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• Mirtha Cruzado Rafael

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CONCEPTO La tubería es un medio de transporte de agua de un determinado punto a otro. Los esfuerzos que debe resistir la tubería son producidos por la presión estática del agua, por fuerzas centrífugas causadas por los cambios en la dirección del flujo, cargas externas cambios de temperatura y cambios repentinos en velocidad (golpe de ariete).

GRUPO Nº 10 Ingeniería Sanitaria

TUBERIAS TIPOS DE TUBERIAS

TUBERIAS 1. TUBERIAS Los diferentes tipos de tuberías pueden ser clasificados de acuerdo al material con el que han sido manufacturados y esto, a su vez, determina el uso para el que han sido diseñados. Quienes no se dedican a la construcción o la fontanería pensarán que sólo hay dos tipos de tuberías: de plástico o de metal, sin embargo cada una de estas “categorías” tienen una diversidad propia: Tuberias especializadas Tubería con costura Tuberia de acero Tuberia de acero inoxidable Tuberia de cobre Tuberia de polietileno Tuberia de polietileno de alta densidad Tuberia estructural Tuberia galvanizada Tuberia mecanica Tuberia sin costura Tuberias de metal Tuberias de plastico Tuberias pex Tubo conduit Tubo galvanizado Tubos de aluminio Tubos de concreto Tubos estructurales

 TIPOS DE TUBERÍAS DE METAL

No todas las tuberías metálicas son iguales. Para empezar, se emplean diferentes tipos de metal y son las características de los metales los que hacen diferentes unas cañerías de otras.

Tuberías de cobre

Son las más comunes en edificios de viviendas particulares, aunque la verdad es que su precio es más alto que el de las de plástico. El cobre es muy resistente al deterioro por corrosión y también soporta bien las altas temperaturas. Los tamaños más habituales de las tuberías de cobre son M, L y K, que se corresponden con los tamaños pequeños, mediano y grande respectivamente. Un pequeño inconveniente de estas

tuberías es que

pueden dar cierto olor al agua.

Ventajas: Las tuberías de cobre son resistentes frente a

los materiales de

obra ya que las tuberías de cobre son maleables y se

adaptan

trazados tortuosos. Además, son perfectas ante el frío ya

que son resistes a

la congelación, aunque no se recomienda usar las

tuberías de cobre

a

en exteriores.

Inconvenientes: Su alto coeficiente de dilatación conlleva

la necesidad de

interponer forros de cartón en los empotramientos para

soportar

las

dilataciones. Es un material de tuberías que suele ser

atacado

por

aguas amoniacales como la orina o aguas negras. Otro problema que se encuentra en las tuberías de cobre es la formación de micropilas al estar en contacto con otros metales como el acero.

Acero inoxidable

Menos habituales que el cobre, también son más caras y se encuentran con mayor dificultad. Se usan sobre todo en edificios cercanos al mar o en complejos marítimos debido al poder anticorrosivo del acero inoxidable, que resiste mejor la acción del agua salada que otros metales. Ventajas: Permite de una forma fácil y rápida, realizar

instalaciones sin

roscas y sin soldaduras. Todos estos motivos conllevan un

considerable

ahorro de tiempo y mano de obra. Gracias a la tubería de acero inoxidable a compresión

puedes

reducir

entre un 60% y un 70% el tiempo de mano de obra, en

comparación con

un sistema soldado o roscado, y además dicha mano de

obra

no

tiene

que ser cualificada, ya que es extremadamente fácil. Las principales aplicaciones permiten cubrir una amplia

gama

de

sectores:

o

Aire comprimido.

o

Calefacción.

o

Climatización.

o

Sistemas contraincendios.

o

Energía solar.

o

Agua potable.

o

Industria, naval y minería.

Inconvenientes:

las tuberías de acero inoxidable a compresión no son considerados idóneos para instalaciones

empotradas. Esto significa que, en la vivienda moderna, donde la estética reviste un papel importante, el uso de tales técnicas de unión presenta algunos problemas, al ser poco estética.

Endotérmico: Las estructuras en acero o con partes en

acero,

propagan fácilmente el calor debido a las propiedades

físicas de este

material, y en caso de incendio las altas temperaturas se

propagarán

fácilmente por la estructura haciendo que falle más rápido.

Tuberías galvanizadas El galvanizado es un proceso de tratamiento del metal

mediante

el

que se previene que el mismo se oxide. Este tipo de

tratamiento

suele emplearse en las tuberías de entrada y salida de agua

de los hogares.

Aunque hoy en día tiende a sustituirse el galvanizado por tuberías PEX. Debido, sobre todo, al menor coste y mayor durabilidad de estas últimas.

Ventajas: Facilidad de trabajo y buenas características mecánicas, son tuberías soldables y son de coste aceptable.

Inconvenientes: Facilidad de corrosión, es fácil que sufra incrustación y es sensible de ser atacado por aguas ácidas y yeso húmedo.

 TIPOS DE TUBERÍAS DE PLÁSTICO

Tuberías de PVC Hoy en día pueden encontrarse tuberías de este tipo de plástico en diferentes diámetros de acuerdo con los estándares de fontanería. Se utilizan sobre todo para la conducción de agua a presión. No se recomiendan para el agua caliente, ya que las altas temperaturas pueden deformar el tubo de plástico e incluso derretirlo si son lo bastante altas. Ventajas: Las tuberías PVC dominan el mercado de la industria hidráulica en los últimos 60 años, esto es debido a que el flujo del agua es constante gracias a la superficie lisa en el interior de los tubos, además los costos son bajos y tienen una excelente resistencia.

Inconvenientes: Limitación de medidas y tamaños, es un material frágil por lo que si caen al suelo o se pisan pueden llegar a romperse. La composición del PVC es básicamente sal y petróleo y esto puede llegar a ser perjudicial para el medio ambiente. Se necesita dejar pasar al sabor a plástico.

menos 24 horas para evitar sentir un

Tuberías de CPVC (Policloruro de vinilo clorado)

En realidad se trata de un tipo de plástico derivado del PVC que se distingue por su color amarillo (el PVC suele ser blanco o gris claro). La mayor diferencia con este, y también la ventaja que tiene sobre él, es que CPVC sí es resistente a temperaturas altas. Por tanto, puede transportar agua fría

y

también

caliente. Como su diámetro externo es parecido al de las

tuberías

de

cobre, el CPVC es viable para más usos que el PVC.

 Ventajas: La principal ventaja de las tuberías de

CPVC sobre el

PVC es que soportan altas temperaturas pudiendo

transportar

tanto agua fría como agua caliente. El CPVC

también

una gama de usos más amplia que el PVC al ofrecer

un

externo similar al de las tuberías de cobre. Es el

sistema

para aplicaciones de agua de proceso industrial.

Suelen ser más

tiene

diámetro

ideal

rentables que las tuberías metálicas.

Posee velocidades idóneas de flujo, son el sistema perfecto para las aplicaciones de agua de proceso industrial. Facilidad de instalación. Poco o nulo mantenimiento. Seguridad de instalación y para operar

 Inconvenientes: Material frágil, posee dificultad para soportar temperaturas muy altas. Otra desventaja del CPVC es su alto coeficiente de expansión térmica siendo desaconsejable para climas que experimentan amplias variaciones de temperatura. Además, el CPVC suele costar el doble que el PVC estándar.

Tuberías de polietileno reticulado Hablamos en este caso de las conocidas como tuberías PEX. Aunque nacieron en los lejanos años 20, su uso se está haciendo más popular ahora. Comparten las características del CPVC y además son resistentes a temperaturas mucho más altas. Por eso es frecuente encontrarlas en instalaciones de calefacción y calderas.  Ventajas: cuentan con las mismas características que las tuberías de CPVC pero soportan temperaturas mucho más altas y por ello. Además de su resistencia a

temperaturas

elevadas (hasta 110 ºC) poseen una alta

resistencia

impacto. Buenas propiedades aislantes y resisten

a

bruscos de temperatura. Permite una instalación

sencilla.

Las

tuberías de PEX tienen un color blanco-crema

aunque

suelen

colorearse en azul y rojo para denotar el paso de

agua

los

al

cambios

fría

y

caliente respectivamente.  Inconvenientes: No pueden soportar la luz

ultravioleta

sol (rayos UV) por lo que no se pueden utilizar en

aplicaciones

exteriores. Su almacenamiento en exterior por

tiempo

prolongado puede dañar el material. En algunos

casos

necesario colocar barreras de oxígeno al sistema

de tuberías para

del

es

que no exista contaminación de agua, ya que los tubos PEX poseen una membrana impermeable al agua.

 La tubería es un medio de transporte de agua de un determinado punto a otro. Los esfuerzos que debe resistir la tubería son producidos por la presión estática del agua, por fuerzas centrífugas causadas por los cambios en la dirección del flujo, cargas externas cambios de temperatura y cambios repentinos en velocidad (golpe de ariete).

¿QUÉ SON LAS TUBERÍAS PP-R? El Polipropileno Random, PP-R, es un polímero (plástico) que, a causa de sus excelentes propiedades, lo convierten en la mejor solución para la distribución y suministro de agua potable a presión, e incluso canalización de otros fluidos, tanto en el sector doméstico como industrial, también alimentario, ya que garantiza total atoxicidad para el ser humano.

