TIPOS DE TUBERIAS
INSTALACIONES SANITARIAS
UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ Escuela Académico Profesional de Ingenierías Sanitaria y Ambiental
CLASES DE TUBERIAS
CONDORI APAZA MIGUEL ANGEL
MONOGRAFIA PARA EL CURSO DE INSTALACIONES SANITARIAS
JULIACA-PERU 2016
1
TIPOS DE TUBERIAS
INSTALACIONES SANITARIAS
Contenido 1.
INTRODUCCION ..................................................................................................................... 3
2.
OBEJTIVO ............................................................................................................................... 4
3.
CARACTERISTICAS GENERALES .............................................................................................. 5
4.
3.1
DEFINICIÓN: ................................................................................................................... 5
3.2
DIFERENCIA ENTRE TUBOS Y TUBERÍAS ......................................................................... 5
3.3
TUBERÍAS INDUSTRIALES ............................................................................................... 5
3.4
DATOS CARACTERÍSTICOS:............................................................................................. 5
CLASIFICACION DE TUBERIAS................................................................................................. 6 4.1 TUBERIAS METALICAS: ......................................................................................................... 6 a)
TUBERIAS DE HIERRO FUNDIDO .................................................................................... 7
b)
TUBERIAS DE ACERO: ..................................................................................................... 8
c)
TUBERÍAS DE COBRE: ..................................................................................................... 8
d)
TUBERIAS DE BRONCE ................................................................................................... 9
4.2 TUBERIAS NO METALICAS: ................................................................................................... 9 5.
RECOMENDACIONES............................................................................................................ 16
6.
CONCLUCIONES ................................................................................................................... 16
2
TIPOS DE TUBERIAS
INSTALACIONES SANITARIAS
1. INTRODUCCION En el presente trabajo conoceremos sobre las características de las tuberías, tipos y materiales, los accesorios que se utilizan para realizar un sistema de tuberías y la tecnología de las tuberías.
3
TIPOS DE TUBERIAS
INSTALACIONES SANITARIAS
2. OBEJTIVO Adquirir conocimientos sobre los tipos de tuberías y sus aplicaciones
4
TIPOS DE TUBERIAS
3. CARACTERISTICAS GENERALES 3.1
DEFINICIÓN: Las tuberías son un sistema formado por tubos, que pueden ser de diferentes materiales, que cumplen la función de permitir el transporte de líquidos, gases o sólidos en suspensión (mezclas) en forma eficiente, siguiendo normas estandarizadas y cuya selección se realiza de acuerdo a las necesidades de trabajo que se va ha realizar.
3.2
3.3
DIFERENCIA ENTRE TUBOS Y TUBERÍAS
Es de gran importancia aclarar la diferencia que existe entre los términos “tubería” y “tubo”, pues comúnmente son confundidos. Las Tuberías corresponde al conjunto conformado por tubos normalizados, los accesorios, las válvulas, etc; encargados de transportar los gases o líquidos que así lo necesitan. Mientras que Tubo es aquel producto tubular de sección transversal constante y de material de uso común. TUBERÍAS INDUSTRIALES
INSTALACIONES SANITARIAS
Las tuberías con destinación industrial tienen una muy amplia aplicación, pues es por medio de ellas que se transportan todos lo fluidos (gases, mezclas, líquidos, etc) para optimizar y no limitar los procesos industriales. Tienen como principal destino la industria de la construcción, la industria eléctrica y la metalmecánica. Dentro de la industria de la construcción, las tuberías son demandadas para la elaboración de estructuras firmes así como para cableado, ventilación, alcantarillado y conducción de aguas blancas y negras.
3.4
DATOS CARACTERÍSTICOS: PRESIÓN NOMINAL
La presión de diseño no será menor que la presión a las condiciones más severas de presión y temperatura coincidentes, externa o internamente, que se espere en operación normal.
La condición más severa de presión y temperatura coincidente, es aquella condición que resulte en el mayor espesor requerido y en la clasificación (“rating”) más alta de los componentes del sistema de tuberías.
TEMPERATURA NOMINAL 5
TIPOS DE TUBERIAS
Es la temperatura del metal que representa la condición más severa de presión y temperatura coincidentes. Los requisitos para determinar la temperatura del material de diseño para tuberías son como sigue:
Para componentes de tubería con aislamiento externo, la temperatura del material para diseño será la máxima temperatura de diseño del fluido contenido.
Para componentes de tubería sin aislamiento externo y sin revestimiento interno, con fluidos a temperaturas de 32ºF (0ºC) y mayores, la temperatura del material para diseño será la máxima temperatura de diseño del fluido reducida, según los porcentajes de la tabla. Para temperaturas de fluidos menores de 32ºF (0ºC), la temperatura del material para el diseño, será la temperatura de diseño del fluido contenido.
