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Esta obra • Procedi

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• Curvas en secciones

• Placa en doble angulo y cartes angulares en los tubos • Accesorio de verdadera Y • Lateral a tamafio natural • Lateral reductor • Te a tamalio natural • Te reductora

• Te excentrica • Tubo ramal en el dorso de un codo soldable • Casquete de un tapOn de casquete

• Reductor concentric° • Reductor excentrico

trazado de plantillas para tuba) CARLOS ARRIAGA HORNA Jiron cajacay #675 Urbanizacion Parque Naranjal Los Olivos-Lima

trazado de plantilla5 Para tubos THOMAS W. FRANKLAND Autor de: PIPE TRADES POCKET MANUAL • PIPEFITTING BLUEPRINT READING • SIMPLIFIED SOLUTION OF PIPING OFFSETS • THE PIPE FITTER'S AND PIPE WELDER'S HANDBOOK

LIMUSA NORIEGA EDITORES MEXICO • Espana • Venezuela • Colombia

VERSION AUTORIZADA EN ESPAOL DE LA OBRA PUBLICADA EN INGLES POR GLENCOE PUBLISHING CO., INC., CON EL TITULO: PIPE TEMPLATE LAYOUT C THE BRUCE PUBLISHING CO. COLABORADOR EN LA TRADUCCION: CARLOS ALBERTO GARCIA FERRER INGENIERO QUIMICO DE LA UNIVERSIDAD DE LA HABANA, CUBA. REVISION: RUBEN AVILA ESPINOSA INGENIERO MECANICO ELECTRICISTA Y CATEDRATICO TITULAR DE PROCESOS DE MANUFACTURA EN LA FACULTAD DE INGENIERIA DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO. LA PRESENTACION Y DISPOSICION EN CONJUNTO DE TRAZADO DE PLANTILLAS PARA TUBOS SON PROPIEDAD DEL EDITOR. NINGUNA PARTE DE ESTA OBRA PUEDE SER REPRODUCIDA 0 TRANSMITIDA, MEDIANTE NINGUN SISTEMA 0 METODO, ELECTRONICO 0 MECANICO (INCLUYENDO EL FOTOCOPIADO, LA GRABACION 0 CUALQUIER SISTEMA DE RECUPERACION V ALMACENAMIENTO DE INFORMACION), SIN CONSENTIMIENTO POR ESCRITO DEL EDITOR. DERECHOS RESERVADOS: C 1998, EDITORIAL UMUSA, S.A. DE C.V. GRUPO NORIEGA EDITORES BALDERAS 95, Mbaco, D.F.

C.P. 06040 V 521-21-05 01(800) 7-06-91-00 512-29-03 [email protected] www.noriega.com.mx CANIEM NUM. 121 OCTAVA REIMPRESION HECHO EN MEXICO ISBN 968-18-1720-6

PROLOGO El autor ha trabajado durante gran parte de su vida en el oficio de plomero. Aprendio el oficio, trabajo como operario de plomeria y como soldador y enseilo a los aprendices de plomeria los temas de plomeria, dibujo y matematicas durante veintiun &jos en la Washburne Trade School, en Chicago, Illinois. Este libro se prepare) teniendo en cuenta las necesidades, tanto del aprendiz como del operario, en el oficio de la plomeria. La organizacion del texto es adecuada tanto para el estudio individual como en grupos en las escuelas vocacionales, de oficios y escuelas tecnicas en las que se enseila a trazar plantillas para tuberias. Tambien es ideal para estudiar en el hogar y para usarlo en el trabajo. El conocimiento tecnico del trazado de plantillas para tubos constituye la diferencia entre un buen soldador de tubos y uno que apenas sabe soldar. Siempre es preferible contratar a un buen trazador de plantillas, que a uno que carece de tal habilidad y conocimiento. En este libro se explica a los soldadores de tubos como trazar una plantilla, por medio de ilustraciones claras e instrucciones detalladas, para los diversos tipos de accesorios que se pueden fabricar a partir de un tubo. Las plantillas se usan para hacer accesorios donde se requiere la exactitud en el trazado. En tubos grandes, resulta mas exacto trazar las lineas de corte utilizando una plantilla que mediante el metodo de la linea envolvente, sin plantilla. Se han separado los diversos dibujos con el fin de explicar claramente cada paso que se requiere para trazar una plantilla. Despues de que se hayan comprendido los principios del trazado de plantillas, se podran superponer las vistas para ahorrar tiempo en el trazado. El autor tiene la seguridad de que este libro sera de invaluable ayuda tanto para el joven aprendiz como para el operario experimentado en el ramo de las tuberias, asi como para cualquier otra persona que se interese en I s trabajos de tuberia.