Las tuberías de PPR se caracterizan por su soldadura por termofusión en todas las piezas internas y sus accesorios y no necesita de conexiones mecánicas ni material de aporte. A diferencia de otros tipos de tuberías cuyas uniones son mecánicas (posibilitando el escape a través de juntas), estos tubos se funden con la pieza haciéndose una sola con el accesorio

Su uso es apto en casi todo tipo de aplicación, gracias al excelente comportamiento que presenta el material, siendo recomendable 100% en fontanería (agua caliente y fría sanitaria), calefacción, climatización.

1.1.

CLASES DE TUBERIAS

De acuerdo al material empleado en su fabricación, las tuberías frecuentemente utilizadas para la construcción de sistemas de abastecimientos de agua son: a)

Tuberías de Hierro Fundido (H.F.).

b)

Tuberías de Hierro Fundido Dúctil (H.F.D.).

c)

Tuberías de Acero Galvanizado (H.G.).

d)

Tuberías de Asbesto-Cemento a Presión (A.C.P.).

e)

Tuberías de Policloruro de Vinilo (P.V.C.).

1.1.1. Tuberías de Hierro Fundido (H. F.)

La tubería de hierro fundido es fabricada mediante la fundición de lingotes de hierro, carbón cocke y piedra caliza. La presencia de láminas de grafito en la tubería le da cierta resistencia a la oxidación y a la corrosión, pero asimismo, la hace frágil.

Estas últimas características limitan el uso de tuberías de H.F., a ser utilizada enterrada, pues su poca o ninguna resistencia a los impactos la hace inadecuada para su colocación sobre soportes. La figura 8.1 nos muestra cómo se debe colocar en el terreno.

FIG 8.1 POSICIÓN CORRECTA DE COLOCACIÓN DE LA TUBERÍA DE HIERRO FUNDIDO

Es un material de gran durabilidad bajo condiciones de instalación apropiadas. Su condición de material frágil limita su utilización, principalmente en redes de distribución, donde la colocación de tuberías en zanjas es indispensable. Puede estimarse hasta en un 5 por 100 las pérdidas por rotura. Generalmente, en el diseño con esta clase de tubería se usa un valor de C =100 para obtener el coeficiente de rugosidad de la expresión de Hazen - Williams. La foto 8.1 nos muestra como se deben manipular las tuberías de hierro fundido.

FOTO 8.1

MANIPULANCION Y COLOCADO DE LAS TUBERÍA DE HIERRO FUNDIDO

1.1.2.

Es

Tuberías de Hierro Fundido Dúctil (H. F. D.)

también

fabricada por la fundición de hierro en presencia de cocke y piedra caliza,

pero mediante

métodos especiales se le adiciona magnesio, ocasionando que el grafito

adopte formas granulares, con lo cual se logra mantener mayor continuidad u homogeneidad del metal. Esta característica del material lo hace menos frágil que el H.F.,

permitiendo

mayor versatilidad en su uso, al poder ser

utilizado

enterrado como superficialmente, lo que permite

utilizar una sola

clase de tubería en el caso de diseño de líneas de

aducción

en

Dependiendo de los costos iniciales, puede

resultar

una

alternativa más económica que otra tubería (H.F.,

por ejemplo) en

razón de su menor peso y menores porcentajes de

pérdidas

roturas durante el transporte, carga, descarga y

colocación.

tanto

terrenos rocosos y terrenos blandos.

por

Los coeficientes de rugosidad pueden considerarse similares a los de H. F. La foto 8.2 nos muestra tuberías de hierro fundido dúctil. 1.1.3.

Tuberías de Hierro Galvanizado (H. G.)

Es también llamado Acero Galvanizado, pues su fabricación se hace mediante el proceso de templado de acero, sistema este que permite obtener una tubería de hierro de gran resistencia a los impactos y de gran ductilidad.

En razón de que su contenido de carbón es menor que el del H.F. su resistencia a la oxidación y a la corrosión es menor. Mediante el proceso de galvanizado se da un recubrimiento de zinc tanto interior como exteriormente, para darle protección contra la corrosión.

En base a sus características, esta tubería es recomendable para instalarse superficialmente, ya que presenta una resistencia a los impactos mucho mayor que cualquier otra, pero no resulta conveniente su instalación enterrada en zanja debido a la acción agresiva de suelos ácidos y el establecimiento de corrientes iónicas por la presencia de dos metales, Fe y Zn.

Puede considerarse una superficie interior un poco más lisa que H.F., aunque generalmente, para efectos de diseño, se usan valores de C similares (100-110). Su utilización está indicada principalmente en líneas de aducción, con terrenos accidentados o rocosos donde los costos de excavación pueden hacer prevalecer la utilización de tubería colocada sobre la superficie (soportes).

1.1.4. Tuberías de Asbesto-Cemento a Presión (A. C. P.)

La tubería A.C.P. se fabrica por enrollado a presión de una mezcla de asbesto y cemento portland en capas múltiples, siendo sometidas a fraguado mediante procesos especiales. La tubería presenta interiormente una superficie muy lisa, lo cual permite usar coeficientes de rugosidad menores y consecuentemente mayor capacidad de transporte (C = 120).

La tubería de asbesto-cemento es una tubería más frágil que la de H.F., por lo cual, su uso está limitado exclusivamente cuando sea factible su colocación enterrada. Por otra parte, es un material inerte a la corrosión, lo cual resulta ventajoso respecto a las otras clases de tuberías mencionadas.

Por su fragilidad, las pérdidas por rotura durante la carga, descarga, colocación y transporte son mayores (7 a 10 por 100). 1.1.5. Tuberías de material plástico (P. V. C.)

Las tuberías de material plástico se fabrican mediante la plastificación de polímeros, siendo el policloruro de vinilo en forma granular, la materia prima utilizada para la fabricación de la tubería conocida como P.V.C..

La característica más importante de la tubería plástica (P.V.C.) es su considerable menor peso, respecto a cualquier otra (H.F., H.F.D., A.C.P., H.G.), lo cual reduce grandemente costos de transporte e instalación.

En general, la tubería de plástico tiene poca resistencia relativa a impactos, esfuerzos externos y aplastamiento, por lo cual su utilización es más conveniente enterrada en zanjas.

Es un material inerte a la corrosión, por lo cual su utilización no se ve afectada por la calidad del agua. Ofrece ventajas en cuanto a capacidad de transporte en base a coeficientes de rugosidad menores ( C = 140). Las fotos 8.3 y 8.4 nos muestran tuberías PVC con sus distintos tipos de uniones, que se explicarán mas adelante.

FOTO 8.3 TUBERÍA DE PVC DE UNIÓN CAMPANA O RÍGIDA FOTO 8.4 TUBERÍAS DE PVC DE UNIÓN FLEXIBLE [Ref. Elaboración Propia PLASMAR] En

la tabla 8.1 se muestra las características para distintos tipos de tuberías

Tabla 8.1 Características de las tuberías para conductos a presión Material Hierro fundido

Diámetro [mm]

Ventajas

Desventajas

100 a 600

- Buena resistencia a carga exterior

- Peso elevado

o más a pedido

- Muy buna resistencia a la corrosión

- Frágil - Poca elasticidad, no admite presiones elevadas (máx. 100m.c.a)

Hierro ductil

Plástico (PVC y PE)

100 a 600

- Muy buena resistencia a la corrosión

o más a pedido

- Buena resistencia a carga exterior

12.5 a 150

- Poca elasticidad (pero mayor que el HF)

- Más liviana que el hierro fundido

- Frágil (menos que el HF)

- Excelente resistencia a la corrosión

- Solo puede funcionar hasta

- Liviana y de fácil manipuleo

temperatura 50° C máximo

- Costo hasta 50 mm favorable

- Baja resistencia a la flección

- No sujeta a electrólisis

- Puede perforarse fácilmente

Asbesto

500 a 600

- Muy buena resistencia a la corrosión

- Se deterioran en suelos ácidos

- No sujeta a electrólisis

- Baja resistencia a la flección

- Liviana y de fácil manipuleo

- Puede perforarse fácilmente

- Costo inicial bajo

- Se requiere D16:D19

- Mínima pérdida de carga por fricción

- Requiere sumo cuidado en la preparación de la base

Hormigón

250 a 1500

(tubo con

- Buena resistencia a la corrosión

- Se deterioran en suelos notablemente alcalinos

- Buena resistencia a cargas externas

cilindro de acero

- Util para grandes caudales

y refuerzo

- Peso excesivo, requiere de grúas para su colocación

pretensado Acero *

Desde 50 a pedido

- Liviana - Alta resistencia a la fricción - Adaptable a zonas donde

- Resistencia a la corroción: pobre ** - Costo elevado

puede haber

- Está sujeta a electrólisis

asentamientos

- Corrosión externa en suelos ácidos o alcalinos

- Soporta grandes presiones

- En diámetros grandes su resistencia exterior es baja -

Es

necesario

instalar

válvulas de aire (ventosas) para evitar el aplastamiento

* La utilización de esta tubería para el proyecto, debe ser realizada con justificación técnico-económica ** Si la tubería está bien protegida, la resistencia a la corrosión puede ser buena

TUBERÍAS DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (PEAD)

1.