ESPESOR NOMINAL
Es el grosor de la pared del tubo. El mínimo espesor de pared para cualquier tubo sometido a presión interna o externa es una función de:
INSTALACIONES SANITARIAS
El esfuerzo permisible para el material del tubo
Presión de diseño
Diámetro de diseño del tubo
Diámetro de la corrosión y/o erosión
DIÁMETRO NOMINAL
Diámetro exterior del tubo. Es la medida de un accesorio mediante el cual se identifica al mismo y depende de las especificaciones técnicas exigidas.
RESISTENCIA
Es la capacidad de tensión en libras o en kilogramos que puede aportar un determinado accesorio en plena operatividad.
ALEACIÓN
Es el material o conjunto de materiales del cual esta hecho un accesorio de tubería.
4. CLASIFICACION DE TUBERIAS 4.1 TUBERIAS METALICAS: TENEMOS: 6
TIPOS DE TUBERIAS
Tubos de hierro fundido
Tuberías de acero.
INSTALACIONES SANITARIAS
b)
Tuberías de cobre.
Tuberías de bronce. a) TUBERIAS DE HIERRO FUNDIDO
Se utiliza generalmente en el servicio de agua y desagüe, sobre todo cuando la tubería debe estar en contacto directo con la tierra. Las tuberías de hierro fundido son largamente utilizados para aguas residuales.
c)
d) e)
f)
de vehículos y con un recubrimiento mínimo (tapada). Cuando la tubería sea instalada a grandes profundidades por sobre los límites de resistencia de otros materiales. Cuando la tubería sea instalada en forma colgada o aparente, donde pueden producirse deformaciones importantes. Cuando existe la necesidad de atravesar o pasar sobre ríos. Cuando existe la necesidad de pasar sobre vanos de puentes donde la vibración afectaría a otro tipo de materiales. Cuando la pendiente del colector es superior a 15 %.
La principal desventaja que se puede mencionar de los tubos de hierro fundido es la abrasión, principalmente en tuberías de impulsión.
Tubería de hierro fundido En colectores de alcantarillado, este tipo de tubería se recomienda emplear:
Para la utilización en redes de alcantarillado, los tubos, deben ser protegidos contra la corrosión interna y externa mediante por lo menos, un revestimiento de cemento. Modernamente, tales revestimientos son ejecutados empleando materiales vinílicos, resinas epóxicas y ceras micro cristalizadas.
a) Cuando la tubería sea instalada en un lugar de paso 7
TIPOS DE TUBERIAS
INSTALACIONES SANITARIAS
b) TUBERIAS DE ACERO:
Su uso común es en el transporte de agua, vapores, aceites, combustibles y gases. Se utiliza para altas temperaturas y presiones. Las tuberías con mayor capacidad condujeron al desarrollo de aceros con un mayor límite de fluencia.
c) TUBERÍAS DE COBRE:
El transporte de gas, petróleo y ácidos requiere de un acero resistente a la corrosión.
La mayoría de las instalaciones modernas se hacen con tuberías de cobre, ya que es un material ligero, fácil de manipular y que suelda con facilidad. Además, sirve para las conducciones tanto de agua fría como de agua caliente. Existen básicamente dos tipos de tuberías de cobre: Tubos de cobre rígido: 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 más moldeable.
Cobre Se unen por uniones roscadas, soldadas y con brida.
Las tuberías de cobre se pueden doblar y curvar, y si se hace correctamente se puede incluso evitar la instalación de codos. La tubería se introduce 8
TIPOS DE TUBERIAS
en el interior de un muelle y con una simple presión sobre él, el tubo de cobre se curvará sin deformarse ni aplastarse.
INSTALACIONES SANITARIAS
d) TUBERIAS DE BRONCE
Son apropiadas para el suministro de agua. Se debe unir con accesorios de cobre para evitar corrosión galvánica. Su costo es elevado comparado con los demás
4.2 TUBERIAS NO METALICAS:
TENEMOS: El cobre es un metal blando y por lo tanto fácil de cortar. Se puede usar una sierra para metales, aunque, para evitar deformar la tubería y que el corte sea recto y limpio, es preferible usar un corta tubos. Esta herramienta posee unas ruedecillas que, una vez adaptadas al diámetro del tubo, permiten cortarlo sin esfuerzo y sin temor a hundirlo por la presión.
