tuberias... operaciones unitarias 1

1. Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Extensión: Porlamar
Operaciones Unitarias I
TUBERIAS
Realizado por:
Yusneydi Larez
C.I: 22.653.081
Escuela: 49

2. tubo
Es una pieza hueca, generalmente
cilíndrica y abierta por ambos
extremos, que se utiliza en
distintas aplicaciones.

3. Tubería:
Las tuberías son un sistema
formado por tubos, que
pueden ser de diferentes
materiales, que cumplen la
función de permitir el
transporte de líquidos, gases o
sólidos en suspensión
(mezclas) en forma eficiente,
siguiendo normas
estandarizadas y cuya
selección se realiza de acuerdo
a las necesidades de trabajo
que se va ha realizar

4. Diferencia entre tubo y
tuberías
 Es de gran importancia aclarar
la diferencia que existe entre
los términos “tubería” y “tubo”,
pues comúnmente son
confundidos.
 Las Tuberías corresponde al
conjunto conformado por tubos
normalizados, los accesorios,
las válvulas, etc ; encargados
de transportar los gases o
líquidos que así lo necesitan.
 Mientras que Tubo es aquel
producto tubular de sección
transversal constante y de
material de uso común.

5. Tuberías industriales
 Las tuberías con destinación industrial tienen una muy amplia
aplicación, pues es por medio de ellas que se transportan todos
lo fluidos (gases, mezclas, líquidos, etc) para optimizar y no
limitar los procesos industriales.
 Tienen como principal destino la industria de la construcción, la
industria eléctrica y la metalmecánica. Dentro de la industria de
la construcción, las tuberías son demandadas para la
elaboración de estructuras firmes así como para cableado,
ventilación, alcantarillado y conducción de aguas blancas y
negras.

6. Tuberías industriales

7. Características
Presión nominal
 La presión de diseño no será menor
que la presión a las condiciones
más severas de presión y
temperatura coincidentes, externa o
internamente, que se espere en
operación normal.
 La condición más severa de presión
y temperatura coincidente, es
aquella condición que resulte en el
mayor espesor requerido y en la
clasificación (“rating”) más alta de
los componentes del sistema de
tuberías.

8. Características:
Temperatura nominal
 Es la temperatura del metal que representa la condición más severa de
presión y temperatura coincidentes. Los requisitos para determinar la
temperatura del material de diseño para tuberías son como sigue:
 Para componentes de tubería con aislamiento externo, la temperatura del
material para diseño será la máxima temperatura de diseño del fluido
contenido.
 Para componentes de tubería sin aislamiento externo y sin revestimiento
interno, con fluidos a temperaturas de 32ºF (0ºC) y mayores, la
temperatura del material para diseño será la máxima temperatura de
diseño del fluido reducida, según los porcentajes de la tabla.
 Para temperaturas de fluidos menores de 32ºF (0ºC), la temperatura del
material para el diseño, será la temperatura de diseño del fluido contenido.


9. Características
 Espesor nominal
• Es el grosor de la pared del tubo.
• El mínimo espesor de pared para cualquier tubo sometido a presión interna o externa
es una función de:
 El esfuerzo permisible para el material del tubo
 Presión de diseño
 Diámetro de diseño del tubo
 Diámetro de la corrosión y/o erosión
 Diámetro nominal
 Diámetro exterior del tubo. Es la medida de un accesorio mediante el cual se identifica
al mismo y depende de las especificaciones técnicas exigidas.

10.  Resistencia
 Es la capacidad de tensión en libras o en kilogramos que puede aportar
un determinado accesorio en plena operatividad.
 Aleación
 Es el material o conjunto de materiales del cual esta hecho un accesorio
de tubería.

11. Procedimiento del diseño de un
sistema de tuberías:
 El diseño de un sistema de tuberías consiste en el diseño de sus tuberías, brida,
empaquetaduras, válvulas, accesorios, filtros, trampas de vapor juntas de
expansión.
 Establecimiento de las condiciones de diseño incluyendo presión, temperaturas
y otras condiciones, tales como la velocidad del viento, movimientos sísmicos,
choques de fluido, gradientes térmicos y número de ciclos de varias cargas.
 Determinación del diámetro de la tubería, el cual depende fundamentalmente
de las condiciones del proceso, es decir, del caudal, la velocidad y la presión del
fluido.
 Selección de los materiales de la tubería con base en corrosión, fragilización y
resistencia.
 Selección de las clases de “rating” de bridas y válvulas.