DEFINICIÓN:

La TUBERÍA DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD ó TUBERÍA PEAD se fabrica por medio de extrusión de polietileno, el cual es un termoplástico no polar, semi-cristalino con distintos grados de reticulación, que se obtiene por medio de la polimerización del gas etileno, producto del craqueo de la nafta del petróleo, y plastificantes, los cuales incluyen negro de humo para protección solar. 2.

FUNCIÓN

Esta tubería es utilizada para el transporte de agua a 20°C en sistemas enterrados de aducción y distribución de agua. También es utilizada para transporte de líquidos en instalaciones industriales y mineras. Es posible también su utilización en sistemas expuestos con tuberías de color negro.

3.

USOS Y APLICACIONES

Las tuberías de PEAD pueden ser utilizadas en los siguientes tipos de instalaciones:

• Redes de aducción y distribución de agua potable • Redes de alcantarillado • Conducción de residuos industriales y químicos • Conducción de relaves y riego de pilas de lixiviación (plantas mineras) • Transporte de gas y petróleo • Riego tecnificado • Protección de cables eléctricos y telefónicos.

4.

NORMAS DE REFERENCIA LA TUBERÍA DE PEAD

Es producida bajo la norma ISO 4427 la cual es también compatible con la norma DIN 8074. Tanto la materia prima como la tubería producida están sujetas a todos los ensayos requeridos por esta norma, con lo cual TIGRE garantiza que el producto cumpla con todas las especificaciones y requisitos de calidad exigidos, además de garantizar una larga vida útil. Tigre también cuenta con la certificación ISO 9001, garantizando la calidad en todos sus procesos, desde el recibimiento de sus materias primas hasta la entrega adecuada de sus productos terminados.

5.

CONSIDERACIONES PARA LA INSTALACION DE LA TUBERIA PEAD

Es muy importante tener en cuenta la base (encamado) y el material de rellena sean los adecuados, además de los procesos de compactación:

La base de la instalación debe ser lo suficientemente estable y el fonde de la zanja libre de elementos cortantes. Para esto se debe preparar un encamado de arena fina o material seleccionado, de tal manera que la tubería no entre en contacto con el elemento cortante o puntiagudo que puedan dañarlo

Cuando la base de la zanja presente arcilla saturada, fango o lodo, sin condiciones mecánicas mínimas para el asentamiento del tubo, se debe disponer una base de cascajo (gravilla) bien asentada. Encima de la base de cascajo se debe colocar una cama de 15 cm de arena fina o material seleccionado.

Una vez realizado el encamado se extiende la tubería y se coloca el material de relleno lateral o acostillado. Este material puede ser el que se extrajo de la zanja, evitando los elementos grandes.

6.

7.

PROPIEDADES DEL POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD

RESISTENCIA A LOS PRODUCTOS QUÍMICOS:

Diferentes trabajos con éxito total. La resistencia ha sido evaluada en función del comportamiento de una probeta de HDPE sumergida en el fluido en mención a 20ºC y 60ºC. La evaluación final está esquematizada de la siguiente manera según la table:

Leyenda

Evaluación

Hinchamiento

Pérdida de Carga

Alargamiento a la Rotura

S

SATISFACTO RIO

< 3%

< 0.5%

INVARIABLE

L

LIMITADO

3–8%

0.5 – 5 %

DISMINUCIÓN 8%

> 5%

DISMINUCIÓN>50%

8.

TUBOS PEAD SEGÚN LAS DIFERENTES NORMAS

8.1.

Tubos PEAD bajo la norma ISO 4427, PE100

PE 100 Diámetro Nominal (mm)

-

SDR 7.4

SDR 9

PN 25

PN 20

Esp es or ( m m ) -

Pes o (Kg / m)

-

SDR 11 PN 16

Espesor (mm)

-

P es o (Kg / m) -

Espesor (mm)

-

P es o (K g / m) -

SDR 13.6

SDR 17

PN 12.5

PN 10

Espesor (mm)

P es o (K g / m)

Espesor (mm)

Peso (Kg / m)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2 0

3 . 0 0

0 . 1 6

2.30

0 . 1 3

2.00

0 . 1 2

2 5

3 . 5 0

0 . 2 4

3.00

0 . 2 1

2.30

0 . 1 7

2.00

0 . 1 5

3 2

4 . 4 0

0 . 3 9

3.60

0 . 3 3

3.00

0 . 2 8

3.00

0 . 2 3

2.00

0.20

4 0

5 . 5 0

0 . 6 1

4.50

0 . 5 1

3.70

0 . 4 3

2.40

0 . 3 6

2.40

0.30

5 0

6 . 9 0

0 . 9 4

5.60

0 . 7 9

4.60

0 . 6 7

3.70

0 . 5 5

3.00

0.45

6 3

8 . 6 0

1 . 4 8

7.10

1 . 2 7

5.80

1 . 0 5 6

4.70

0 . 8 8

3.80

0.72

7 5

1 0 . 3 0

2 . 1 1

8.40

1 . 7 8

6.80

1 . 4 8

5.60

1 . 2 4

4.50

1.02

9 0

1 2 . 3 0

3 . 0 3

10.1 0

2 . 5 6

8.20

2 . 1 4

6.70

1 . 7 8

5.40

1.46

1 1 0

1 5 . 1 0

4 . 5 3

12.3 0

3 . 8 1

10.00

3 . 1 7

8.10

2 . 6 3

6.60

2.18

1 2 5

1 7 . 1 0

5 . 8 3

14.0 0

4 . 9 3

11.40

4 . 1 1

9.20

3 . 3 9

7.40

2.78

1 4 0

1 9 . 2 0

7 . 3 1

15.7 0

6 . 1 7

12.70

5 . 1 2

10.30

4 . 2 5

8.30

3.49

1 6 0

2 1 . 9 0

9 . 5 2

17.9 0

8 . 0 4

14.60

6 . 7 3

11.80

5 . 5 5

9.50

4.55

1 8 0

2 4 . 6 0

1 2 . 0 6

20.1 0

1 0 . 1 7

16.40

8 . 5 0

13.30

7 . 0 4

10.70

5.76

2 0 0

2 7 . 4 0

1 4 . 9 1

22.4 0

1 2 . 5 7

18.20

1 0 . 4 8

14.70

8 . 6 4

11.90

7.10

2 2 5

3 0 . 8 0

1 8 . 8 5

25.2 0

1 5 . 9 1

20.50

1 3 . 2 7

16.60

1 0 . 9 7

13.40

9.01

2 5 0

3 4 . 2 0

2 3 . 2 7

27.9 0

1 9 . 5 6

22.70

1 6 . 3 2

18.40

1 3 . 5 1

14.80

11.04

2 8 0

3 8 . 3 0

2 9 . 1 8

31.3 0

2 4 . 5 8

25.40

2 0 . 4 6

20.60

1 6 . 9 3

16.60

13.87

3 1 5

4 3 . 1 0

3 6 . 9 3

35.2 0

3 1 . 1 0

28.60

2 5 . 9 0

23.20

2 1 . 4 5

18.70

17.57

3 5 5

4 8 . 5 0

4 6 . 8 3

39.7 0

3 9 . 5 0

32.20

3 2 . 8 7

26.10

2 7 . 2 0

21.10

22.36

4 0 0

5 4 . 7 0

5 9 . 4 8

44.7 0

5 2 . 1 0

36.30

4 1 . 7 3

29.40

3 4 . 4 9

23.70

28.25

4 5 0

6 1 . 5 0

7 5 . 2 4

50.3 0

6 3 . 4 4

40.90

5 2 . 8 5

33.10

4 3 . 6 9

26.70

35.80

5 0 0

-

-

55.8 0

7 8 . 1 7

45.40

6 5 . 2 1

36.80

5 3 . 9 0

29.70

44.23

5 6 0

-

-

62.5 0

9 8 . 0 8

50.80

8 1 . 6 9

41.20

6 7 . 6 3

33.20

55.41

6 3 0

-

-

70.3 0

1 2 4 . 1 1

57.20

1 0 3 . 5 1

46.30

8 5 . 4 8

37.40

70.18

7 1 0

-

-

-

-

64.50

1 3 1 . 7 0

52.20

1 0 8 . 7 7

42.10

89.18

8 0 0

-

-

-

-

58.80

1 3 7 .

47.40

113.09

-

-

9 7 9 0 0

-

-

-

-

-

-

1 0 0 0

-

-

-

-

-

-

-

1 2 0 0

-

-

-

-

-

-

-

8.2.

66.20

1 7 4 . 7 9

53.30

143.05

-

59.30

176.80

-

67.90

243.52

Tubos PEAD bajo la norma ISO 8772, PE100

PE 100 Diámetr o Nominal (mm)

SN2

SN4

SN8

SDR 33

SDR 26

SDR 21

Espe sor (m m)

Pes o (Kg / m)

Espe sor (m m)

Pes o (Kg / m)

Espe sor (m m)

Pes o (Kg / m)

110

-

-

4.2 0

1.4 5

5. 30

1.80

125

-

-

4.8 0

1.8 7

6. 00

2.31

160

4 . 9 0

2.4 6

6.2 0

3.0 9

7. 70

3.77

200

6 . 2 0

3.8 9

7.7 0

4.7 6

9. 60

5.86

250

7 . 7 0

6.0 0

9.6 0

7.4 0

11 .9 0

9.05

315

9 . 7 0

9.4 9

12. 10

11. 74

15 .0 0

14. 38

355

1 0 . 9 0

12. 00

13. 60

14. 83

16 .9 0

18. 63

400

1 2 . 3 0

15. 27

15. 30

18. 80

19 .1 0

23. 69

450

1 3 . 8 0

19. 22

17. 20

24. 27

21 .5 0

29. 88

500

1

23.

