Tubería

Tuberías en una sala de calderas.

Una tubería o cañería es un conducto que cumple la función de transportar agua u otros fluidos. Se suele elaborar con materiales muy diversos. Cuando el líquido transportado es petróleo, se utiliza la denominación específica de oleoducto. Cuando el fluido transportado es gas, se utiliza la denominación específica de gasoducto. También es posible transportar mediante tubería o nada materiales que, si bien no son un fluido, se adecúan a este sistema: hormigón, cemento, cereales, documentos encapsulados, etcétera.

Materiales

Las tuberías se construyen en diversos materiales en función de consideraciones técnicas y económicas. Suele usarse el poliéster Reforzado con fibra de vidrio (PRFV), hierro fundido, acero, latón, cobre, plomo, hormigón, polipropileno, PVC, polietileno de alta densidad (PEAD), etcétera.

Tubos de acero

Hay tres métodos de fabricación de tuberías de acero.

• Sin costura (sin soldadura). La tubería es un lingote cilíndrico el cual es calentado en un horno antes de la extrusión. En la extrusión se hace pasar por un dado cilíndrico y posteriormente se hace el agujero mediante un penetrador. La tubería sin costura es la mejor para la contención de la presión gracias a su homogeneidad en todas sus direcciones. Además es la forma más común de fabricación y por tanto la más comercial.
• Con costura longitudinal. Se parte de una lámina de chapa la cual se dobla dándole la forma a la tubería. La soldadura que une los extremos de la chapa doblada cierra el cilindro. Por tanto es una soldadura recta que sigue toda una generatriz. Variando la separación entre los rodillos se obtienen diferentes curvas y con ello diferentes diámetros de tubería. Esta soldadura será la parte más débil de la tubería y marcará la tensión máxima admisible.
• Con soldadura helicoidal (o en espiral). La metodología es la misma que el punto anterior con la salvedad de que la soldadura no es recta sino que recorre la tubería siguiendo la tubería como si fuese roscada.

Tubos de fibrocemento

Las tuberías de fibroceneto se comenzaron a utilizar en las primeras décadas del 1900, hasta la decada de los 1960-70 se utilizo ampliamente tanto en sistemas de abastecimiento de agua potable como en sistemas de riego por presión.

En Europa, a partir de los años 80 su uso empieza a decaer y por los 90 se comienza a prohibir en algunos paises europeos, y en España se prohibe su uso y comercialización a partir de junio de 2002, ya que la exposición frecuente al amianto, por medio de la inhalación de sus pequeñas fibras, podría ocasionar enfermedades irreversibles como la asbestosis y el cáncer de pulmón. Actualmente (2010) la mayoría de los organismos financiadores multilaterales prohiben su uso.

Tubos de gres

Ventajas

• Los tubos de gres, sobre todo los vitrificados, son muy resistentes a la abración, y al ataque de muchas sustancias químicas.

Desventajas

• Los tramos de tubos son cortos, no superando generalmente una longitud de un metro, lo que incrementa el número de uniones, y consecuentemente aumenta el peligro de fugas.

Tubos de hierro fundido

Una tubería de hierro fundido con costura o sin costura, es una placa de hierro doblada según el diámetro que se requiera y soldada por su parte unión contra la parte inicial, en el caso de la que lleva costura, la que no lleva costura es una inyección del hierro fundido en un proceso llamado fundición en el cual la tubería sale sin costura, la diferencia principales que la tubería con costura es más propensa a apertura por presiones que no resiste, a comparación de la tubería sin costura su manufactura es de mayor resistencia a las presiones.

Tubos de hierro galvanizado

La tubería de hierro galvanizado, es una placa de acero negro pero con el proceso de galvanizado en sus dos vistas. El galvanizado se aplica despues de formado el tubo. Al igual que la de acero al carbón, se dobla la placa a los diámetros que se requiera y existen con costura y sin costura y se utiliza para transportar agua potable, gases, aceites o vapores a alta y baja presión

Tubos de hormigón

La tubería de cemento, hormigón u hormigón armado, es eficaz, económica y ecológica para redes hidráulicas que trabajan en régimen libre o en baja presión. La La experiencia en su utilización es amplia ya que el uso del hormigón, como material de construcción, es muy antiguo y ha tenido, a lo largo del tiempo muchas modificaciones, tanto en la composición de los materiales utilizados para el hormigón, como en los procedimientos constructivos.

Los tubos de hormigón pueden ser de:

• Hormigón simple;
• Hormigon armado;
• Hormigón pretensado.

