REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

ESCUELA SUPERIOR DE AERONAUTICA TOMAS VALENCIA

GRUPO SABATINO DE TEORIA DE TALLERES

TUBERIA.TIPOS. NOMENCLATURA.USOS

UNIONES. TIPOS. USOS.

INTRODUCCION

En este trabajo vamos a reconocer que son tuberías y sus tipos y usos dentro de la aviación y en otras estructuras, sabremos como calcular el diámetro exterior y el interior en uno de los tipos de tubería que utilizamos; también observaremos sus uniones y tipos para cada quien; también veremos algunas preguntas frecuentes que se hacen algunas personas con respecto a las tuberías y sus conexiones, observaremos las tablas de nomenclaturas de cada una de los tipos de tuberías, características, ventajas y procedimientos para realizar las uniones correspondientes a cada tipo de tubería y algunas conexiones para cierto tipo de tuberías.

Tubería:serie de conjunto de tubos, canalizaciones o cañerías, que sirve para conducir un fluido o un producto pulverulento en una instalación.

Tipos de tubería:existen una gran variedad de tuberías y para distintos usos, los que vamos a ver nosotros son los siguientes:

Tuberías de cobre rígido y flexible.

Tuberías de cobre

Las tuberías de cobre al ser fabricadas por extrusión y estiradas en frío tienen características y ventajas sobre otro tipo de materiales que las hacen altamente competitivas en el mercado.

Su fabricación por extrusión que permite tubos de una sola pieza, sin costura y de paredes lisas y tersas, asegura la resistencia a la presión de manera uniforme y un mínimo de pérdidas de presión por fricción en la conducción de fluidos.

Sus dos temples en los tipos normales de fabricación, rígido y flexible, dan al usuario una mayor gama de usos que otras tuberías que se fabrican en un solo temple.

Su fabricación en aleación 122 “Cobre Fosforado” exenta de oxígeno, permite tuberías de pared consistente y delgada.

Los seis tipos de tubería fabricados en diámetros desde 3/8” a 4” dan una amplia gama de posibilidades de uso, adecuándose a cada caso específico.

Tuberías de temple rígido

Las tuberías rígidas de cobre tienen la característica de ser ideales en la conducción de fluidos en las instalaciones fijas; se fabrican 4 tipos, que nos ofrecen una gama de servicios que van desde las redes de drenaje o ventilación hasta redes de tipo industrial que conduzcan líquidos o gases a temperaturas y presiones considerablemente elevadas.

A continuación se describen cada uno de los cuatro tipos:

Tubería tipo “M”

Se fabrica para ser usada en instalaciones hidráulicas de agua fría y caliente para casas habitación y edificios, en general en donde las presiones de servicio sean bajas.

Tubería de cobre de temple rígido Tipo “M”

Tubería tipo “L”

Es un tipo de tubería a usarse en instalaciones hidráulicas en condiciones severas de servicio y seguridad que la tipo “M”; ejemplo: en instalaciones de gas domiciliario y servicios subterráneos (tomas domiciliarías), calefacción, refrigeración, etc.

Tubería de cobre de temple rígido Tipo “L”

Tubería tipo “K”

Tubería de cobre de temple rígido Tipo “K”

Los diámetros de las tuberías rígidas son nominales (de nombre), para conocer el diámetro exterior correspondiente se debe aumentar 1/8” al diámetro nominal, y si se quiere conocer el diámetro interior, bastará con restar 2 veces el espesor de pared correspondiente (Fig. 2.1.).

Las presiones máximas dadas, son las que soporta cada una de las tuberías, recomendándose no llegar nunca a éstas. Las presiones constantes de trabajo son las recomendadas a utilizar en la instalación durante toda la vida útil, esta presión es cinco veces menor que la máxima, para dar seguridad y duración en el servicio.

Características y ventajas de las tuberías de cobre de temple rígido

A. Resistencia a la corrosión: presenta un excelente comportamiento frente a la totalidad de los fluidos a transportar, asegurando así una larga vida útil a la instalación.

B. Se fabrica sin costura: por lo cual resiste sin dificultad las presiones internas de trabajo, permitiendo el uso de tubos de pared delgada e instalándose en espacios reducidos.

C. Continuidad de flujo: debido a que su interior es liso y terso admite un mínimo de pérdidas por fricción al paso de los fluidos a conducir, manteniendo los flujos constantes.

D. Facilidad de unión: el sistema de soldadura capilar permite efectuar con rapidez y seguridad las uniones de la tubería.

E. La sencillez del proceso para cortar el tubo y ejecutar las uniones, así como la ligereza del material, permiten la prefabricación de gran parte de las instalaciones, obteniéndose rapidez y calidad en el trabajo, así como mayor control de los materiales pudiendo reducir los costos.