19.

29.

23

36.

8.3.

5 . 3 0

70

10

93

.9 0

79

630

1 9 . 3 0

38. 49

24. 10

47. 57

30 .0 0

58. 47

800

2 4 . 5 0

61. 87

30. 60

76. 54

38 .1 0

94. 32

1000

3 0 . 6 0

96. 49

38. 20

119 .73

47 .7 0

147 .44

1200

3 6 . 7 0

13 8.7 7

45. 90

172 .04

57 .2 0

212 .05

Tubos PEAD bajo la norma ASTM D-3035, norma F714, PE-4710

PE 4710 Diámetr o Nominal (mm)

SDR 7

SDR 9

SDR 9.3

SDR 11

SDR 13.5

SDR 15.5

PN 23

PN 17.2

PN 16.6

PN 13.8

PN 11

PN 9.5

Espesor

Peso

Espesor (mm) m)

(Kg

Espesor /

(mm) m)

Peso (Kg

/

Espesor (mm) m)

Peso (Kg

/

Espesor (mm) m)

Peso (Kg

/

Espesor (mm) m)

Peso

(mm) m)

(Kg

1/2”

3. 05

0.1 80

2. 36

0.148

2. 29

0.145

1. 93

0.127

1. 57

0.108

1.57

0.108

3/4”

3. 81

0.2 78

2. 97

0.229

2. 87

0.223

2. 41

0.194

1. 98

0.165

1.73

0.148

4. 78

0.4 34

3. 71

0.353

3. 58

0.342

3. 05

0.300

2. 46

0.252

2.13

0.224

1 1/4”

6. 02

0.6 89

4. 67

0.556

4. 52

0.54

3. 84

0.471

3. 12

0.396

2.72

0.352

1 1/2”

6. 88

0.9 03

5. 36

0.730

5. 18

0.709

4. 39

0.613

3. 58

0.515

3.12

0.458

2 ”

8. 61

1.4 09

6. 71

1.141

6. 48

1.107

5. 49

0.956

4. 47

0.793

3.89

0.702

3 ”

12 .7 0

3.0 61

9. 88

2.476

9. 55

2.403

8. 08

2.074

6. 58

1.722

5.74

1.519

4 ”

16 .3 3

5.0 59

12 .7 0

4.090

12 .2 9

3.975

10 .3 9

3.427

8. 46

2.847

7.37

2.508

1 ”

/

Peso

(Kg

/

5 ”

20 .1 9

7.7 30

15 .7 0

6.250

15 .1 9

6.075

12 .8 5

5.241

10 .4 6

4.347

9.12

3.833

6 ”

24 .0 3

10. 962

18 .6 9

8.861

18 .0 8

8.608

15 .2 9

7.447

12 .4 7

6.176

10.85

5.432

8 ”

31 .2 9

19. 027

24 .3 3

15.016

23 .5 5

14.595

19 .9 1

12.624

16 .2 3

10.465

14.12

9.204

10”

39 .0 1

28. 856

30 .3 3

23.325

29 .3 6

22.681

24 .8 2

19.614

20 .2 2

16.248

17.63

14.315

12”

46 .2 5

40. 585

35 .9 9

32.829

34 .8 2

31.903

29 .4 4

27.593

23 .9 8

22.844

20.90

20.131

14”

50 .8 0

49. 035

39 .5 2

39.656

38 .2 3

38.531

32 .3 3

33.272

26 .3 4

27.598

22.94

24.298

16”

58 .0 6

64. 043

45 .1 6

51.782

43 .6 9

50.311

36 .9 6

43.470

30 .1 0

36.048

26.21

31.738

18”

65 .3 0

81. 047

50 .8 0

65.538

49 .1 5

63.677

41 .5 5

54.981

33 .8 6

45.620

29.49

40.165

20”

-

-

56 .4 4

80.907

54 .6 4

78.652

46 .1 8

67.895

37 .6 2

56.324

32.77

49.602

22”

-

-

62 .0 8

97.880

60 .1 0

95.165

50 .8 0

82.156

41 .4 0

68.182

36.04

59.997

24”

-

-

67 .7 4

116.51 8

65 .5 6

113.96 2

55 .4 2

97.776

45 .1 6

81.120

39.32

71.413

26”

-

-

-

-

-

-

60 .0 5

114.77 1

48 .9 2

95.232

42.60

83.786

28”

-

-

-

-

-

-

64 .6 4

133.05 3

52 .6 8

110.44 1

45.87

97.158

30”

-

-

-

-

-

-

69 .2 7

152.76 5

56 .4 4

126.77 5

49.15

111.541

32”

-

-

-

-

-

-

-

-

60 .2 0

144.23 6

52.45

126.962

34”

-

-

-

-

-

-

-

-

63 .9 8

162.87 0

55.73

143.332

36”

-

-

-

-

-

-

-

-

67 .7 4

182.58 6

59.00

160.670

42”

-

-

-

-

-

-

-

-

68.83

218.680

-

-

8.4.

Tubos PEAD bajo la norma ASTM D-3035, norma F714, PE-4710

PE 4710

Diámetro Nominal (mm)

Esp es or (m m)

SDR 17

SDR 21

SDR 26

SDR 32.5

SDR 41

PN 8.6

PN 6.9

PN 5.5

PN 4.3

PN 3.4

Pes o (Kg / m)

Esp es or (m m)

Pes o (Kg / m)

Esp es or (m m)

Pes o (Kg / m)

Esp es or (m m)

Pes o (Kg / m)

Esp es or (m m)

Pes o (Kg / m)

1/2”

1.57

0.108

1.5 7

0.108

1.5 7

0.108

1.5 7

0.108

-

-

3/4”

1.57

0.135

1.5 7

0.135

1.5 7

0.135

1.5 7

0.135

-

-

1”

1.96

0.207

1.6 0

0.171

1.5 7

0.168

1.5 7

0.168

-

-

1 1/4”

2.49

0.324

2.0 1

0.265

1.6 3

0.217

1.5 7

0.209

-

-

1 1/2”

2.84

0.419

2.2 9

0.342

1.8 5

0.279

1.5 7

0.238

-

-

2”

3.56

0.646

2.8 7

0.527

2.3 1

0.429

1.8 5

0.346

-

-

3”

5.23

1.393

4.2 4

1.143

3.4 3

0.933

2.7 4

0.752

2. 16

0. 5 9 6

4”

6.73

2.305

5.4 4

1.885

4.3 9

1.536

3.5 1

1.238

2. 79

0. 9 9 0

5”

8.31

3.518

6.7 3

2.883

5.4 4

2.353

4.3 4

1.892

3. 45

1. 5 1 4

6”

9.91

4.996

8.0 0

4.082

6.4 8

3.338

5.1 8

2.690

4. 11

2. 1 4 8

8”

12.88

8.455

10. 44

6.934

8.4 3

5.653

6.7 3

4.550

5. 33

3. 6 2 7

10”

16.05

13.132

13. 00

10.763

10. 49

8.768

8.4 1

7.085

6. 65

5. 6 4 0

12”

19.05

18.485

15. 42

15.141

12. 45

12.342

9.9 6

9.953

7. 87

7. 9 1 7

14”

20.93

22.300

16. 94

18.264

13. 67

14.881

10. 95

12.015

8. 66

9. 5 6 5

16”

23.90

29.103

19.

23.843

15.

19.432

12.

15.675

9.

1

35

62

50

91

2. 5 0 9

18”

26.90

36.850

21. 77

30.178

17. 58

24.604

14. 07

19.849

11 .1 5

1 5. 8 3 3

20”

29.87

45.467

24. 18

37.244

19. 53

30.371

15. 62

24.485

12 .4 0

1 9. 5 6 4

22”

32.87

55.035

26. 62

45.100

21. 49

36.760

16. 94

29.222

13 .6 4

2 3. 6 7 3

24”

35.86

65.500

29. 03

53.656

23. 44

43.741

18. 75

35.269

14 .8 6

2 8. 1 3 6

26”

38.84

76.856

31. 45

62.972

25. 40

51.348

20. 32

41.407

16 .1 0

3 3. 0 2 4

28”

41.83

89.139

33. 86

73.014

27. 36

59.555

21. 89

48.047

17 .3 5

3 8. 3 2 5

30”

44.83

102.354

36. 30

83.864

29. 31

68.371

23. 44

55.123

18 .5 9

4 3. 9 9 7

32”

47.80

116.413

38. 71

95.396

31. 27

77.795

25. 02

62.746

19 .8 1

5 0. 0 1 1

34”

50.80

131.450

41. 12

107.669

33. 22

87.827

26. 57

70.798

21 .0 6

5 6. 4 8 9

36”

53.80

147.400

43. 54

120.712

35. 18

98.468

28. 14

79.405

22 .3 0

6 3. 3 3 3

42”

62.76

200.608

50. 80

164.313

41. 02

133.960

32. 82

108.025

26 .0 1

8 6. 1 8 2

8.5.

