTO (lap joint) - CIEGO
TIPOS DE SUPERFICIE DE APOYO DE LAS BRIDAS : - CARA CON RESALTE (raised FACE RF) : con resalte de 1/16” para presiones serie 150 y 300, y de ¼” para series mayores
- CARA PLANA (flat face FF) - CARA PARA JUNTA DE ANILLO ( ring type joint RTJ): para alta presión y temperatur a serie 600, 900 ó más. - CARA DE MACHO Y HEMBRA (male & female) SERIES SEGÚN ANSI B.16.5 : 150# 400#en600 900#temperaturas 1500# 2500# Indica 300# la presión PSI,# para mxas. de 260ºC (para serie 150) y 455ºC (para las demás series)
JUNTAS
•
JUNTAS NO METALICAS : espesor más común de 1/16” ,
pueden ser :
a) Goma natural : para agua, aire, condensado, aire, hasta 60ºC b) sintética : aceites hasta 80ºCseries 150 y 300 y c) Goma Amianto grafitado : vapor y aceite, temperaturas < 400ºC d) Materiales plásticos : para fluidos corrosivos e) Papel hidráulico : agua, aire, condensado , baja presión y temperatura ambiente.
•
JUNTAS METALICAS EN ESPIRAL : para serie 600, para variaciones de presión y temperatura.
•
JUNTAS METALICAS PERFORADAS : para bridas con resaltes, para alta presión y temperatura.
•
JUNTAS METALICAS MACIZAS : para bridas con resaltes, ó macho y hembra
•
JUNTAS METALICAS DE ANILLO ( JTA) _: anillos macizos metálicas, usadas para vapor , hidrocarburos, para temperaturas >s 550ºC.
BULONERIA
Se utilizan : Bulones de cabeza exagonal con tuercas Espárragos mecanizados
Bulonería para bridas
CLASIFICACIÓN DE CONEXIONES DE TUBERÍAS - Curvas de radio largo - Curvas de radio corto
- Utilizadaspara cambios de dirección
- Utilizadas para derivaciones en tuberías
-TES NORMALES DE 90º - TESDE45º -TES DE REDUCCIÒN - PIEZAS EN "Y" - CRUCETAS - CRUCETAS DE REDUCCIÓN - ANILLOS DE REFUERZO
- REDUCCIONES CONCENTRICAS - REDUCCIONES EXCENTRICAS - REDUCCIONES HEMBRA
- CUPLAS - UNIONES - BRIDAS - NIPLES - VIROLAS (Para uso en bridas sueltas) - TAPONES - BUJES - BRIDAS CIEGAS
Aplicaciones de uniones en tuberías Diámetros hasta 4"
Uniones roscadas con cuplas
Servicio de baja exigencia Diámetros> ó = a 6 "
Soldaduraa tope
Uniones comumes a lo largo de tuberías Diámetros hasta 1 1/2"
Unión con soldadura de encastre
Diámetros ´> ó = 2"
Soldadura a tope
Diámetros hasta 4"
Uniones roscadas con cuplas
Servicio de responsabilidad
Servicio de baja exigencia Diámetros > ó = a 6"
Uniones de extremos de tuberías ó con necedidad de desmontaje
Diámetros hasta 1 1/2" Servicio de responsabilidad Diámetros>ó=2"
Unionesbridadas Uniones de soldadura de encastre Uniónbridada
VALVULAS Son dispositivos destinados a establecer, controlar e interrumpir el flujo en una tubería
Válvulas de compuerta
Medios de operación de válvulas : 1. Operación Manual: por medio de volante, engranajes, tornillos sinfin 2. Operación Motorizada: neumática, eléctrica, hidráulica 3. Operación Automática : por diferencia de presión del fluido, por medio de resortes ó contrapesos
De compuerta, con engranajes
De compuerta, con cilindro hidráulico
CLASIFICACION : a) VALVULAS DE BLOQUEO b) VALVULAS DE REGULACIÓN c) VALVULAS QUE PERMITEN EL FLUJO EN UN SOLO SENTIDO d) VALVULAS QUE CONTROLAN PRESION DE SERVICIO e) VALVULAS QUE CONTROLAN PRESION DE TRABAJO
VALVULAS DE BLOQUEO a) VALVULAS DE COMPUERTA: bloqueo en líneas de agua, aceite, para vapor por encima 8”, y para aire comprimido, por encima de 2”
b) VALVULAS DE PASO RECTO: utilizada para bloqueo de gases c) VALVULAS ESFERICAS
De compuerta, cierre ràpido
De paso recto
de
De paso recto
Esférica
De 3 vias
Válvula de compuerta
VALVULAS DE REGULACIÓN a) VALVULAS GLOBO b) VALVULAS AGUJA c) VALVULAS DE CONTROL: se usan en combinación con instrumentos automáticos, comandadas a distancia por los mismos, la operación es motorizada, por medio de un diafragma a presión de aire comprimido, el instrumento comanda la presión de aire que permite variar la posición de abertura de la válvula, sirven para regular presión o caudal.