Por lo tanto, cuando se hacen evaluaciones se concluye que las instalaciones con tubería de cobre son mucho más económicas que con cualquier otro tipo de tubería, brindando mayor seguridad y confort al usuario.

TUBERIAS DE TEMPLE FLEXIBLE

Las características de las tuberías de cobre flexible difieren de tuberías rígidas, precisamente en el temple dado en su proceso de fabricación; por lo tanto, las condiciones de uso serán diferentes aún cuando las tuberías de los dos temples sean parte de una misma aleación.

Los dos tipos de tuberías de cobre que se fabrican en temple flexible, difieren tanto en los espesores de pared con que se fabrican como en sus diámetros.

Las tuberías de cobre flexible a diferencia de las rígidas se identifican solamente por el grabado(bajo relieve), el coloren este caso no se usa y se marca solamente el tipo de tubería, su diámetro, la marca, la leyenda ejemplo: “Hecho en México”y el sello DGN.

Tubería tipo “L” flexible

Tubería de cobre de temple flexible Tipo “L”

Tubería para gas tipo “Usos Generales”

En este tipo de tubería el diámetro corresponde al diámetro exterior.

Tubería de cobre de temple flexible Tipo “Usos Generales”

Aplicaciones

Los usos para estos tipos de tuberías son dados por la capacidad de movimientos de éstas, sin restar ventajas a la instalación en cuestión; las instalaciones de gas, tomas domiciliarias, aparatos de refrigeración y aire acondicionado son solamente algunas formas de su uso, sin embargo en cualquier instalación que requiera de movilidad o en donde se requieren de curvados especiales, las tuberías de cobre están presentes.

CARACTERISTICAS Y VENTAJAS DE LAS TUBERIAS DE COBRE DE TEMPLE FLEXIBLE

A. La longitud de los rollos con que se fabrican estos tipos de tuberías, elimina en la mayoría de las instalaciones las uniones de acoplamiento, creando así una instalación continua y de una sola pieza. El sistema de unión de estas tuberías es variado y da siempre flexibilidad a la misma, sin restar hermeticidad y resistencia a la presión.

B. Todas las tuberías de cobre tanto rígidas como flexibles resisten perfectamente a la corrosión, lo que les permite un excelente comportamiento frente a la totalidad de los materiales

C. tradicionales de construcción y de los fluidos a transportar; asegurando así una larga vida útil a la instalación. Aclarando que esto es debido gracias a la capa protectora que se forma en las paredes de la tubería denominada pátina.

D. Las propiedades físicas del cobre con que se fabrican las tuberías, permiten tener características, como son paredes interiores completamente lisas, que dan al fluido a conducir un mínimo de pérdidas de presión, creando un flujo uniforme al no existir disminución de su diámetro interior por adherencias o incrustaciones.

Por todo esto, cuando se realizan instalaciones con tuberías de cobre, se concluye que son mucho más económicas que las realizadas con otro tipo de tubería, brindando mayor seguridad y confort al usuario.

UNIONES DE COBRE

Este tipo de tuberías es utilizado para redes de gas o conducción de agua caliente, se presenta en dos tipos tubería de cobre rígida y flexible.

Las uniones para tubería rígida de cobre, se presentan en muchos modelos como unión normal, reducciones rectas, racores, etc.

Para soldar este tipo de uniones se utiliza una pasta especial para cobre no corrosiva (no ácida) hay dos tipos: soldaduras blandas N˚ 50 y N˚95.

UNION DE TUBERÍA DE COBRE RIGIDA POR SOLDADURA

Una de las principales ventajas que nos ofrecen las tuberías de cobre de temple rígido es precisamente su sistema de unión por medio de conexiones soldables; dicho sistema, elimina el uso de complicadas herramientas, así como de esfuerzos inútiles y demoras innecesarias, haciendo más redituable el empleo de la mano de obra, la soldadura por capilaridad representa ventajas inigualables al ofrecer el medio más rápido en las uniones de las instalaciones.

Cabe mencionar que todas las conexiones cuentan en su interior con un tope o asiento, que permite introducir el extremo de la tubería de cobre hasta él, no dejando ningún espacio muerto que pudiera crear turbulencias en los fluidos a conducir; además, todas las conexiones soldables vienen grabadas en los extremos con los diámetros nominales de entrada, lo que facilita la instalación.

Soldadura de 50 partes de estaño y 50 partes de plomo funde a 183 ˚C.

No. 95. Liga de 95 partes de estaño y 5 partes de antimonio, funde a 230 ˚C.