Tubos PEAD bajo la norma ASTM D-3035, norma F714, PE4608 SDR 7

SDR 9

SDR 9.3

SDR 11

SDR

SDR 15.5

13.5 PE 4608

Diámetro Nominal (mm)

PN 18.4

Espesor (mm) m)

PN 13.8

Peso (Kg

Espesor /

(mm) m)

PN 13.3

Peso (Kg

Espesor /

(mm) m)

PN 11

Peso (Kg

Espesor /

(mm) m)

PN 8.8

Peso (Kg

/

Espesor (mm) m)

PN 7.6

Peso (Kg

/

Espesor

Peso

(mm)

(Kg / m)

1/2”

3. 05

0.1 80

2. 36

0.150

2. 29

0.140

1. 93

0.126

1. 57

0.107

1.57

0.107

3/4Ӭ

3. 81

0.2 80

2. 97

0.230

2. 87

0.220

2. 41

0.190

1. 98

0.160

1.73

0.149

4. 78

0.4 30

3. 71

0.350

3. 58

0.340

3. 05

0.300

2. 46

0.250

2.13

0.220

1 1/4”

6. 02

0.6 80

4. 67

0.550

4. 52

0.540

3. 84

0.470

3. 12

0.390

2.72

0.350

1 1/2”

6. 88

0.9 00

5. 36

0.730

5. 18

0.700

4. 39

0.610

3. 58

0.510

3.12

0.450

2 ”

8. 61

1.4 00

6. 71

1.130

6. 48

1.100

5. 49

0.950

4. 47

0.790

3.89

0.700

3 ”

12 .7 0

3.0 40

9. 88

2.460

9. 55

2.390

8. 08

2.060

6. 58

1.710

5.74

1.510

4 ”

16 .3 3

5.0 30

12 .7

4.060

12 .2 9

3.950

10 .3 9

3.400

8. 46

2.830

7.37

2.490

5 ”

20 .1 9

7.6 80

15 .7

6.210

15 .1 9

6.040

12 .8 5

5.210

10 .4 6

4.320

9.12

3.810

6 ”

24 .0 3

10. 890

18 .6 9

8.800

18 .0 8

8.550

15 .2 9

7.365

12 .4 7

6.140

10.85

5.400

8 ”

32 .2 9

18. 910

24 .3 3

14.920

23 .5 5

14.500

19 .9 1

12.487

16 .2 3

10.400

14.12

9.150

10”

39 .0 1

28. 670

30 .3 3

23.180

29 .3 6

22.540

24 .8 2

19.410

20 .2 2

16.15

17.63

14.230

12”

46 .2 5

40. 330

35 .9 9

32.620

34 .8 2

31.700

29 .4 4

27.301

23 .9 8

22.700

20.90

20.000

14”

50 .8 0

48. 730

39 .5 2

39.410

38 .2 3

38.290

32 .3 3

32.983

26 .3 4

27.420

22.94

24.150

16”

58 .0 6

63. 640

45 .1 6

51.460

43 .6 9

50.000

36 .9 6

43.083

30 .1 0

35.820

26.21

31.540

18”

65 .3 0

80. 540

50 .8

65.130

49 .1 5

63.280

41 .5 5

54.491

33 .8 6

45.330

29.49

39.910

1 ”

20”

-

-

56 .4 4

80.400

54 .6 4

78.160

46 .1 8

67.291

37 .6 2

55.970

32.77

49.290

22”

-

-

62 .0 8

97.270

60 .1 0

94.570

50 .8

81.427

41 .4 0

67.750

36.04

59.620

0

8.6.

24”

-

-

26”

-

-

-

-

-

28”

-

-

-

-

30”

-

-

-

32”

-

-

34”

-

36”

42”

67 .7 4

115.79 0

65 .5 6

113.25 0

55 .4 2

97.518

45 .1 6

80.610

39.32

70.970

-

60 .0 5

114.65 1

48 .9 2

95.132

42.60

83.70

-

-

64 .6 4

132.91 4

52 .6 8

110.32 5

45.87

97.06

-

-

-

69 .2 7

152.60 5

56 .4 4

126.64 3

49.15

111.42

-

-

-

-

-

-

60 .2 0

144.08 5

52.45

126.83

-

-

-

-

-

-

-

63 .9 8

162.70 0

55.73

143.18

-

-

-

-

-

-

-

-

67 .7 4

182.39 5

59.00

160.50

-

-

-

-

-

-

-

-

68.83

218.45

-

-

Tubos PEAD bajo la norma ASTM D-3035, norma F714, PE4608

PE 4608 Diámetr o Nominal (mm)

Espe sor (m m)

SDR 17

SDR 21

PN 6.9

PN 5.5 Pes o (Kg / m)

Espe sor (m m)

SDR 26

SDR 32.5

PN 4.4 Pes o (Kg / m)

Espe sor (m m)

SDR 41

PN 3.5 Pes o (Kg / m)

Espe sor (m m)

PN 2.8 Pes o (Kg / m)

Espe sor (m m)

Pes o (Kg / m)

1/2”

1.57

0.107

1.5 7

0.107

1.5 7

0.107

1.5 7

0.107

-

-

3/4”

1.57

0.136

1.5 7

0.136

1.5 7

0.136

1.5 7

0.136

-

-

1”

1.96

0.204

1.6 0

0.168

1.5 7

0.165

1.5 7

0.165

-

-

1 1/4”

2.49

0.322

2.0 1

0.263

1.6 3

0.216

1.5 7

0.208

-

-

1 1/2”

2.84

0.412

2.2 9

0.336

1.8 5

0.274

1.5 7

0.234

-

-

2”

3.56

0.644

2.8 7

0.526

2.3 1

0.427

1.8 5

0.345

-

-

3”

5.23

1.384

4.2

1.136

3.4

0.927

2.7

0.747

2.

0.593

16

4

3

4 4”

6.73

2.287

5.4 4

1.871

4.3 9

1.525

3.5 1

1.229

2. 79

0.983

5”

8.31

3.493

6.7 3

2.862

5.4 4

2.336

4.3 4

1.879

3. 45

1.503

6”

9.91

4.962

8.0 0

4.054

6.4 8

3.315

5.1 8

2.671

4. 11

2.133

8”

12.88

8.397

10. 44

6.887

8.4 3

5.614

6.7 3

4.518

5. 33

3.602

10”

16.05

13.035

13. 00

10.683

10. 49

8.704

8.4 1

7.033

6. 65

5.598

12”

19.05

18.341

15. 42

15.023

12. 45

12.246

9.9 6

9.875

7. 87

7.855

14”

20.93

22.167

16. 94

18.155

13. 67

14.792

10. 95

11.943

8. 66

9.508

16”

23.90

28.935

19. 35

23.705

15. 62

19.320

12. 50

15.584

9. 91

12.43 7

18”

26.90

36.625

21. 77

29.994

17. 58

24.454

14. 07

19.728

11 .1 5

15.73 7

20”

29.87

45.202

24. 18

37.027

19. 53

30.194

15. 62

24.342

12 .4 0

19.45 1

22”

32.87

54.706

26. 62

44.830

21. 49

36.540

16. 94

29.047

13 .6 4

23.53 1

24”

35.86

65.118

29. 03

53.343

23. 44

43.486

18. 75

35.063

14 .8 6

27.97 2

26”

38.84

76.775

31. 45

62.907

25. 40

51.294

20. 32

41.363

16 .1 0

32.98 9

28”

41.83

89.046

33. 86

72.938

27. 36

59.493

21. 89

47.997

17 .3 5

38.28 5

30”

44.83

102.247

36. 30

83.777

29. 31

68.300

23. 44

55.065

18 .5 9

43.95 1

32”

47.80

116.292

38. 71

95.296

31. 27

77.714

25. 02

62.681

19 .8 1

49.95 9

34”

50.80

131.313

41. 12

107.557

33. 22

87.736

26. 57

70.724

21 .0 6

56.43 0

36”

53.80

147.246

43. 54

120.586

35. 18

98.365

28. 14

79.322

22 .3 0

63.26 7

42”

62.76

200.398

50. 80

164.141

41. 02

133.819

32. 82

107.912

26 .0 1

86.09 2

Tuberia estuctural Definicion: Los tubos estructurales son un tipo de producto que se genera por laminación en frío de acero. Este tipo de tubos es ideal cuando se necesitan materiales que aporten fiabilidad y resistencia. Presentan algunas ventajas sobre los perfiles estructurales clásicos o vigas. 1.

Ventajas respecto al tubo redondo

Respecto al tubo redondo tiene algunas ventajas como un peso superior por pulgada, una característica muy valorada en la construcción de estructuras pesadas, además de la resistencia y fiabilidad que aporta cuando la dirección de la fuerza (desviación de la horizontal y de la vertical) es conocida o está controlada. El tubo cuadrado también permite una soldadura más fácil de varios tubos, uniendo sus extremos. También es más fácil de almacenar que un tubo redondo, apilándolo. 2.

