UNIVERSIDAD NACIONAL INTERCULTURAL DE LA AMAZONAFACULTAD DE INGENIERA Y CIENCIAS AMBIENTALESCARRERA PROFESIONAL DE INGENIERA AGROINDUSTRIAL

CARACTERISTICAS Y ESPECIFICACIONES TECNICAS DE LAS TUBERIAS

CURSO : INGENIERA AGROINDUSTRIAL IAUTOR : HUAMAN GOMEZ PercyDOCENTE : Ing. CALEB, LEANDRO LAGUNACICLO : VII SEMESTRE : 2015 IYARINACOCHA PERU2015

INTRODUCCION

En el presente trabajo conoceremos sobre las caractersticas de las tuberas, tipos y materiales, los accesorios que se utilizan para realizar un sistema de tuberas y la tecnologa de las tuberas.

I. CARACTERISTICAS GENERALES

1.1DEFINICIN:

Las tuberas son un sistema formado por tubos, que pueden ser de diferentes materiales, que cumplen la funcin de permitir el transporte de lquidos, gases o slidos en suspensin (mezclas) en forma eficiente, siguiendo normas estandarizadas y cuya seleccin se realiza de acuerdo a las necesidades de trabajo que se va ha realizar.

1.2 DIFERENCIA ENTRE TUBOS Y TUBERAS

Es de gran importancia aclarar la diferencia que existe entre los trminos tubera y tubo, pues comnmente son confundidos. Las Tuberas corresponde al conjunto conformado por tubos normalizados, los accesorios, las vlvulas, etc; encargados de transportar los gases o lquidos que as lo necesitan. Mientras que Tubo es aquel producto tubular de seccin transversal constante y de material de uso comn.

1.3 TUBERAS INDUSTRIALES

Las tuberas con destinacin industrial tienen una muy amplia aplicacin, pues es por medio de ellas que se transportan todos lo fluidos (gases, mezclas, lquidos, etc) para optimizar y no limitar los procesos industriales. Tienen como principal destino la industria de la construccin, la industria elctrica y la metalmecnica. Dentro de la industria de la construccin, las tuberas son demandadas para la elaboracin de estructuras firmes as como para cableado, ventilacin, alcantarillado y conduccin de aguas blancas y negras.

1.4 DATOS CARACTERSTICOS:PRESIN NOMINAL La presin de diseo no ser menor que la presin a las condiciones ms severas de presin y temperatura coincidentes, externa o internamente, que se espere en operacin normal. La condicin ms severa de presin y temperatura coincidente, es aquella condicin que resulte en el mayor espesor requerido y en la clasificacin (rating) ms alta de los componentes del sistema de tuberas.

TEMPERATURA NOMINAL

Es la temperatura del metal que representa la condicin ms severa de presin y temperatura coincidentes. Los requisitos para determinar la temperatura del material de diseo para tuberas son como sigue: Para componentes de tubera con aislamiento externo, la temperatura del material para diseo ser la mxima temperatura de diseo del fluido contenido.

Para componentes de tubera sin aislamiento externo y sin revestimiento interno, con fluidos a temperaturas de 32F (0C) y mayores, la temperatura del material para diseo ser la mxima temperatura de diseo del fluido reducida, segn los porcentajes de la tabla. Para temperaturas de fluidos menores de 32F (0C), la temperatura del material para el diseo, ser la temperatura de diseo del fluido contenido.

ESPESOR NOMINAL Es el grosor de la pared del tubo. El mnimo espesor de pared para cualquier tubo sometido a presin interna o externa es una funcin de: El esfuerzo permisible para el material del tubo Presin de diseo Dimetro de diseo del tubo Dimetro de la corrosin y/o erosin

DIMETRO NOMINAL

Dimetro exterior del tubo. Es la medida de un accesorio mediante el cual se identifica al mismo y depende de las especificaciones tcnicas exigidas.

RESISTENCIA

Es la capacidad de tensin en libras o en kilogramos que puede aportar un determinado accesorio en plena operatividad.

ALEACIN

Es el material o conjunto de materiales del cual esta hecho un accesorio de tubera.