12. Procedimiento de un sistema de
tuberías:
•Cálculo del espesor mínimo de pared (Schedule) para las
temperaturas y presiones de diseño, de manera que la tubería
sea capaz de soportar los esfuerzos tangenciales producidos por
la presión del fluido.
Establecimiento de una configuración aceptable de soportes para
el sistema de tuberías.
•Análisis de esfuerzos por flexibilidad para verificar que los
esfuerzos producidos en la tubería por los distintos tipos de carga
estén dentro de los valores admisibles, a objeto de comprobar
que las cargas sobre los equipos no sobrepasen los valores
límites, satisfaciendo así los criterios del código a emplear.

13. Sistema de tuberías

14. MATERIALES DE TUBERIAS
 Tuberías metálicas:
 Tubos de hierro fundido
 Tuberías de acero.
 Tuberías de cobre.
 Tuberías de bronce.

15. Tipos de tuberías
 Tuberías de hierro fundido:
 Se utiliza generalmente en el
servicio de agua y desagüe,
sobre todo cuando la tubería
debe estar en contacto directo
con la tierra.
 Las tuberías de hierro fundido
son largamente utilizados para
aguas residuales

16. Tuberías de hierro fundido
 En colectores de alcantarillado, este tipo de tubería se recomienda
emplear:
 Cuando la tubería sea instalada en un lugar de paso de vehículos y con
un recubrimiento mínimo (tapada).
 Cuando la tubería sea instalada a grandes profundidades por sobre los
límites de resistencia de otros materiales.
 Cuando la tubería sea instalada en forma colgada o aparente, donde
pueden producirse deformaciones importantes.
 Cuando existe la necesidad de atravesar o pasar sobre ríos.
 Cuando existe la necesidad de pasar sobre vanos de puentes donde la
vibración afectaría a otro tipo de materiales.
 Cuando la pendiente del colector es superior a 15 %.
 La principal desventaja que se puede mencionar de los tubos de hierro
fundido es la abrasión, principalmente en tuberías de impulsión.
 Para la utilización en redes de alcantarillado, los tubos, deben ser
protegidos contra la corrosión interna y externa mediante por lo menos,
un revestimiento de cemento. Modernamente, tales revestimientos son
ejecutados empleando materiales vinílicos, resinas epóxicas y ceras
micro cristalizadas.

17. Tuberías de acero
 Su uso común es en el transporte
de agua, vapores, aceites,
combustibles y gases.
 Se utiliza para altas temperaturas
y presiones.
 Las tuberías con mayor
capacidad condujeron al
desarrollo de aceros con un
mayor límite de fluencia.

18. Tuberías de acero
 El transporte de gas, petróleo
y ácidos requiere de un acero
resistente a la corrosión.
 Se unen por uniones roscadas,
soldadas y con brida.

19. Tuberías de cobre
 La mayoría de las instalaciones modernas
se hacen con tuberías de cobre, ya que es
un material ligero, fácil de manipular y que
suelda con facilidad.
 Además, sirve para las conducciones tanto
de agua fría como de agua caliente.

 Existen básicamente dos tipos de tuberías
de cobre:
 Tubos de cobre rígido: se presentan en
forma de barras rectas de 5 metros.
 Tubos de cobre blando o recocido: se
venden en rollos de 50 metros. Es un
material mucho más moldeable.

20. Tuberías de cobre
 Las tuberías de cobre se pueden doblar y
curvar, y si se hace correctamente se
puede incluso evitar la instalación de
codos. La tubería se introduce en el interior
de un muelle y con una simple presión
sobre él, el tubo de cobre se curvará sin
deformarse ni aplastarse.
 El cobre es un metal blando y por lo tanto
fácil de cortar. Se puede usar una sierra
para metales, aunque, para evitar deformar
la tubería y que el corte sea recto y limpio,
es preferible usar un corta tubos. Esta
herramienta posee unas ruedecillas que,
una vez adaptadas al diámetro del tubo,
permiten cortarlo sin esfuerzo y sin temor
a hundirlo por la presión.