Materiales y medidas del tubo cuadrado

Los materiales más utilizados para fabricar este tipo de tubo son aluminio y acero, aunque el hierro también es ampliamente utilizado por su tenacidad en estructuras donde el riesgo de óxido no sea relevante. Están disponibles

en muchas longitudes de almacenaje, que normalmente van de 60 cm a 7 metros, aunque pueden fabricarse a medida. El estándar europeo que regulan la fabricación de tubos estructurales es la norma EN 10210. 3.

El tubo cuadrado de aluminio

El aluminio es un metal más ligero que el acero (tres veces más), por lo que es muy apreciado en la fabricación de componentes metálicos especialmente en sectores relacionados con el transporte. Por eso el tubo cuadrado de aluminio se usa especialmente en industria automovilística y aeroespacial, y también en barreras, puertas, cercas, pasamanos, bastidores para bicicletas y fabricación en general, y puntualmente para grandes estructuras como la construcción de viviendas, donde es necesaria su fuerza moderada sin el peso adicional que supone el acero. En lugares con temperaturas extremas, sin embargo, el aluminio corre el riesgo de destruirse, ya que tiene menos resistencia a la corrosión que el acero. En general, el tubo cuadrado de aluminio aporta: 

 Peso más ligero que el acero



 Menor precio que el acero



 Facilidad para soldar, pero menos que el acero.



 Elevada maquinabilidad (permite fácilmente el mecanizado por arranque de viruta)

4.

El tubo cuadrado de acero

Al ser una aleación (hierro y carbón) tiene muchas propiedades interesantes. Es un material más pesado que el aluminio (tres veces más), por lo que es especialmente valorado para su uso en estructuras pesadas y/o que requieren resistencia a la corrosión y las temperaturas extremas, como por ejemplo la construcción tanto de viviendas como de grandes estructuras, como puentes, carreteras o plantas petrolíferas o gasísticas. Es fácil de soldar, y tiene una facilidad de corte, moldeado y mecanizado moderados, ya que se trata de un material muy denso. En general, el tubo cuadrado de aluminio aporta: 

 Más peso que el aluminio



 Más tenacidad que el aluminio



 Mayor resistencia a la corrosión que el aluminio



 Mayor resistencia a las temperaturas extremas que el aluminio

5.



 Facilidad para soldar



 Elevada maquinabilidad (permite fácilmente el mecanizado por arranque de viruta)

Otros usos del tubo cuadrado

Aunque es muy importante su uso en la construcción y en la industria del transporte, no nos podemos olvidar de la gran cantidad de aplicaciones que tiene el tubo cuadrado en industrias tan dispares como la de mobiliario urbano -bancos, postes, etc.- o doméstico -estanterías, estructuras de sofás, camas, etc.-, señalización, etc. 6.

Fabricación del tubo cuadrado

Los tubos cuadrados de acero se pueden fabricar soldados (con costura) o sin costura. En el caso de la fabricación sin costura, se puede usar la técnica de extrusión o del estirado en frío. Los tubos sin costura suelen tener poca capacidad de soportar cargas localizadas, por lo que no son adecuados para construcción de grandes edificios. A este efecto suelen usarse tubos soldados o soldados en frío.

En la fabricación de los tubos soldados, se usa una placa plana de acero que se dobla gradualmente hasta lograr un tubo redondo. Después de soldar el borde, el tubo pasa por un conformado en el que se aplanan las paredes hasta lograr forma cuadrada o rectangular. 7.

Corte del tubo cuadrado

El material y el uso al que se destinará el tubo determina qué tipo de corte necesita, ya que las fábricas manufacturan piezas grandes que luego serán mecanizadas para su uso final. Los tubos estructurales para construcción o señalización generalmente se cortan con métodos de arranque de viruta más económicos, en los que las tolerancias -precisión de corte- pueden ser más altas, como el aserrado con sierra cinta o con disco, mientras que los tubos para industria de automoción o mobiliario suelen requerir una precisión mayor y por lo tanto métodos de corte con tolerancias bajas, como el córte por láser o por disco. Si nos fijamos en el material, los tubos de hierro requieren corte con láser o sierra cinta, ya que hierro es demasiado duro para ser cortado con sierra de disco, mientras que para el aluminio no es lo más adecuado el corte con sierra de cinta o de disco, que puede deformar el material -hay que optar generalmente por el láser-, y para el acero puede usarse cualquier sistema por arranque de viruta.

TUBERIA GALVANIZADA Definición: El galvanizado en las tuberías de acero consiste someterlas al proceso de galvanización del acero que impide el envejecimiento y la oxidación. Los tubos galvanizados son tubos de acero prefabricados bañados en zinc fundido para protegerlos de los elementos. Estos tubos galvanizados vienen en diferentes tipos, tamaños y longitudes. Este producto se utiliza en tuberías subterráneas, aéreas, industriales, experimentos científicos y otros usos. 1.

Proceso de galvanizado

El acero es un metal ferroso, lo que hace que sea susceptible a la corrosión y la herrumbre y, con el tiempo, la descomposición química del objeto de metal. La galvanización es el proceso por el cual el acero se sumerge en zinc fundido con el fin de cubrir con una capa protectora inoxidable. La temperatura del zinc es de alrededor de 850 grados F (454 Celsius) y se une químicamente al acero. El zinc se deteriora a un ritmo mucho más lento que el acero y es un metal asequible para galvanizar tuberías escarpadas y otros artículos. 2.

Historia

La galvanización ha existido desde el siglo XIX. Muchas estructuras y edificios antiguos se canalizan con tubería galvanizada de aguas residuales y agua potable. Sin embargo, el zinc es impuro por naturaleza y esos tubos galvanizados viejos fueron cubiertos con zinc que también contenía plomo y otras impurezas. Así, mientras que la galvanización alargó la vida útil de las tuberías de acero, el plomo y otras sustancias podrían potencialmente dañar a sus habitantes. En 1986, Wheatland Tube Company estableció el precedente para la galvanización con zinc puro mediante el cumplimiento de estándares del American National Standards Institute (ANSI). 3.

Fabricación

La fabricación de tubos galvanizados se produce en dos procesos principales: En primer lugar, las tuberías de acero se fabrican a partir de materias primas y a continuación los tubos son galvanizados en zinc fundido. El producto final es una unión química de tubos de acero y revestimiento de zinc. Los fabricantes compran productos de acero en bruto, que se funden para hacer tiras u hojas de acero. Las láminas se enrollan en tubos y los dos extremos se sueldan entre sí. El número de veces que se enrolla la hoja determina el tamaño de la tubería. A continuación, estos tubos prefabricados se sumergen en zinc fundido. El producto terminado es una tubería galvanizada, que es resistente a la corrosión. 4.

Características y beneficios

Físicamente, las tuberías de acero galvanizado son ligeramente más oscuras que las tuberías de acero, debido a un color más oscuro del zinc. Aunque la galvanización no fortalece directamente al acero, el recubrimiento de zinc lo protege de la descomposición y del eventual debilitamiento. Debido a esto, el acero galvanizado se utiliza desde la construcción de rascacielos hasta acarrear agua. En términos económicos, las tuberías de acero galvanizado son baratas y reciclables. 5.

Confusiones

Un error común acerca de tubería galvanizada es que contamina y envenena el agua potable, incluso cuando se utiliza para el transporte de agua del grifo. Es cierto que algunos minerales y las propiedades químicas del agua potable disuelven la capa de zinc de las tuberías de acero, sin embargo, se encuentran en cantidades tan pequeñas que no dañan el cuerpo humano. Este temor no es infundado, sin embargo, el peligro está en las tuberías de plomo, porque el plomo puede acumularse en el cuerpo humano a través del tiempo.

TUBERIA HDPE Definición: El polietileno de alta densidad es un polímero de la familia de los polímeros olefínicos (como el polipropileno), o de los polietilenos. Es un polímero termoplástico conformado por unidades repetitivas de etileno. Se designa como HDPE (por sus siglas en inglés, High Density Polyethylene) o PEAD (polietileno de alta densidad). Las tuberías de HDPE se clasifican principalmente por tres cosas: • la primera es el diámetro de la tubería (en milímetros). • la segunda es la designación de material (PE 100, PE 80, PE 63), tal designación refleja la mínima tensión en MPa que el material debe resistir para un ciclo de vida de 50 años a una temperatura de 20 grados celcius. – la tercera es la designación en base a la máxima presión de operación admisible en Bar, a 20 grados celcius. La designación PN corresponde a la presión máxima admisible en Bar. Ejemplo PN 10, corresponde a presión máxima de 10 bar. El polietileno de alta densidad es un polímero de la familia de los polímeros olefínicos (como el polipropileno), o de los polietilenos. Es un polímero termoplástico conformado por unidades repetitivas de etileno. Se designa como HDPE (por sus siglas en inglés, High Density Polyethylene) o PEAD (polietileno de alta densidad). Las tuberías de HDPE se clasifican principalmente por tres cosas: • la primera es el diámetro de la tubería (en milímetros). • la segunda es la designación de material (PE 100, PE 80, PE 63), tal designación refleja la mínima tensión en MPa que el material debe resistir para un ciclo de vida de 50 años a una temperatura de 20 grados celcius. – la tercera es la designación en base a la máxima presión de operación admisible en Bar, a 20 grados celcius. La designación PN corresponde a la presión máxima admisible en Bar. Ejemplo PN 10, corresponde a presión máxima de 10 bar.