CONTENIDO Prolog° Procedimientos de corte y trazado Curvas en secciones Placa en Angulo y cortes angulares en los tubos Placa en doble angulo y cortes angulares en los tubos Accesorio de verdadera Y Lateral a tamano natural Lateral reductor Te a tamano natural Te reductora — El ramal entra al cabezal Te reductora — El ramal fuera del cabezal Te excentrica Tubo ramal en el dorso de un codo soldable Casquete semiesferico en forma de gajos de naranja Casquete de un tap& de casquete Reductor concentric° Reductor excentrico Equivalentes decimales de fracciones de pulgada Datos de tubos estandar Indice

5 9 17 21 29 37 41 47 53 59 65 71 75 83 87 93 97 105 106 107

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PROCEDIMIENTOS DE CORTE Y TRAZADO Las plantillas son patrones que se usan para fabricar un accesorio soldable a partir de un tubo. Las plantillas se hacen generalmente de papel de dibujo. Si se usa muchas veces una plantilla de papel, se deteriorard y no sera de fiar. Por lo tanto, es aconsej able trazar la plantilla en una lamina metalica de calibre pequerio. Se debe tener cuidado al preparar las plantillas, ya que el accesorio solo tendra la exactitud del patr6n con el que se fabrico. COmo utilizar un soplete de corte Hay que tener cuidado al cortar el tubo despues de haberlo marcado. Cuando se use el soplete de corte para hacer cortes angulares, la punta de corte debe apuntar en todo momento a la linea en el lado opuesto del tubo, como se muestra en la figura 1, de tal modo que el corte completo sea igual al obtenido con una segueta. Los bordes son biselados despues del corte. Nunca se corte y bisele al mismo tiempo. LINEA DE CORTE

Fig. 1

Para hacer una abertura para una to se requiere un corte radial. Esto quiere decir que la punta del soplete debe estar dirigida en todo momento al centro del tubo, como se indica en la figura 2. Los bordes se biselan despues de efectuado el corte. El corte en el ramal de tubo sera tambien radial. 9

10

Procedimientos de corte y trazado

Equipo de dibujo A continuaci6n se indica el equipo de dibujo necesario para hacer una plantilla: 1 — Tablero de dibujo (Restirador) 1 — Regla T 1 — Escuadra de 45 grados 1 — Escuadra de 30 por 60 grados 1 — Regla

1 — Pistola (curva francesa) 1 — Estuche de dibujo mecanico 1 — Goma para lapiz 1 — Lapiz de dibujo Papel de dibujo

Como bisecar una linea En la figura 3 se muestra la linea A-E, bisecada o dividida en dos partes iguales. Se coloca el compas en el punto A con una abertura mayor que la distancia al centro entre A y E y se traza un arco. Con la misma abertura del compas y haciendo centro

Fig. 3

COmo dividir una linea en cuatro partes iguales

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en E, se traza otro arco que corte al primero. El lugar donde los arcos se crucen estard sobre el centro exacto de la linea A-E. Al bajar una perpendicular a la linea A-E se localizara el punto C, que es el centro entre A y E. Como dividir una linea en cuatro partes iguales La figura 4 muestra la linea A-E de la figura 3, dividida en cuatro partes iguales. Se biseca la distancia de A a C, colocando el compas en A con una abertura que sea mayor que la distancia al centro entre A y Cy se traza un arco. Con la misma abertura del compas y haciendo centro en C, se traza un arco; haciendo girar el compas en C, se traza un arco entre C y E. Colocando entonces el compas en E, se traza otro arco. Desde la interseccion de los arcos, se baja una perpendicular a la linea A-E, localizando los puntos B y D. De este modo, la linea quedard dividida en cuatro partes iguales.