d) VALVULAS MARIPOSA e) VALVULAS DE DIAFRAGMA
Globo, angulares Globo
Globo, en Y
De aguja
De Diafragma
Mariposa
VALVULAS QUE PERMITEN EL FLUJO EN UN SOLO SENTIDO a) b) c)
VALVULAS DE RETENCION VALVULAS DE RETENCION Y CIERRE VALVULAS DE PIÉ
VALVULAS QUE CONTROLAN PRESION DE SERVICIO a) b)
VALVULAS DE SEGURIDAD Y ALIVIO VALVULAS DE CONTRAPRESIÓN
VALVULAS QUE CONTROLAN PRESION DE TRABAJO - VALVULAS REDUCTORAS Y REGULADORAS DE PRESION
Retención, con compuerta
Retención, con esfera
Retención
Depié
Retención,ycierre
De seguridad
De Control
Estaciones de Válvulas de Control Conformaciones típicas Tipo I
Tipo II
Tipo III
TipIo V
TipVo
Criterios para selección de válvulas:
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Finalidad: Bloqueo, regulación, etc. Naturaleza del fluido: gas, líquido, etc. Condiciones de corrosión, sólidos, etc. Presión y Temperatura Diámetro nominal Necesidad o no : de estanqueidad, cierre rápido, operación frecuente, comando automático, etc. 7. Costo 8. Espacio disponible, posición de instalación Especificaciones: 1. Tipo 2. Tamaño (diámetro nominal del tubo) 3. Presión nominal del tubo 4. Materiales, del cuerpo, interior, etc 5. Extremidades 6. Ligación cuerpo-hasta 7. Sistema de accionamiento
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE VÁLVULAS INDUSTRIALES MATERIAL TIPO DE SERVICIO
DIÁMETRO NOMINAL
HASTA2"
TIPO DE EXTREMOS CUERPO Y BONETE
Bronce
MECANISMO INTERNO
Bronce
Rosca
BAJA EXIGENCIA >Ó=3" Hasta 1 1/2" DE RESPONSABI LIDAD
> ó = 2"
HoFo Acero Forjado
Acero Fundido
Bronce Ao Inox
Ao Inox
Bridada (carap lana) Soldadura de encastre
Bridada (cara con resalto para junta) ó soldadura a tope
UNION CUERPOBONETE
Rosca Abulonada (junta plana) Unión
Abulonada (con junta)
MECANISMO DE ACCIONAM. VASTAGO
Vástago y volante ascendentes Vástago y volante ascendentes Vástago ascendente, rosca externa Vástago ascendente, rosca externa
Calentamiento de tuberías Objetivos: 1. Mantener fluidos de alta viscosidad en condiciones de escurrimiento 2. Mantener el fluido dentro de ciertas condiciones de temperatura 3. Precalentar tuberías para disolver depósitos, en el inicio de la producción.
El medio más utilizado en cañerías industriales es el vapor de baja presión, de 0,7 a 10 Kg/cm2 saturado o sobrecalentado (steam tracing). En todos los casos las cañerías deberán estar aisladas, sin lo cual la eficiencia del calentamiento sería muy baja. De modo general deben ser calentadas todas las cañerías que conducen fluidos de alta viscosidad o líquidos que tiendan a forma depósitos sólidos. Todas las cañerías que necesitan calentamiento deben ser claramente indicadas en los planos por medio de convenciones. Estas indicaciones a veces son colocadas en planos, isométricos y diagramas.
Sistemas utilizados para calentamiento 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Tuberías externas paralelas Tubería de calentamiento externo en espiral Tubería de calentamiento interno Tubería de calentamiento integral Camisa externa Calentamiento eléctrico
1.
Caños con calentamiento externo paralelo
El calentamiento se realiza con uno o más tubos de vapor de pequeño diámetro yuxtapuestos externamente al caño principal. Son fijados con alambre galvanizado al caño, y todo el conjunto es recubierto con aislación. Para temperaturas de vapor de 260°C y hasta diámetros de 1/2" los tubos son generalmente de cobre sin costura ASTM B-88. También se usan de aluminio B-210. Para temperatura de vapor más altas y diámetros mayores se utilizan tubos de acero al carbono.
2. Tubo de calentamiento externo En este sistema el tubo de calentamiento es enrollado en espiral en el caño a calentar. Esta disposición es utilizada sólo cuando se desea un mayor intercambio de calor, o para calentamiento de accesorios o equipos de formato irregular.
3. Tubo de calentamiento interno Para caños de gran diámetro, >12" , debido a la dificultades de calentarlo con tubos externos suele usarse el sistema de calentamiento interno. El tubo de calentamiento es colocado internamente en la cañería a calentar, corriendo en la línea del centro de la cañería siendo mantenido en esa posición por medio de guías apropiadas. En este sistema el calentamiento es mucho mayor que en la disposición con tubos externos, pero tiene las desventajas a) Construcción cara y complicada b) Problemas de dilatación diferencial entre el caño y el tubo c) Posibilidad de contaminación y dificultad de localización de pérdidas para reparación y mantenimiento. d) No permite la limpieza mecánica de los tubos
4. Calentamiento integral Es un sistema pocas veces empleado; el tubo de pasaje de vapor es integral con el caño a calentar formando una pieza única.
5. Camisa externa En este sistema el fluido de calentamiento corre por un caño de diámetro mayor que envuelve completamente la cañería a calentar. Es de costo elevado y mantenimiento difícil. Permite en cambio un calentamiento rápido intenso y rigurosamente controlado, siendo utilizado sólo cuando hubiese necesidad de estos requisitos. Es frecuente el agua caliente en lugar de vapor de calentamiento para camisas externas.
6. Calentamiento eléctrico (electric tracing) En este sistema el calentamiento se realiza por el pasaje de una corriente eléctrica de gran intensidad en cables que se colocan a lo largo de la cañería a calentar. El voltaje utilizado es bajo. Se ajustan los cables del mismo modo que los tubos de vapor, pero en algunos casos se les agrega un cemento especial para mejorar la transferencia térmica. La intensidad de la corriente es regulada por un termostato cuyo bulbo es fijado al caño, midiendo la temperatura de pared del mismo. Se consigue así controlar el calentamiento con bastante precisión. Es de mayor costo que el calentamiento por vapor pero es usado cuando no se dispone del mismo. El costo operativo en cambio, es menor que el steam tracing, y su respuesta en al partida de la operación es más rápida.