1

El Polietileno de Alta Densidad de color negro contiene de 2 a 3% de negro de humo dispersado en la masa y antioxidantes que le otorgan una gran resistencia a los rayos ultravioleta. El alto peso y una distribución moleculares estrecha le dan propiedades físicas muy estables difíciles de lograr con otros materiales termoplásticos.

A continuación, las principales propiedades físicas del material empleado para la fabricación de nuestros productos:

Propiedades

Normas

Unidad

Valores

Densidad

ASTM D 792-00

g/cm3

0,955

Negro de humo

ASTM D 1603-06

%

2.0-2.5

Temperatura de flexión en carga a 455 kPa

ASTM D 648-06

oC

70

Tensión a ruptura

ASTM D 638-03

MPa

34

Resistencia al impacto IZOD a 23oC

ASTM D 256-06

J/m

220

Elongación en el punto de ruptura

ASTM D 638-03

%

800

FUENTE: Datos fabricante del material. NOTA: Las especificaciones de la tabla corresponden a resina PE80 utilizada en nuestra línea estándar de producción. A pedido especial se fabrican tuberías con resina PE100.

VENTAJAS DE LA TUBERÍA HDPE Los sistemas de tubería HDPE ofrecen significativos ahorros en costos de instalación y equipamiento, mayor libertad de diseño, bajo costo de mantención y larga vida útil en comparación a los materiales tradicionales. Estos beneficios, ventajas y oportunidades de disminución de costos se derivan de las propiedades y características únicas de la tubería HDPE.

RESISTENCIA EXTREMA AL IMPACTO, GOLPES Y TERRENO PEDREGOSO

La tenacidad de la tubería derivada de las propiedades físicas tanto del material como del método de extrusión, le permite absorber sobrepresiones, vibraciones y tensiones causadas por los movimientos de terreno e imprevistos, la tubería puede deformarse sin daño permanente y sin causar efectos adversos sobre la vida útil.

La resistencia a la ruptura por tensiones ambientales es muy alta, asegurando que no hay ningún efecto en el servicio a largo plazo si se producen rayas superficiales de una profundidad no mayor a 1/10 del espesor durante la instalación.

Esta resistencia extrema de las tuberías de HDPE es una de sus características excepcionales que permite innovar en el diseño de sistemas de tuberías. FLEXIBILIDAD La tubería HDPE es flexible por lo que puede curvarse y absorber cargas de impacto en un amplio rango de temperaturas. Se puede enrollar, aplastar, doblar y ser curvado así como también hacer elevaciones y cambios direccionales. Esto permite que sean instaladas sin problemas en terrenos con obstáculos facilitando el trabajo de instalación y evitando la necesidad de accesorios, ya que pueden colocarse en forma serpenteada, respetando ciertas tolerancias de curvatura (radios mínimos). La resistencia y flexibilidad de la tubería le permite absorber sobrepresiones, vibraciones y tensiones causadas por movimientos del terreno. También se pueden colocar en zanjas estrechas, pues las uniones pueden efectuarse fuera de ellas.

RESISTENCIA A SUBSTANCIAS QUÍMICAS Los químicos naturales del suelo no producen degradación al material de ninguna forma. No es conductor eléctrico por lo que no es afectado por oxidación, corrosión o acción electrolítica. No permite el crecimiento ni es afectado por algas, bacterias u hongos. [Ver Título 9 – Resistencia Química].

No pierde sus propiedades físicas a bajas temperaturas, puede ser sometido a temperaturas de hasta –20 oC y aun así conservar las propiedades físicas y mecánicas que lo caracterizan. SERVICIO A LARGO PLAZO La vida útil estimada tubería para las tuberías de HDPE es superior a 50 años para el transporte de agua a temperatura ambiente (20ºC). Para cada aplicación en particular, las condiciones de operación interna y externa pueden alterar la vida útil o cambiar la base de diseño recomendada para alcanzar la misma vida útil.

ESTABILIDAD A LA INTEMPERIE La tubería cuenta con protección contra los rayos ultravioleta (UV) para minimizar la degradación producida por estos en el tiempo. La tubería contiene 2.5% de negro de humo, por lo que puede ser instalada y almacenada a la intemperie en la mayoría de los climas por tiempos prolongados sin que sufra ningún daño o pérdida de propiedades físicas por exposición a los rayos ultravioleta.

3

El negro de humo es el aditivo más efectivo para aumentar las características de estabilidad a la intemperie de los materiales plásticos, la gran protección que le proporciona a los productos hace innecesario el uso de otros estabilizadores de luz o absorbedores UV.

BAJO PESO La tubería HDPE es más liviana que la mayoría de las tuberías fabricadas con otros materiales. Flota en el agua y pesa entre 70-90% menos que el concreto, fierro o acero, haciendo más fácil su manejo e instalación, esto permite que sea fácil de transportar y manipular obteniendo importantes ahorros en mano de obra y requerimiento de equipos. RÁPIDA INSTALACIÓN La tubería HDPE en diámetros menores puede ser fabricada en rollos de hasta 100 metros de longitud dependiendo del diámetro, en consecuencia requiere menor cantidad de uniones y reduce los costos de mano de obra para su instalación. Las tuberías de diámetros mayores a 160mm se fabrican en tramos o barras de 12 metros para facilitar el transporte y reducir el número de uniones requeridas. Dependiendo la aplicación y el método de unión utilizado, la tubería HDPE puede instalarse para sistemas fijos o desmontables. El uso de accesorios desmontables permite obtener grandes ahorros en materiales y tiempos de armado y desarmado de sistemas móviles. En estas aplicaciones se evita la necesidad de contar con equipo de termofusión. Teniendo estos accesorios además una muy buena relación costo beneficio. RESISTENCIA A LA ABRASIÓN La tubería HDPE tiene un buen comportamiento en la conducción de materiales altamente abrasivos, como las colas o relaves mineros. Numerosos ensayos han demostrado que la tubería HDPE tiene un mejor desempeño en este tipo de servicio con una relación de 4:1. con respecto a la tubería de acero.

Debido a su gran resistencia a la abrasión, las tuberías de HDPE mantienen excelentes propiedades de escurrimiento durante su vida útil.

TUBERIA DE FIBRA DE VIDRIO

INGENIERIA SANITARIA

Definición: Las tuberías de materiales plásticos, usualmente utilizadas en aplicaciones tan importantes como las canalizaciones de agua, son productos en constante evolución. Prueba de ello es que en los últimos años han aparecido nuevos materiales en el mercado, como el policloruro de vinilo orientado molecularmente (MOPVC), los nuevos polietilenos o en el caso que nos ocupa, el poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV). El poliéster reforzado con fibra de vidrio, en lo sucesivo PRFV, es un material compuesto y formado por dos materiales fundamentales: una matriz, constituida por una resina sintética de tipo poliéster y un refuerzo de fibra de vidrio ubicado dentro del anterior. La matriz de poliéster es un aglomerante perfecto para el refuerzo, ya que nos asegura la participación simultánea de todos los filamentos del mismo, siendo además una barrera excelente frente a los agentes químicos y ambientales. La fibra de vidrio debe proporcionar la armadura necesaria para lograr la resistencia mecánica precisa para soportar tanto la presión interna como las cargas externas en las conducciones enterradas. Tanto la matriz como el refuerzo, pueden ser aportados cualitativa y cuantitativamente dentro de un amplio espectro en función de la aplicación a que vaya a destinarse la tubería para obtener la relación coste/prestaciones más adecuada. En cuanto a las matrices, existen en el mercado resinas de diferentes tipos, que empleadas, solas o en combinación, proporcionan el carácter anticorrosivo al producto terminado. Estas resinas son susceptibles de ser formuladas conjuntamente con aditivos que incrementen alguna de sus propiedades (resistencia a U.V., resistencia a la abrasión, ...). Respecto a las fibras de vidrio, podemos manejarlas en forma de velo muy fino, en fieltros (mat) de varios gramajes, en tejidos equilibrados o no, y en hilos continuos. Cada uno de ellos proporciona una característica resistente propia al producto terminado. Para la fabricación de tuberías y accesorios de PRFV a escala industrial existen varios métodos normalizados e internacionalmente reconocidos: Normas NBS PS 15/69, DIN 16966, ASTM D2996, etc. y que dan lugar a tuberías de características bien definidas, con diferencias debidas al propio proceso y a los materiales de refuerzo empleados. Fabricación por laminación manual (HLU): NBS PS 15/69