C Fig. 4 Como dividir una linea en seis partes iguales La figura 5 muestra una linea dividida en seis partes iguales. Se coloca el compas en el punto A con una abertura cualquiera, mayor que la mitad de la distancia entre los puntos A y G y se traza un arco. Se repite la operacion haciendo centro en el punto G. Se baja una perpendicular desde la interseccion de los arcos a la linea A-G, lo_calizando el punto D. Al ser perpendicular esta linea, formard un angulo de 90° con la linea A-G. Esta linea queda entonces dividida en dos partes iguales.

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Procedimientos de corte y trazado

A continuaci6n se divide el espacio A-D y el espacio D-G, cada uno en tres partes iguales, utilizando un compas de puntas. Por tanteo se coloca el compas de puntas a 1/3 de la distancia entre A y D localizando los puntos B y C. Con la misma abertura del compas de puntas, se divide el espacio entre D y G en tres partes iguales, situando los puntos E y F. La linea A-G queda entonces dividida en seis partes iguales.

Como dividir una Linea en partes iguales, utilizando una regla

Se coloca la regla sobre una diagonal entre las lineas verticales A y B (figura 6). Se utiliza la menor escala que tenga el mamero de espacios requerido y que tenga una longitud mayor que el espacio que se ha de dividir.

1 2"

Fig. 6

Como bisecar un Angulo

13

Si la linea A-B tiene 12 pulgadas de largo y se ha de dividir en ocho partes iguales, se coloca la regla diagonalmente entre las lineas verticales A y B, de manera que el extremo de la regla toque la linea A y la marca de 16 pulgadas toque la linea B. Se proyectan las divisiones 2, 4, 6, 8, 10, 12 y 14 pulgadas de la regla hasta la linea A-B, marcando las ocho divisiones requeridas. Todas las lineas deben ser perpendiculares a la linea A-B. Como bisecar un angulo El lugar donde se encuentran las lineas que forman el Angulo sera el punto de giro. Se coloca el compas con un radio cualquiera y se traza un arco que interseque las lineas rectas. En la figura 7 se aprecian las lineas rectas y las intersecciones del arco, numeradas 1 y 2. Se coloca el compas en el punto 1 y se traza un arco con un radio mayor que la mitad de la distancia entre los puntos 1 y 2. Es preciso que la abertura del compas pase del centro a fin de que los arcos se crucen.

CENTRO DEL Ar-COMPAS

INTERSECCION DE LOS ARCOS

Fig. 7 Se repite la operaci6n con la misma abertura del compas en el punto 2 y se traza otro arco. La linea de centro pasara por el punto donde se cortan los arcos. Se traza con una regla una linea que pase por el vertice y la intersecci6n de los arcos, la cual bisecard el Angulo A en dos partes iguales.

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Procedimientos de corte y trazado

Como dividir un cuadrante de circulo en ocho partes iguales Se alinea la escuadra de 45 grados en el vertice y se traza una Linea hasta el arco, localizando el punto 5, como se muestra en la figura 8-A. Se bisecan con el comp& los angulos entre los puntos 1 y 5, 5 y 9, localizando los puntos 3 y 7, como se aprecia en la figura 8-B. CENTRO

DEL

i/COMPAS

B

Fig. 8 Se bisecan con el compas los angulos entre 1 y 3, 3 y 5, 5 y 7, y 7 y 9, localizando los puntos 2, 4, 6 y 8, como se muestra en la figura 8-C. El cuadrante de circulo queda entonces dividido en ocho partes iguales.