PROCEDIMIENTO PARA SOLDAR TUBERÍAS RÍGIDAS.

1. Cortar el tubo con cortador de disco o segueta fina.
2. quitar las rebadas con lima o escariador o con el cortador de disco.
3. Limpiar el extremo del tubo al interior y exterior con lana de acero.
4. Aplicar una capa delgada y uniforme de pasta para soldadura al exterior del tubo y al interior de la unión que lo va a recibir.
5. Se empalma el tubo a la unión hasta el tope. Este tipo de soldadura se debe hacer con soplete de llama.
6. Aplicar la llama del soplete a la unión y no al tubo para así garantizar que la soldadura quede uniforme en todo el trabajo.

7. Alcanzada la temperatura se funde la soldadura y llena todo el espacio capilar, El exceso de soldadura se limpia con estopa o tela seca.

IMPLEMENTOS UTILIZADOS

Cortatubos Rimador

Lija Soldadura

Pasta fundente Soplete

SISTEMAS DE UNION PARA TUBERIAS DE COBRE DE TEMPLE FLEXIBLE

Los sistemas de unión para tuberías flexibles ; abocinado a 45º (flare 45º)o compresiónpor medio de arandelas de latón o neopreno difieren completamente del sistema de unión soldable para tuberías rígidas, precisamente por que son flexibles y permiten movimiento en las instalaciones.

Estos dos sistemas de unión (flare 45º y compresión) están diseñados para unir tuberías flexibles con: aparatos, accesorios, tuberías flexibles y tuberías rígidas, sin restar resistencia a la presión, permitiendo movimiento en éstas. Además de crear uniones herméticas cien por ciento.

Estas uniones en cualquiera de los dos sistemas se realizan por medio de compresión a base de elementos roscados, y se forman con una conexión base y una contra o tuerca cónica de unión que es la que se ajusta

Sistema de unión flare 45º

Estas tuercas cónicas de unión tienen una extensión o brazo en la misma que refuerza la unión en los posibles movimientos, evitando el estrangulamiento de la tubería, además de que existen dos medidas en estas extensiones o brazos según sea el uso de la red a instalar ; conducción de agua y gas.

La variedad de las conexiones es muy grande por lo que consideramos necesario explicar brevemente su fabricación y modo de operación de los dos tipos: flare 45º y compresión.

Estos tipos de conexiones normalmente están hechos a base de latón, sin embargo algunas piezas realizadas para las líneas de agua, aún se fabrican en bronce; el sistema de fabricación de cualquiera de las conexiones ya es conocido por nosotros al ser igual que el que se explicó ampliamente en el capítulo anterior, obviamente que las formas de las conexiones difieren completamente; éstas cuentan con cuerdas y chaflanes que reciben ya sea la bocina del tubo o arandela a comprimir. Las conexiones comúnmente utilizadas en las instalaciones de gas son manufacturadas con el sistema flare 45º y son:

i. Tuerca cónica: esta pieza se utiliza en todas las uniones de tubería flexible por ser complemento de la conexión base, se fabrican en medidas iguales (por un lado cuerda y por otro la entrada de la tubería) y reducidas.

ii. Tuercas invertidas

iii. Campana niple terminal

iv. Codo terminal

v. Niple unión

vi. Te terminal al centro

vii. Te terminal a un lado

viii. Codo estufa

ix. Codo unión

x. Te unión

xi. Punta pol

xii. Válvulas de paso

Todas estas conexiones son fabricadas con medidas iguales y reducidas en una gama de diámetros nominales de 1/8” a 3/4”.

Para el caso de las piezas reducidas también se da primero el diámetro mayor y posteriormente el otro, explicando cuando sea el caso donde se encuentra la terminal, en las tés la lectura es similar a la de las conexiones soldables, es importante aclarar que cuando se describe una conexión, la palabra terminal quiere decir que la pieza tiene la cuerda en uno de sus extremos terminada en forma recta, similar a la pieza de la izquierda en la figura 3.1.

Las conexiones de tubería flexible para instalaciones de agua, utilizan los sistemas flare 45º y compresión de manera indistinta y según sea la pieza a unir.

PROCESO DE UNION PARA LA TUBERIA DE COBRE DE TEMPLE FLEXIBLE CON EL SISTEMA DE ABOCINADO A 45º (flare 45º)

Este proceso consiste en la realización de un abocinado o ensanchamiento cónico a 45º en los extremos de la tubería flexible, formado con el eje longitudinal de la tubería; esto se logra con una herramienta especial llamada abocinador o avellanador como también se conoce. El extremo abocinado de la tubería, conteniendo ya la tuerca cónica, ensambla perfectamente en el chaflán o cornisa de la conexión base, que a medida que va ajustándose logra un hermetismo en la junta (Fig. 3.1.).