1.5 PROCEDIMIENTO DEL DISEO DE UN SISTEMA DE TUBERAS:

El diseo de un sistema de tuberas consiste en el diseo de sus tuberas, brida, empaquetaduras, vlvulas, accesorios, filtros, trampas de vapor juntas de expansin. a) Establecimiento de las condiciones de diseo incluyendo presin, temperaturas y otras condiciones, tales como la velocidad del viento, movimientos ssmicos, choques de fluido, gradientes trmicos y nmero de ciclos de varias cargas. b) Determinacin del dimetro de la tubera, el cual depende fundamentalmente de las condiciones del proceso, es decir, del caudal, la velocidad y la presin del fluido. c) Seleccin de los materiales de la tubera con base en corrosin, fragilizacin y resistencia. d) Seleccin de las clases de rating de bridas y vlvulas.

e) Clculo del espesor mnimo de pared (Schedule) para las temperaturas y presiones de diseo, de manera que la tubera sea capaz de soportar los esfuerzos tangenciales producidos por la presin del fluido. f) Establecimiento de una configuracin aceptable de soportes para el sistema de tuberas. g) Anlisis de esfuerzos por flexibilidad para verificar que los esfuerzos producidos en la tubera por los distintos tipos de carga estn dentro de los valores admisibles, a objeto de comprobar que las cargas sobre los equipos no sobrepasen los valores lmites, satisfaciendo as los criterios del cdigo a emplear.

II. MATERIALES DE TUBERIAS2.1 TUBERIAS METALICAS:

TENEMOS:

Tubos de hierro fundido Tuberas de acero. Tuberas de cobre. Tuberas de bronce.

a) TUBERIAS DE HIERRO FUNDIDO

Se utiliza generalmente en el servicio de agua y desage, sobre todo cuando la tubera debe estar en contacto directo con la tierra. Las tuberas de hierro fundido son largamente utilizados para aguas residuales.

Tubera de hierro fundido

En colectores de alcantarillado, este tipo de tubera se recomienda emplear:

a) Cuando la tubera sea instalada en un lugar de paso de vehculos y con un recubrimiento mnimo (tapada). b) Cuando la tubera sea instalada a grandes profundidades por sobre los lmites de resistencia de otros materiales. c) Cuando la tubera sea instalada en forma colgada o aparente, donde pueden producirse deformaciones importantes. d) Cuando existe la necesidad de atravesar o pasar sobre ros. e) Cuando existe la necesidad de pasar sobre vanos de puentes donde la vibracin afectara a otro tipo de materiales. f) Cuando la pendiente del colector es superior a 15 %.

La principal desventaja que se puede mencionar de los tubos de hierro fundido es la abrasin, principalmente en tuberas de impulsin. Para la utilizacin en redes de alcantarillado, los tubos, deben ser protegidos contra la corrosin interna y externa mediante por lo menos, un revestimiento de cemento. Modernamente, tales revestimientos son ejecutados empleando materiales vinlicos, resinas epxicas y ceras micro cristalizadas.

b) TUBERIAS DE ACERO:

Su uso comn es en el transporte de agua, vapores, aceites, combustibles y gases. Se utiliza para altas temperaturas y presiones. Las tuberas con mayor capacidad condujeron al desarrollo de aceros con un mayor lmite de fluencia.

El transporte de gas, petrleo y cidos requiere de un acero resistente a la corrosin.

Se unen por uniones roscadas, soldadas y con brida.

c) TUBERAS DE COBRE:

La mayora de las instalaciones modernas se hacen con tuberas de cobre, ya que es un material ligero, fcil de manipular y que suelda con facilidad. Adems, sirve para las conducciones tanto de agua fra como de agua caliente.

Existen bsicamente dos tipos de tuberas de cobre: Tubos de cobre rgido: 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 ms moldeable.

Cobre Las tuberas de cobre se pueden doblar y curvar, y si se hace correctamente se puede incluso evitar la instalacin de codos. La tubera se introduce en el interior de un muelle y con una simple presin sobre l, el tubo de cobre se curvar sin deformarse ni aplastarse.