Como dividir un cuadrante de circulo en seis partes iguales Para dividir un cuadrante de circulo en seis partes iguales, se alinea primero la escuadra de 45 grados en el vertice y se traza una linea hasta el arco, localizando el punto 4i, como se muestra en la figura 9-A. Se usa a continuacion la escuadra de 30 por 60 grados y se trazan lineas desde el vertice hasta el arco, localizando los puntos 3 y 5 como se muestra en la figura 9-B. Se bisecan luego, con el compas, los angulos entre los puntos 1 y 3, 5 y 7, con lo cual se localizan los puntos 2 y 6, como se ye en la figura 9-C. 0 si no, se toma con el compas de puntas la

Como usar la pistola o curva francesa

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CENTRO DEL COMPAS

A --Ayer B

L °°

_

Fig. 9 distancia entre los puntos 4 y 5 y se marca esta medida entre 1 y 3, 5 y 7, localizando los puntos 2 y 6.

Como usar la pistola o curva francesa REGLA: La pistola debe conectar un minimo de tres puntos. La figura 10-A muestra el inicio del trazado de la linea curva, donde una parte de la pistola conecta los puntos sobre las ordenadas 1, 2 y 3. Esta parte de la pistola se encuentra moviendola hasta que una a estos tres puntos. Con un lapiz, se conectan estos tres puntos con una linea curva, usando como guia el borde de la pistola. Si la curva de la pistola conecta cuatro o cinco puntos, es mejor. Pero no se podran usar menos de tres puntos. Una vez establecida la curva y hasta que se complete, es preciso seguir el procedimiento siguiente. El borde de la pistola de-

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Procedimientos de corte y trazado

A

4

7

1s, EA AC jUuRsVTAA)DAEu LNAAP I S T 0 L A PARTE DE LA LINEA

X._ 4

5

6

7

II1

8

Fig. 10 be tocar otra vez tres o mas puntos. La figura 10-B muestra un punto que ya se use en la ordenada 3 y dos nuevos puntos en las ordenadas 4 y 5, alineados con el borde. Parte de la pistola debe coincidir tambien con una pequefia parte de la linea ya establecida. Asi se eliminaran cualesquiera jorobas en los puntos o depresiones entre los puntos. Una vez terminada la linea curva, debera ser uniforme sin jorobas ni depresiones. Se co-

nectan los puntos 3, 4 y 5 usando un lapiz. Sigase este metodo hasta que se complete la linea curva. Existen pistolas de diversas formas. Lo mejor es tener a mano dos o tres pistolas de formas diferentes. Si no se puede encontrar la curva apropiada en una de ellas, se podra encontrai en otra.

CURVAS EN SECCIONES Para hacer un trazado para una curva en secciones, se traza una linea basal con una longitud igual al diametro exterior del tubo, la circunferencia exterior, aids 1/2 pulg. entre las dos. Se traza un semicirculo con un diametro igual al exterior del tubo, a una distancia sobre la base de aproximadamente dos veces el diametro exterior del tubo. Se divide el semicirculo en ocho partes iguales. Se numeran estos puntos del 1 al 9, como se muestra en la figura 11-A. Se proyecta cada punto hasta la linea basal. Es posible colocar el semicirculo debajo de la linea basal, si asi se desea. En la interseccion de la linea 9 con la linea basal, se traza la linea de corte, para el Angulo deseado de corte. Esto mostrard una vista del tubo, despues de haber sido cortado. Para determinar el angulo de corte, se usard la formula siguiente: Angulo de corte = Angulo total de la pieza ± 2 veces el ninnero

de soldaduras. Ejemplo: si el angulo de la pieza es de 45° y esta tiene una sola soldadura, se tiene, aplicando la formula anterior: 1 soldadura x 2 = 45° ± 2 = angulo de corte de 22 1/2°. Sobre la linea basal, separada 1/2 pulgada de esta vista, se traza la circunferencia exterior del tubo, como se muestra en la figura 11-B. Se divide esta longitud en dieciseis partes iguales (siempre el doble de las que hay en el semicirculo). Se numera cada punto del 1 al 9, como se indica. Se proyectan lineas verticales desde cada punto con longitudes que sean convenientes. Estas lineas se llaman ordenadas. El punto 9 quedard localizado en la linea basal de la plantilla. La interseccion de la linea 8 del semicirculo con la linea de corte determinard la longitud de la ordenada 8 en la plantilla. Se proyecta la interseccion de estas dos lineas hacia la izquier17