Evidentemente las tuberias de hormigón, como todas las otras tuberías, tiene ventajas e inconvenientes, los principales son:
Ventajas

• Los tubos de hormigón pueden ser construidos en lugares próximosde donde seran empleados, con parte de los materiales encontrados en el lugar.
• Los procedimientos constructivos son relativamente simples.
• Pueden ser construidos en una faja de dimensiones muy amplia.
• Son relativamente fáciles de instalar.
• Una de las ventajas diferenciales del tubo de hormigón armado es que permite adecuar el tubo a las cargas del terreno y sobrecargas externas a que en cada posición del trazado esté sometida la tubería, pudiendo adaptarse la resistencia de la tubería a las solicitaciones reales a que vaya a estar sometida.

Desventajas

• Son susceptibles a la corrosión interna y externa, en presencia de sulfuros.
• Exige un número considerable de juntas, lo que propicia las infiltaciones, ya sea desde adentro de la tubería, pudiendo contaminar el suelo, o desde el externo del tubo, lo que produce un incremento del caudal transportado.

Usos de las tuberias

Sistemas de abastecimiento de agua

Actualmente, los materiales más comunes con los que se fabrican tubos para la conducción de agua son: PRFV, cobre, PVC, polipropileno, PEAD, acero y hierro dúctil (ISO-2531)（GB/T13295-2008）.

Hasta la decada del 1960-70 eran muy utilizadas las tuberías de fibrocemento. Se dejaron de utilizar al hacerse cada vez más evidentes las propiedaed cancerígenas del asbestos que se utilizaba en la fabricación del fibrocemento. Actualmente ya casi no se utiliza el fibrocemento, y las redes construidas con este material son paulatinamente sustituidas por otros materiales.

Desagües

Los materiales más comunes para el desalojo de aguas servidas son: PRFV, hierro fundido, PVC, hormigón o fibrocemento, antiguamente, hasta la decada de 1950-60, se utilizaban tubos de desagüe en plomo .
Los nuevos materiales que están reemplazando a los tradicionales son el PRFV (Poliéster Reforzado con Fibra de Vidrio), PEAD (Polietileno de Alta Densidad) y PP (Polipropileno).

Gas

Suelen ser de cobre o acero (dúctil o laminar según las presiones aplicadas), dependiendo del tipo de instalación, aunque si son de un material metálico es necesario realizar una conexión a la red de toma de tierra. También se están comenzando a hacer de PRFV, Polietileno Reforzado con Fibra de Vidrio. en el caso de tuberías de conducción con requerimientos térmicos y mecánicos menos exigentes; además soportan altas presiones.

Calefacción

El cobre es el material más usado en las instalaciones nuevas, mientras que en instalaciones antiguas es muy común encontrar tuberías de hierro. En redes enterradas se emplea tubería preaislada.

Uso industrial

Energía

En el transporte de vapor de alta energía se emplea acero aleado con cromo y molibdeno.

Para grandes caudales de agua (refrigeración) se emplea poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV-hasta DN3200), hierro fundido dúctil (hasta 2m de diámetro) o acero al carbono. En el caso de la última, la tubería se fabrica a partir de chapa doblada que posteriormente es soldada (tubería con costura).

En el ámbito de la producción de energía hidráulica se las llama tubería forzada.

Petroquímica

Dada la variedad de productos transportados se encuentran materiales muy distintos para atender a las necesidades de corrosión, temperatura y presión. Cabe reseñar materiales como el PRFV, Monel O el Inconel para productos muy corrosivos.

Códigos Internacionales

A continuación se enumeran algunos códigos que contemplan el diseño de sistemas de tuberías

ISO/EN/ASME/ANSI

• ASME B31.1 - Tuberías en plantas de generación
• ASME B31.3 - Plantas de proceso
• ASME B31.4 - Transporte de hidrocarburos líquidos, gas petrolero, Andhydroys Anmonia y Alcoholes
• ASME B31.5 - Tuberías para refrigeración
• ASME B31.8 - Conducciones de gas
• ASME B31.9 - Tuberías para edificios de servicios
• ISO2531 - Tubos, racores y accesorios de fundición dúctil y sus uniones para la aplicación de agua o gas.
• ISO8179 - Tubos de Fundición Dúctil – Revestimiento Exterior de Cinc y Capa de Acabado

Parte I – Cinc Metálico con Capa de Acabado

Parte II – Pintura de Cinc Rico con Capa de Acabado.

EUROCÓDIGO

• EN 13480 Tuberías industriales metálicas
• EN 10255 Tamaño de tubería
• EN 545-2010 Tubos, racores y accesorios de fundición dúctil y sus uniones para canalizaciones de agua – Requisitos y métodos de ensayo

Véase también

• Ecuación de Darcy-Weisbach
• Ecuación de Colebrook-White
• Diagrama de Moody
• Flujo de agua en tubería
• Cálculo de caudal de agua en tubería

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre tuberías para agua. Commons
• Wikcionario tiene definiciones para tubería.Wikcionario
• Wikcionario tiene definiciones para cañería.Wikcionario