Tuberías cerámicas
Tuberías de hormigón y de hormigón armado
Tuberías de poliéster
Tuberías de PVC
Tuberías de polietileno (PE) y de polipropileno (PP)
Tuberías no metálicas Cobre fácil de cortar 9
TIPOS DE TUBERIAS
INSTALACIONES SANITARIAS
Tubos de Cerámica a) TUBERIAS CERAMICAS
b) TUBERIA DE HORMIGON: Los tubos cerámicos son químicamente inertes logrando resistir los ataques químicos corrosivos de las aguas domésticas e industriales. Poseen una buena resistencia a la abrasión.
Los tubos de hormigón, se fabrican en moldes metálicos, empleando hormigones ricos en dosificación de cemento. Los tubos pueden ser de hormigón simple o de hormigón armado. Los tubos pueden ser de hormigón simple o de hormigón armado.
Son lisas, con bajos coeficientes de fricción, impermeables y poco atacables por ácidos; son sin embargo las que más se deben controlar y comprobar debido a su fragilidad, permeabilidad por fisuras y por la dificultad de ejecución de sus juntas.
10
TIPOS DE TUBERIAS
Las tuberías de hormigón armado deben llevar armaduras de refuerzo solamente cuando se trata de grandes diámetros. Este tipo de pueden alcanzar un tamaño de diámetro inmenso.
c) TUBERIAS DE POLIESTER:
Se fabrican con resinas de poliéster, refuerzos de fibra de vidrio y cargas inertes (arenas, carbonato cálcico, etc.) con secciones de 400 a 1500mm.
INSTALACIONES SANITARIAS
Resistentes a la corrosión electrolítica. No requieren protección catódica o de otro tipo. Tienen un coeficiente de dilatación térmica lineal muy bajo. Se pueden cortar con facilidad en cualquier posición. 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 abrasión (ensayos con lodos abrasivos). Garantizados hasta temperaturas de 35º C para pH entre 1 y 10. Resistente a los ataques químicos. Se pueden almacenar al aire libre sin problemas. Son muy caros. d) TUBERIAS DE PVC:
Poliester Características: Tienen una gran solidez y son muy flexibles. Son muy resistentes a la corrosión (ideales para el transporte de salmuera). Tienen una gran capacidad hidráulica. Se fabrican con 6 metros de longitud.
Este tipo de tuberías, gracias al gran desarrollo tecnológico de la industria de plásticos y la facilidad de manipulación de todos los productos fabricados con éste material, hacen que en la actualidad tengan gran aceptación para redes de alcantarillado, solamente en diámetros pequeños de 6" y 8" ya que para diámetros mayores el costo es muy alto.
Son de poco peso (Peso específico 1.4 g/cm3). Son 11
TIPOS DE TUBERIAS
inertes a la corrosión por aguas y suelos agresivos. La superficie interior de los tubos puede considerarse "hidráulicamente lisa". Baja probabilidad de obstrucciones. No favorecen el desarrollo de algas ni hongos. PROPIEDADES. Las principales propiedades físicas de las tuberías de PVC son: • Peso específico 1,4 g/cm3 • Coeficiente de dilatación térmica 0,08 mm/m/ºc • Conductividad térmica 0,13 Kcal/mlºc • Módulo de elasticidad 28,100 kg/cm2 • Resistencia superficial > 1012 ohmios • Tensión admisible 490600 kg/cm2 • Resistencia a compresión 760 kg/cm2 • Resistencia a la flexión 1097 kg/cm2 • Tensión de diseño100 kg/cm2 • Coeficiente de fricción Manning n = 0,009 • Hazen-Williams c = 150 CLASIFICACION DE LAS TUBERIAS DE PVC -
POR DIÁMETRO La base de esta clasificación es el tipo de sistema que se usa,
INSTALACIONES SANITARIAS
ya sea Serie Inglesa o Serie Métrica. Serie Inglesa (SI). Se basa en tuberías cuyas especificaciones originales son de EE.UU. normalmente de la American Society for Testing and Materials (ASTM - Asociación Americana para Pruebas y Materiales-). Una característica importante es que el diámetro nominal (DN) no corresponde al diámetro externo (DE) ni al diámetro interno (DI). Mantiene constante el DE para los diferentes espesores de pared (e), por lo que el diseño del tubo se basa en esta característica. Se mide en pulgadas y pueden ser expresadas además en milímetros. Serie Métrica (SM). Las especificaciones originales para este tipo de tubería proceden de la International Standars Organization (ISO Organización Internacional de Normas-). En este caso el DN corresponde al DE. Al igual que la tubería de Serie Inglesa mantiene constante el DE a diferentes espesores de pared según la presión nominal. Se mide en milímetros. Los diámetros de los dos tipos de tuberías no coinciden dimensionalmente por lo que no se pueden hacer uniones 12
TIPOS DE TUBERIAS
INSTALACIONES SANITARIAS
directamente, sino mediante el uso de una transición. Es muy común por ejemplo utilizar piezas adaptadoras para la unión de tuberías milimétricas a válvulas del sistema ingles. Algunos fabricantes refieren la equivalencia entre los dos sistemas a los diámetros nominales, sin embargo desde el punto de vista hidráulico es mejor la equivalencia teniendo en cuenta los diámetros interiores.
