Tubería

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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 el término oleoducto. Cuando el fluido transportado es gas, se utiliza el término gasoducto. También es posible transportar mediante tuberías materiales que, si bien no son un fluido, se adecuan a este sistema: hormigón, cemento, cereales, documentos encapsulados, etcétera.

Materiales[editar]

Las tuberías se fabrican 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,[1] y termoplástico polietileno de alta densidad (PEAD), etcétera.

Tubos de acero estirado[editar]

Hay tres métodos de fabricación de tuberías de acero:

  • Sin costura (sin soldadura). La tubería es un lingote cilíndrico que se calienta 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 para darle 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 acero galvanizado[editar]

La tubería de acero galvanizado es una tubería de acero estirado, como en el caso anterior, pero a la que se ha sometido a un proceso de galvanizado interior y exteriormente. El galvanizado se aplica después 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 o conductos de chapa galvanizada[editar]

Son conductos utilizados para aire (instalaciones de climatización) que se pueden hacer de dos modos:

  • De sección circular: suelen construirse de chapa arrollada helicoidalmente y engatillada.
  • De sección rectangular: se construyen de cualquier dimensión mediante la suma de chapas planas embutidas someramente, generalmente en punta de diamante, para darle mayor rigidez.

Tubos de hierro fundido[editar]

Una tubería de hierro fundido se fabrica mediante una colada en un molde o mediante inyección del hierro fundido en un proceso llamado fundición, en el cual la tubería sale sin costura. La ventaja de este sistema es que las tuberías tienen gran durabilidad y resistencia al uso. Por contra son más frágiles ante los golpes.

Tubos de cobre[editar]

Tubos de fibrocemento[editar]

Las tuberías de fibrocemento comenzaron a utilizarse en las primeras décadas del 1900, y hasta la década de 1960-1970 se utilizó ampliamente tanto en sistemas de abastecimiento de agua potable como en sistemas de riego por presión.[2]

En Europa, a partir de la década de 1980 su uso empieza a decaer y para la de 1990 se comienza a prohibir en algunos países europeos; en España se prohíbe 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. Al 2010, la mayoría de los organismos financiadores multilaterales tenían prohibido su uso.

Tubos de gres[editar]

Ventajas[editar]

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

Desventajas[editar]

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

Tubos de hormigón[editar]

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 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:

Evidentemente las tuberías de hormigón, como todas las otras tuberías, tienen ventajas e inconvenientes. Las principales son:

Ventajas[editar]

  • Los tubos de hormigón pueden ser construidos en lugares próximos al lugar donde serán empleados, con parte de los materiales encontrados en el lugar.
  • Los procedimientos constructivos son relativamente simples.
  • Pueden construirse 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, y la resistencia de la tubería puede adaptarse a las circunstancias reales a que vaya a estar sometida.

Desventajas[editar]

  • Son susceptibles a la corrosión interna y externa, en presencia de sulfuros.[3]
  • Exige un número considerable de juntas, lo que propicia las infiltraciones, ya sea desde adentro de la tubería, con lo cual puede contaminarse el suelo, o desde el externo del tubo, lo que produce un incremento del caudal transportado.

Usos de las tuberías[editar]

Sistemas de abastecimiento de agua[editar]

Los materiales más comunes con los que se fabrican tubos para la conducción de agua son: PRFV, cobre, PVC,[1] polipropileno, polietileno (PEAD, acero y hierro dúctil (ISO-2531)(GB/T13295-2008).

Hasta la década de 1960-1970 eran muy utilizadas las tuberías de fibrocemento. Se dejaron de utilizar al hacerse cada vez más evidentes las propiedades cancerígenas del asbesto que se utilizaba en la fabricación del fibrocemento. Actualmente ya casi no se utiliza el fibrocemento, y las redes construidas con este material se han ido sustituyendo paulatinamente por otros materiales.

Desagües[editar]

Los materiales más comunes para el desalojo de aguas servidas son: PRFV, hierro fundido, PVC,[1] hormigón o fibrocemento.[4] Hasta la década de 1950-1960 se utilizaban tubos de desagüe en plomo[nota 1] .

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[editar]

Suelen ser de cobre o acero (dúctil o laminar, según las presiones aplicadas), según el tipo de instalación, aunque si son de un material metálico es necesario realizar una conexión a la red de toma de tierra.[5] También se están comenzando a elaborar de PRFV, polietileno reforzado con fibra de vidrio.[6] en el caso de tuberías de conducción con requerimientos térmicos y mecánicos menos exigentes; además, soportan altas presiones.

Calefacción[editar]

Tradicionalmente se ha usado el acero negro, el más adecuado para radiadores de ese material o de fundición. Actualmente se usa el cobre, material muy usado en las instalaciones nuevas, pero da problemas por contacto con otros metales en presencia de agua (corrosiones) especialmente con emisores de aluminio (muy corrosible), por lo que también se utilizan tuberías de material plástico. No deben emplearse tuberías galvanizadas porque el agua, a temperaturas superiores a 60 °C, destruye la protección de cinc.

En redes enterradas se emplea tubería preaislada.

Uso industrial[editar]

Energía[editar]

En el transporte de vapor de alta energía[7] 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 llama tubería forzada.

Petroquímica[editar]

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[editar]

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

ISO/EN/ASME/ANSI[editar]

  • 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 zinc y capa de acabado
Parte I – Cinc Metálico con Capa de Acabado
Parte II – Pintura de Cinc Rico con Capa de Acabado

EUROCÓDIGO[editar]

  • 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[editar]

Referencias[editar]

  1. a b c Actualmente el PVC está prohibido en algunos países o su aplicación ha sido limitada por considerarse que provoca efectos contaminantes para el ser humano y el entorno. Véase la campaña de Greenpeace 'PVC-free future'
  2. Conducción a la casa de La Navata [1]
  3. Metcalf, L. y H. P. Eddy. American Sewerage Practice, vol I 2.ª ed., McGraw Hill, New York, 1928.
  4. Actualmente el fibrocemento está prohibido en muchos países, si contiene fibras de amianto, un material cancerígeno
  5. Es muy peligroso utilizar las tuberías como red de toma de tierra.
  6. Observar la difusión en materiales termoplásticos como fuente de entrega de oxígeno y escape de gases
  7. Vapor con temperaturas de hasta 580ºC y presiones hasta 180 bares.

Notas[editar]

  1. De aqui deriva el nombre de plomero con que se conoce al técnico que ejecuta y repara los desagües domésticos.

Enlaces externos[editar]