21. TUBERIAS DE BRONCE
 Son apropiadas para el
suministro de agua.
 Se debe unir con accesorios
de cobre para evitar
corrosión galvánica.
 Su costo es elevado
comparado con los demás

22. TUBERIAS NO METALICAS:
Tuberías cerámicas
Tuberías de hormigón y de hormigón armado
Tuberías de poliéster
Tuberías de PVC
Tuberías de polietileno (PE) y de polipropileno (PP)

23. Tuberías cerámicas
 Los tubos cerámicos son
químicamente inertes logrando
resistir los ataques químicos
corrosivos de las aguas
domésticas e industriales.
 Poseen una buena resistencia a la
abrasión.

 Son lisas, con bajos coeficientes
de fricción, impermeables y poco
atacables por ácidos; son sin
embargo las que más se deben
controlar y comprobar debido a su
fragilidad, permeabilidad por
fisuras y por la dificultad de
ejecución de sus juntas.

24. Tuberías de pvc
 Este tipo de tuberías, gracias al gran
desarrollo tecnológico de la industria de
plásticos y la facilidad de manipulación de
todos los productos fabricados con éste
material, hacen que en la actualidad
tengan gran aceptación para redes de
alcantarillado, solamente en diámetros
pequeños de 6" y 8" ya que para diámetros
mayores el costo es muy alto. Son de poco
peso (Peso específico 1.4 g/cm3). Son
inertes a la corrosión por aguas y suelos
agresivos.
 La superficie interior de los tubos puede
considerarse "hidráulicamente lisa".
 Baja probabilidad de obstrucciones.
 No favorecen el desarrollo de algas ni
hongos.

25. Tuberías de hormigón
 Los tubos de hormigón, se fabrican en
moldes metálicos, empleando hormigones
ricos en dosificación de cemento.
 Los tubos pueden ser de hormigón simple
o de hormigón armado. Las tuberías de
hormigón armado deben llevar armaduras
de refuerzo solamente cuando se trata de
grandes diámetros.
 Este tipo de pueden alcanzar un tamaño de
diámetro inmenso.
 Las tuberías de hormigón armado deben
llevar armaduras de refuerzo solamente
cuando se trata de grandes diámetros.
 Este tipo de pueden alcanzar un tamaño de
diámetro inmenso.

26. TUBERIAS DE POLIESTER:
 Se fabrican con resinas de poliéster, refuerzos de fibra de vidrio y
cargas inertes (arenas, carbonato cálcico, etc.) con secciones de 400
a 1500mm.

27. Tuberías de polyester
 Características:
 Tienen una gran solidez y son muy flexibles.
 Son muy resistentes a la corrosión (ideales para el transporte de salmuera).
 Tienen una gran capacidad hidráulica.
 Se fabrican con 6 metros de longitud.
 Resistentes a la corrosión electrolítica.
 No requieren protección catódica o de otro tipo.
 Tienen un coeficiente de dilatación térmica lineal muy bajo.
 Se pueden cortar con facilidad en cualquier posición.
 Son muy impermeables debido a que se trata de un material muy compacto.
 Permite conducir aguas con una amplia gamas de pH.
 Los tubos manifiestan una gran resistencia a la abrasión (ensayos con lodos
abrasivos).
 Garantizados hasta temperaturas de 35º C para pH entre 1 y 10.
 Resistente a los ataques químicos.
 Se pueden almacenar al aire libre sin problemas.
 Son muy caros.

28. Tuberías de polietileno (pe) y de
polipropileno (pp):
 Este tipo de tuberías, se fabrican en
forma análoga al P.V.C., es decir, por
extrusión, aunque la configuración
molecular de ambas es bastante
diferente. El polietileno puede ser
de baja densidad (< 0,93 g/cm3) o
de alta densidad (> 0,94 g/cm3).
Durante la instalación, en los
tendidos de las tuberías, deben
tenerse en cuenta los esfuerzos que
se producen por dilataciones y
retracciones.

29. Su utilización es recomendada en
especial para lanzamientos
submarinos ya que resisten el
ataque de microorganismos que
pueden producir perforaciones en
la tubería
Tuberías de
polietileno (pe) y de
polipropileno (pp):