-
POR TIPO DE UNION Unión con junta elástica. Esta unión también es conocida como unión espiga campana o espiga - bocina. Los tubos por un lado tienen una campana conformada con un nicho donde se aloja un anillo empaque de material elastomérico el cual hace el sello hermético, por el otro lado tiene la espiga. La unión se muestra en la siguiente figura.
La unión elástica es la más utilizada en las tuberías de PVC, ya que ofrece variadas ventajas entre las que se encuentran: El cuadro siguiente, se muestra las clases de tubería comerciales con su respectiva presión recomendable de trabajo.
- Facilidad de instalación: Ya que para hacer la unión solamente se requiere de la utilización de un lubricante. 13
TIPOS DE TUBERIAS
- Unión flexible.- Permite movimiento relativos entre la espiga y la campana por lo que absorbe asentamientos sufridos en el suelo. Esta ventaja puede utilizarse cuando se tienen cambios de dirección con radios de curvatura muy grandes o pequeñas desviaciones. - Cámara de dilatación.Absorbe la dilatación de la tubería debido a las variaciones de temperatura. - Anillo empaque.- Permite tener hermeticidad en la línea. La desventaja mayor de este tipo de unión es que requieren muros de apoyo en los cambios de dirección y derivaciones. Unión Cementada. Esta unión se compone de espiga casquillo o bocina. Es una unión monolítica de la tubería con otras tuberías (abocinadas) y/o con conexiones usando una sustancia cementante, cuya reacción química con el PVC provoca que las dos piezas cementadas queden soldadas entre sí.
INSTALACIONES SANITARIAS
Unión con Bridada. Es utilizada principalmente para hacer uniones con piezas de hierro fundido (HoFo) y otros materiales, además para unir a válvulas, medidores de flujo, bombas de agua, filtros etc.
Unión Roscada. Utilizada para unir PVC con FoGo, válvulas roscadas, válvulas de aire, liberadoras de presión, etc. Las roscas son del tipo NPT (Taper Pipe Thread). Regularmente a la tubería se le cementa un adaptador macho o hembra roscado en tanto los tubos cédula 40, 80 y 120 pueden ser roscados con "tarraja" de igual manera que los tubos de FoGo, sobre todo los diámetros pequeños.
14
TIPOS DE TUBERIAS
INSTALACIONES SANITARIAS
e) TUBERÍAS DE POLIETILENO (PE) Y DE POLIPROPILENO (PP):
Este tipo de tuberías, se fabrican en forma análoga al P.V.C., es decir, por extrusión, aunque la configuración 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 instalación, en los tendidos de las tuberías, deben tenerse en cuenta los esfuerzos que se producen por dilataciones y retracciones.
Su utilización es recomendada en especial para lanzamientos submarinos ya que resisten el ataque de microorganismos que pueden producir perforaciones en la tubería.
Unión mediante collarines. Se utiliza para la derivación de tuberías de menor diámetro y para la instalación de ventosas, válvulas de alivio, manómetros y otros equipos.
15
TIPOS DE TUBERIAS
INSTALACIONES SANITARIAS
5. RECOMENDACIONES -
Se recomienda el adecuado uso de tuberías según su uso, para evitar gastos innecesarios como también molestias a futuro. A la hora de la instalación es recomendable usar los diámetros permitidos por cada unidad normativa. Los tubos que se utilizan en las conexiones de agua potable, no siempre tienen que ser de PVC, pero se recomiendan estos para facilitar las reparaciones a futuro y además por su bajo costo.
6. CONCLUCIONES -
Las tuberías utilizadas en las conexiones de agua y desagüe, generalmente aseguran el transporte seguro del fluido, hacia sus respectivos efluentes. Cada cierto tiempo se va innovando en las tecnologías de material de las tuberías, y ahora se opta por materiales más baratos y cómodos. Las tuberías que se clasifican por marca (pavco, tortuga, etc.) que no se consideró en esta monografía. Mayormente se acomodan a la preferencia del usuario, claro que algunas marcas cuentan con tuberías para servicios exclusivos.
16
TIPOS DE TUBERIAS
INSTALACIONES SANITARIAS
17