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Generalmente este método se especifica para instalaciones químicas existiendo la tubería idónea a cada necesidad. En el ámbito de redes de agua y residuales este método de fabricación es de aplicación exclusiva para accesorios. Consiste en la disposición manual sobre el molde, de sucesivas capas de fieltro y/o tejido de vidrio saturadas de resina, hasta obtener el espesor deseado. (Existe documentación independiente sobre este tipo de fabricado). Fabricación mecánica "Filament Winding" (FW): Awwa C-950 Entre los diferentes sistemas de fabricación de poliéster reforzado, el que proporciona productos con una mejor relación coste/prestaciones es el de "filament winding", consistente en el enrollado de hilos continuos sobre un molde al que previamente se ha provisto de una barrera anticorrosiva, realizándose el conjunto de operaciones de forma continua y automática mediante control por ordenador. Con este procedimiento se consiguen unos laminados de altas prestaciones mecánicas, lo que posibilita la adopción de espesores mucho más reducidos que con el método de fabricación manual. La resistencia a la corrosión se obtiene con la barrera anticorrosiva interior de la tubería. Estructura de la pared La pared estructural de las tuberías de PRFV está formada por tres fases fundamentales, cada una de las cuales tienen una composición diferente y un fin específico. Ver figura nº 1. La primera es la barrera anticorrosiva. De gran importancia, ya que debe proporcionar la resistencia a los agresivos químicos, la resistencia a la abrasión, la estanqueidad absoluta y la lisura, tan característicos en este tipo de tubería. Está compuesta por una superficie interior lisa, rica en resina de 0,25 a 0,5 mm. de espesor, reforzado con velo de vidrio seguida de una capa de espesor mínimo de 1 mm., reforzada con un 25-30% en peso de fieltro de vidrio. El espesor de esta barrera puede variar según las características corrosivas y abrasivas del fluido a vehicular. Por su parte, la capa estructural debe proporcionar la resistencia mecánica necesaria para

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soportar los esfuerzos a que se somete la tubería. En las tuberías FW está formada con un 6575% de hilos continuos de vidrio entrecruzados, dispuestos con el ángulo adecuado para obtener la mayor resistencia en la dirección necesaria (característica exclusiva de los materiales compuestos). El espesor de esta capa y el ángulo de enrollamiento determinarán la resistencia mecánica de la tubería en el sentido circunferencial y longitudinal de la misma. En esta capa se admite la colocación de cargas inertes (sílice, cuarzo o similar). En los accesorios de fabricación HLU, la capa estructural está formada por un 30-40% de fieltro de vidrio (en espesores mayores de 6,5 mm. se incorpora tejido de vidrio). La cantidad de estos materiales determinará su resistencia mecánica, inferior a la anterior. La última fase es la protección externa. Su finalidad es proporcionar resistencia a los agentes externos, bien sean ambientales o de los terrenos. Está compuesta normalmente por una capa de resina de 0,2-0,3 mm. de espesor. En el caso de que se prevea una agresividad externa importante sobre la tubería será recomendable colocar, antes de la capa de resina, una barrera anticorrosiva como la descrita anteriormente. Esta protección exterior puede contener, si el caso lo requiere, aditivos para la protección de las radiaciones ultravioletas. Sistemas de unión Entre los diferentes sistemas de unión, los más utilizados en las instalaciones de redes de agua y saneamiento son la unión campana y espiga, la unión mecánica, la química, y la bridada. La unión campana y espiga es un tipo de junta integral, compuesta por una embocadura o campana en la que se introduce la espiga. Esta espiga está mecanizada al objeto de alojar una o dos juntas tóricas de material elastómero. La finalidad de las mismas es la de asegurar la estanqueidad de la unión por presión contra la pared interior de la campana. Esta junta tiene poca resistencia axial y es muy apropiada para tubería enterrada por su facilidad y rapidez de montaje. Existe una versión de esta junta que incluye un anillo de retención alojado entre campana y espiga al objeto de dotar la unión de resistencia axial. Esta solución es de aplicación en emisarios submarinos. Por su parte, la unión mecánica consiste en un acoplamiento mecánico formado por una abrazadera o funda metálica y una junta labial interior. Esta unión no tiene resistencia axial y también es muy apropiada para tubería enterrada por su facilidad y rapidez de montaje. La unión química consiste en el vendado de las dos partes a unir con el mismo material de base, obteniéndose así uniones sin intercalar ninguna pieza o mecanismo para realizar conducciones monolíticas. La longitud y el espesor de la unión dependen del diámetro de la tubería y de las

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condiciones de servicio. Esta unión resiste esfuerzos de tracción axial. Finalmente, la unión bridada se utiliza principalmente para realizar conexiones convencionales con otros tipos de tubería, válvulas, equipos de instrumentación, etc. Se dispone de bridas o valonas con brida loca en DIN o ANSI que cubren cualquier necesidad. La importancia de las materias primas Algunas de las materias primas utilizadas por la industria para la fabricación de las tuberías y accesorios son las resinas, los refuerzos de vidrio y materias primas auxiliares. En materia de resinas se emplean, por poner un ejemplo, las de poliéster ortoftálica, poliéster isoftálica, poliéster bisfenólica o poliéster viniléster. Éstas en concreto presentan varias características interesantes, tales como: curado a temperatura ambiente, bajo grado de toxicidad, el hecho que sean inertes químicamente y la unión muy fuerte a las fibras de vidrio. Por su parte, los refuerzos de vidrio se hacen con dos tipos diferentes: de vidrio tipo "C", que posee buena inercia respecto a la corrosión química, y de tipo "E", que tiene una resistencia mecánica muy alta. Además de las resinas y los refuerzos de vidrio, encontramos las materias primas auxiliares. Son los aditivos (acelerantes, catalizadores) utilizados en el proceso de refuerzo de las resinas, y el material inerte que puede añadirse para aumentar el espesor (generalmente arena silícea). La producción de tubería PRFV, fabricada con sistema Filament Winding y con arena en la capa estructural está normalizada por AWWA C950-81 (Rev.88) y por las principales normas nacionales, entre ellas la UNE. Las tuberías fabricadas así tienen un nivel de calidad igual a aquellas tuberías que no tienen arena en la capa estructural. Las normas nacionales e internacionales prevén para estas tuberías un control de calidad sobre el sistema de fabricación. La introducción de una o más capas de arena en la capa estructural sirve para conseguir una mayor anchura de la sección con la consecuente mayor distancia de los elementos estructurales (fibra de vidrio y secciones resistentes de resina) al eje neutro; todo con la finalidad de conseguir que la tubería tenga una rigidez mayor. Dado que: RCE= EI / D3 donde, E= Módulo de elasticidad I= Momento de inercia D= Diámetro de la tubería El hecho de insertar un inerte como la arena, que es un inerte a calidad controlada (monogranulométrico, silíceo o de cuarzo, con humedad no superior al 0,5%), no significa

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reducir el costo de producción de la tubería, dada que cada capa de arena está impregnada de resina y es completada con una paralela de fibra de vidrio continua, pretensada en forma de rovingn Eligiendo un sistema de tuberías Los sistemas de fibra de vidrio le ofrecen: 



Rendimiento superior del material o

Rango de temperatura: -75ºF a 275 ºF

o

Larga vida libre de corrosión

Peso ligero o



Una octava parte del peso del acero

Bajo costo o

Mejores propiedades de flujo

o

Menos costos de energía

o

Protección no catódica o inhibidor de corrosión

Tipos de sistemas de fibra de vidrio Sistema de fibra de vidrio Green Thread® Especialmente diseñado para diluir los ácidos, cáusticos, agua caliente y retorno del condensado. Sistema de fibra de vidrio Red Thread® II Ampliamente usado para el manejo de agua y agua salada y servicios de químicos ligeros como sal, solventes y soluciones de pH de 2-13 que corroen los sistemas de tubería de metal tradicionales. Sistema de fibra de vidrio F-Chem® Ideal para tubería de torres de enfriamiento y muchos residuos químicos en vapor

Propiedades de los sistemas de fibra de vidrio

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Tubería

Rango tamaño (pulgadas)

Green Thread®

1 – 24

Red Thread® II

2 – 4 - 24

F-Chem®

14 - 72

de

3

Resina

Rango de presión

Corrosión Interna Barrera/espesor del liner (pulgadas)

Rango temperatura

de

Tipos uniones

Epoxi amina aromática

de

225 – 450

0.15 – 0.30

225 ºF / 107 ºC

Bell & Spigot

Epoxi amina aromática

de

225 - 450

Abundante resina

210 ºF / 100 ºC

T.A.B. o Bell & Spigot

50 - 150

0.20 – 0.250

225 ºF / 121 ºC

Bell & Spigot, O-Ring, Flanged, Butt & Wrap

Poliéster, vinilester

Aplicaciones de la tubería de fibra de vidrio en agua



de

Una ventaja sobre los materiales tradicionales es que las tuberías de FV se distinguen por su larga vida útil y reducidos costes de operación y mantenimiento. Por ello, se están utilizando ampliamente en:



Conducciones y redes de distribución de agua (potable y bruta).

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Conducciones y redes de riego

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Conducciones y redes de saneamiento

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Colectores e impulsiones de aguas residuales

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Colectores para aguas pluviales

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Colectores para estaciones desaladoras



Colectores para estaciones depuradoras



Tuberías de carga de centrales hidroeléctricas

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

Emisarios submarinos, tomas de agua de mar y sistemas de refrigeración

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Sistemas de alimentación, circulación y evacuación de agua en centrales eléctricas

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Aplicaciones industriales (plantas químicas, alimenticias,...)



Tuberías de hinca