El cobre es un metal blando y por lo tanto fcil de cortar. Se puede usar una sierra para metales, aunque, para evitar deformar la tubera y que el corte sea recto y limpio, es preferible usar un corta tubos. Esta herramienta posee unas ruedecillas que, una vez adaptadas al dimetro del tubo, permiten cortarlo sin esfuerzo y sin temor a hundirlo por la presin.

Cobre fcil de cortard) TUBERIAS DE BRONCE Son apropiadas para el suministro de agua. Se debe unir con accesorios de cobre para evitar corrosin galvnica. Su costo es elevado comparado con los dems

2.2 TUBERIAS NO METALICAS:

TENEMOS:

Tuberas cermicas Tuberas de hormign y de hormign armado Tuberas de polister Tuberas de PVC Tuberas de polietileno (PE) y de polipropileno (PP)

Tuberas no metlicas

a) TUBERIAS CERAMICAS Los tubos cermicos son qumicamente inertes logrando resistir los ataques qumicos corrosivos de las aguas domsticas e industriales. Poseen una buena resistencia a la abrasin.

Son lisas, con bajos coeficientes de friccin, impermeables y poco atacables por cidos; son sin embargo las que ms se deben controlar y comprobar debido a su fragilidad, permeabilidad por fisuras y por la dificultad de ejecucin de sus juntas.

Tubos de Cermica

b) TUBERIAS DE HORMIGON:

Los tubos de hormign, se fabrican en moldes metlicos, empleando hormigones ricos en dosificacin de cemento. Los tubos pueden ser de hormign simple o de hormign armado. Los tubos pueden ser de hormign simple o de hormign armado.

Las tuberas de hormign armado deben llevar armaduras de refuerzo solamente cuando se trata de grandes dimetros. Este tipo de pueden alcanzar un tamao de dimetro inmenso.

c) TUBERIAS DE POLIESTER:

Se fabrican con resinas de polister, refuerzos de fibra de vidrio y cargas inertes (arenas, carbonato clcico, etc.) con secciones de 400 a 1500mm.

Poliester

Caractersticas: Tienen una gran solidez y son muy flexibles. Son muy resistentes a la corrosin (ideales para el transporte de salmuera). Tienen una gran capacidad hidrulica. Se fabrican con 6 metros de longitud. Resistentes a la corrosin electroltica. No requieren proteccin catdica o de otro tipo. Tienen un coeficiente de dilatacin trmica lineal muy bajo. Se pueden cortar con facilidad en cualquier posicin. 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 abrasin (ensayos con lodos abrasivos). Garantizados hasta temperaturas de 35 C para pH entre 1 y 10. Resistente a los ataques qumicos. Se pueden almacenar al aire libre sin problemas. Son muy caros.

d) TUBERIAS DE PVC:

Este tipo de tuberas, gracias al gran desarrollo tecnolgico de la industria de plsticos y la facilidad de manipulacin de todos los productos fabricados con ste material, hacen que en la actualidad tengan gran aceptacin para redes de alcantarillado, solamente en dimetros pequeos de 6" y 8" ya que para dimetros mayores el costo es muy alto.

Son de poco peso (Peso especfico 1.4 g/cm3). Son inertes a la corrosin por aguas y suelos agresivos. La superficie interior de los tubos puede considerarse "hidrulicamente lisa". Baja probabilidad de obstrucciones. No favorecen el desarrollo de algas ni hongos.

Tuberas PVC las ms utilizadas

Tubera PVCe) TUBERAS DE POLIETILENO (PE) Y DE POLIPROPILENO (PP):

Este tipo de tuberas, se fabrican en forma anloga al P.V.C., es decir, por extrusin, aunque la configuracin 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 instalacin, en los tendidos de las tuberas, deben tenerse en cuenta los esfuerzos que se producen por dilataciones y retracciones.

Su utilizacin es recomendada en especial para lanzamientos submarinos ya que resisten el ataque de microorganismos que pueden producir perforaciones en la tubera.

PolietilenoIII. ELEMENTOS DEL SISTEMA DE TUBERAS

3.1. ACCESORIOSEs el conjunto de piezas moldeadas o mecanizadas que unidas a los tubos mediante un procedimiento determinado forman las lneas estructurales de tuberas de una planta de proceso.