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Curvas en secciones

da, desde la figura 11-A hasta las lineas 8 de ordenadas, donde las lineas se cortan en la plantilla y marquese la longitud con un punto. Se proyecta hacia la izquierda la interseccion de la linea 7 desde el semicirculo y la linea de corte hasta la linea 7 de ordenadas y marquense las intersecciones con un punto. Se repite este procedimiento con las lineas 6, 5, 4, 3, 2 y 1. Estos puntos se conectan en la plantilla con una linea curva, utilizando una pistola. Se debe tener siempre en cuenta que al usar una pistola se han de tocar cuando menos tres puntos cada vez, como se explico en las figuras 10-A y 10-B. Se anade cuando menos una pulgada por debajo de la linea basal de la plantilla, para proporcionar un margen que se usara como linea envolvente para facilitar el colocar la plantilla sobre el tubo. Con este metodo se pueden trazar plantillas en secciones para cualquier tamario del tubo o cualquier Angulo de la pieza. El nilinero de divisiones del semicirculo y de la linea basal en la plantilla depende del tamario del tubo que se vaya a usar. Los tubos de mayor tamario requieren mas divisiones. Mientras mas divisiones se usen, mas exacta sera la plantilla. Se corta en Angulo el extremo del tubo y luego se bisela. Nunca se debe cortar y biselar al mismo tiempo. Vease en la figura 1 la manera de hacer un corte en angulo.

ANGULO DEL ACCESORIO 9

a

2

LINEA DE CORTE

ORDENADA

c)c) ?

cOS4

-Ar6

9

8

7

6

5

4

3

2

2

3 \4

PLANTILLA

r.

5

6

7

LINEA BASAL

81

I z — D. E.

CIRCUNFERENCIA EXTERIOR

B A

Fig. 11

PLACA EN ANGULO Y CORTES ANGULARES EN LOS TUBOS Se traza una linea vertical de centros sobre la vista en planta de la figura 12; despues, tracese un circulo completo con un diametro igual al diametro exterior del tubo. Se divide el circulo en doce partes iguales. Como se indica, se numeran las divisiones del 1 al 12. Cada division se pr9yecta hacia abajo en una longitud cualquiera, paralelamente a la linea de centros. Se traza una linea de centros vertical y sobre la vista lateral otro circulo con el mismo diametro que el de la vista en planta y se divide en doce partes iguales. Se numera cada division del 1 al 12, como se indica y se proyecta cada division hacia abajo en una longitud conveniente, en forma paralela a la linea de centros. A una corta distancia por debajo del circulo, se traza la linea XY con el angulo P requerido (esta linea representa la placa). Se numeran las intersecciones donde las lineas verticales procedentes del circulo cortan la linea X- Y, como se indica, 1, 2-12, 3-1 1 , etc. De la linea X- Y en la vista lateral, se proyecta el punto 1 hacia la izquierda, hasta la vista en planta y se marca con un punto el lugar donde interseque la linea 1. Los puntos 2 y 12 de la vista lateral se proyectan a las lineas correspondientes 2 y 12 en la vista en planta, y se marca la interseccion de las lineas numero 2 con un punto; se marca tambien con un punto la interseccion de las lineas 12. Esta operacion se repite con los puntos 3-11, 4-10, 5-9, 6-8 y 7. Estos puntos se conectan en la vista en planta por una linea curva, usando una pistola para formar la linea. Esta curva determina el extremo del tubo. Como trazar la plantilla del ramal La figura 13 ilustra la plantilla. Se traza una linea basal igual a la circunferencia exterior del tubo. Esta linea basal se divide 21