3.2. BRIDAS

Son accesorios para conectar tuberas con equipos (bombas, intercambiadores de calor, calderas, tanques, etc.) o accesorios (codos, vlvulas, etc.). Las ventajas de las uniones bridadas radica en el hecho de que permite el rpido montaje y desmontaje a objeto de realizar reparaciones o mantenimiento.

Tipos y Caractersticas de Bridas Brida roscada. Son bridas que pueden ser instaladas sin necesidad de soldadura y se utilizan en lneas con fluidos con temperaturas moderadas, baja presin y poca corrosin, no es adecuada para servicios que impliquen fatigas trmicas.

Brida ciega. Es una pieza completamente slida sin orificio para fluido, y se une a las tuberas mediante el uso de tornillos, se puede colocar conjuntamente con otro tipo de brida de igual dimetro, cara y resistencia.

Bridas

3.3. CODOS

Son accesorios de forma curva que se utilizan para cambiar la direccin del flujo de las lneas tantos grados como lo especifiquen los planos o dibujos de tuberas.

Tipos de Codos

Los codos estndar son aquellos que vienen listos para la pre-fabricacin de piezas de tuberas y que son fundidos en una sola pieza (45,90,180).

3.4. T

Son accesorios que se utilizan para efectuar fabricacin en lneas de tubera. Tipos Dimetros iguales o te de recta Reductora con dos orificios de igual dimetro y uno desigual. Caractersticas Dimetro. Las tes existen en dimetros desde hasta 72

Espesor. Este factor depende del espesor del tubo o accesorio a la cual va instalada. Aleacin. Acero al carbono, acero inoxidable, galvanizado, etc.

Tubera T3.5. REDUCCIN Son accesorios de forma cnica que se utilizan para disminuir el volumen del fluido a travs de las lneas de tuberas. Tipos Estndar concntrica. Se utiliza para disminuir el caudal del fluido aumentando su velocidad, manteniendo su eje. Estndar excntrica. Se utiliza para disminuir el caudal del fluido en la lnea aumentando su velocidad perdiendo su eje.

Caractersticas Dimetro. Vara desde x 3/8. Aleacin. Acero al carbono, acero al cromo, acero inoxidable, etc.

Reduccin3.6. EMPAQUETADURAS Accesorio utilizado para realizar sellados en juntas mecanizadas existentes en lneas de servicio o plantas en proceso. Tipos Empaquetadura flexitalica. Este tipo de Empaquetadura es de metal. Anillos de acero. Son las que se usan con brida que tienen ranuras para el empalme con el anillo de acero

Empaquetadura de asbesto. Empaquetaduras de goma. Empaquetaduras grafitadas

3.7. TAPONES. Son accesorios utilizados para bloquear o impedir el pase o salida de fluidos en un momento determinado. Mayormente son utilizados en lneas de dimetros menores. Tipos Segn su forma de instalacin pueden ser macho y hembra.

Caractersticas Resistencia. Tienen una capacidad de resistencia de 150 libras hasta 9000 libras Junta. La mayora de las veces estos accesorios se instalan de forma enroscable, sin embargo por normas de seguridad muchas veces adems de las roscas suelen soldarse.

IV. TECNOLOGIAS DE LAS TUBERIAS

4.1. TUBERAS SUMERGIBLES

El 4510 se ha diseado especficamente para las aplicaciones que demandan una alta relacin calidad / precio

Estos sensores mantienen la misma calidad y prestaciones que los sumergibles pero miden la presin absoluta en una tubera llena de lquido o gases. Disponemos de un amplio margen de presiones, salidas elctricas y de tipos de conexin

V. BIBLIOGRAFA Agua potable para poblaciones rurales - Sistema de abastecimiento por gravedad. Roger Agero Pittman, Asociacin de Servicios Rurales(SER)1997.

Reglamento Nacional de Construcciones del Per - Normas TcnicasPeruanas Ao 2002.

Manual de HIDRULICA J. M Azevedo Netto-Guillermo Acosta lvarez 1975 editorial HARLA S.A.

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Manual especificaciones tcnicas- Proyecto Integral de Saneamiento Bsico Rural PROISABAR -Ministerio de Salud-Direccin General de Saneamiento DIGESA Direccin de Saneamiento Bsico-2002

ANEXOS