TUBO

AD VISTA LATERAL as 0 0 7D cr,

11:2 PLACA INCLINADA CD

CD

VISTA EN PLANTA

9, LINEA BASAL

9,

ORDENADA

EXTREMO DEL TUBO

VISTA DE PLANTA

Q

VISTA

LATERAL

Fig. 12

Como trazar la plantilla de la abertura

23

en doce partes iguales, el mismo mamero de partes usados en el circulo. Se numeran del 1 al 12 estos puntos, como se indica. Se proyecta hacia arriba una ordenada de cada punto, con una longitud cualquiera. En la vista en planta de la figura 12, se trazard una linea basal en cualquier lugar entre el circulo y el ovalo que representa el extremo del tubo. Con un compas de puntas o un compas corm n, se toma la longitud de la ordenada 1, desde la linea basal hasta el ovalo y se transfiere esta magnitud a la ordenada 1, midiendo hacia arriba desde la linea basal, como se muestra en la figura 13. Aparte, se toma cada una de las longitudes de ordenadas de 2 a 12, desde la linea basal hasta el extremo del tubo en la figura 12 y se transfiere su magnitud a las correspondientes ordenadas en la figura 13. Conectense estos puntos con una curva para completar la plantilla del ramal. Como trazar la plantilla de la abertura El autor ha separado las figuras 12 y 14, en razon de la claridad, pero para los fines practicos se pueden superponer (cornbinando los dos dibujos) para ahorrar tiempo en el trazado. Se traza una linea de centros vertical en la vista en planta de la figura 14; luego, se traza un circulo completo con un diametro igual al diametro interior del tubo. Se divide el circulo en doce partes iguales. Se identifica cada division con una letra desde A hasta L, como se indica. Se proyecta hacia abajo cada division una longitud conveniente, en forma paralela a la linea de centros. En la vista lateral, se traza una linea vertical de centro y otro circulo con el mismo diametro que el circulo de la vista en planta; luego, el circulo se divide en doce partes iguales. Ambos circulos tendran el mismo ninnero de divisiones. Se identifica con una letra cada division desde A hasta L, como se indica, y se proyecta hacia abajo cada divisiOn en una longitud conveniente, en forma paralela a la linea de centros. A cualquier distancia conveniente por debajo del circulo, se traza la linea X-Y que representa la cara de la placa, con el angulo P requerido. Se identifican con una letra las intersecciones donde las lineas verticales procedentes del circulo intersecan la linea X-Y, como se muestra en A, B-L, C-K, etc.

A)

(IQ

O

0( ) O In 00 iEr

CD

CD CD

9 C 10

II

12

7

LINEA BASAL CIRCUNFERENCIA EXTERIOR PLANTILLA DEL RAMAL

Fig. 13

0O

G

p VISTA EN PLANTA 4.1 e 9

D. I.

-\> C

A

VISTA EN PLANTA

VISTA LATERAL

Fig. 14

t,),

26

Placa en Angulo y cortes angulares en los tubos

El punto A se proyecta desde la linea X-Y en la vista lateral hacia la izquierda, hasta la vista en planta y se marca con un punto el lugar donde corta a la linea A. Se proyectan los puntos B y L de la vista lateral hasta las lineas correspondientes B y L en la vista en planta y se marca la interseccion de las lineas B con un punto; se marca tambien la interseccion de las lineas L con un punto. Se repite este procedimiento con los puntos C-K, D-J, E-I, F-Hy G. Estos puntos se conectan en la vista en planta con una curva, usando una pistola para facilitar la formaci6n de la linea. La curva determina la abertura. En la figura 15 se ilustra la plantilla de la abertura. Se traza una linea basal con una longitud mayor que la distancia de A a G en la linea X- Y de la vista lateral de la figura 14. Se localiza el centro de esta linea basal y se marca este punto como D-J. Desde este punto se extiende una linea de ordenada con una longitud cualquiera.

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F

Z W

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11F-Nr