Como resultado práctico de algunas pruebas de laboratorio, para determinar la resistencia a la tensión de estas uniones se obtuvo lo siguiente:

PROCESO DE ABOCINADO A 45º PASO A PASO

1. Desenrollar únicamente la cantidad de tubería necesaria, sobre una superficie plana colocar la mano sobre la parte desplegada, con la otra mano llevar el movimiento de rodamiento del rollo (Fig. 1).

2. Usar el cortatubos a la longitud deseada, sin hacer mucha presión en el tubo, lubricando con unas gotas de aceite la cuchilla circular (Fig. 2).

3. Remover la rebaba creada por el corte del tubo, el cortatubos lleva una cuchilla para tal efecto, también se puede usar el barril escariador o una lima de media caña (Fig. 3).

4. Colocar la tuerca cónica de unión en el tubo antes de proceder a las siguientes operaciones, por no poder realizarse una vez que se ha hecho la campana al tubo. (Fig. 4).

5. Introducir el extremo del tubo en el orificio adecuado del bloque de la herramienta lubricando con unas gotas de aceite el cono haciendo que sobresalga 1/8” de la superficie del bloque (Fig. 5).

6. Apretar el cono sobre la parte del tubo que sobresale del bloque hasta que éste asiente sobre el bisel formado (Fig. 6).

7. Retirar la herramienta y centrar la campana con el chaflán de la conexión, apretando con una llave española o perico la tuerca cónica de unión (Fig. 6).

Nota: Es importante revisar que una vez formada la campana no esté estrellada o tenga rababas; por que no asentaría correctamente en el chaflán y el agrietamiento produciría fugas. También es importante que la campana realizada no sea mayor o menor que el chaflán, porque obstruiría el paso de la tuerca cónica o no agarraría la suficiente campana para que la unión resista las presiones a las que estará sometida.

PASOS A SEGUIR PARA REALIZAR UNA UNION CON ABOCINADO A 45º

PROCESO DE UNION PARA TUBERIA DE COBRE TEMPLE FLEXIBLE CON EL SISTEMA DE COMPRESION CON ARANDELA DE LATON O DE NEOPRENO.

La unión a compresión con arandela de latón o neopreno, no requiere de abocinado en el extremo de la tubería de cobre, simplemente se hace un buen rebabado del corte y se ensambla hasta el tope de la conexión (de manufactura específica para estas uniones) ; se incluyen en éstas una arandela de latón o neopreno ; dando los mismos resultados ambas, a medida que apretamos las tuercas van comprimiendo al contorno de la tubería ; para el caso de conexiones de arandela metálica, si desunimos la conexión apreciaríamos la deformación de la tubería provocado por la arandela, lo que nos puede dar una idea del hermetismo que se logra con estas uniones. Se indica enseguida el procedimiento de operación para uniones a compresión.

PROCESO DE UNION POR COMPRESION PASO A PASO

1. Desenrollar únicamente la cantidad de tubería necesaria, sobre una superficie plana colocar la mano sobre la parte desplegada, con la otra mano llevar el movimiento de rodamiento del rollo.

2. Usar el cortatubos a la longitud deseada, sin hacer mucha presión en el tubo, lubricando con unas gotas de aceite la cuchilla circular.

3. Remover la rebada creada por el corte del tubo, el cortatubos lleva una cuchilla para tal efecto, también se puede usar el barril escariador o una lima de media caña.

4. Colocar la tuerca cónica de unión (compresión) en el tubo antes de proceder a las siguientes operaciones.

5. Colocar la arandela en el tubo, cuidando de limpiar bien éste de tierra y polvo, para que la arandela actúe bien.

6. Introducir el tubo en la parte correspondiente cuidando de que llegue al tope, una vez hecho esto se procede al apriete de la tuerca de unión, la que al ir ajustándose provocará el estrangula-miento del barril o arandela.

Nota: Es importante que la boca del tubo no esté chupada hacia el interior, producto de un corte rápido lo cual reduciría la sección transversal de ésta, creando turbulencias y erosiones en las paredes. Las arandelas de neopreno pueden ser reutilizables, al eliminar la presión de éstas y volver a su estado original, no así las de latón.

CARACTERISTICAS Y VENTAJAS DE LAS UNIONES DE ABOCINADO A 45º (flare 45º) Y COMPREION.

• En caso de que se requiera realizar de nuevo la operación, permiten desunir y reutilizar las conexiones, sin ninguna dificultad.

• Para instalaciones con mucho movimiento, tiene una alta resistencia a las vibraciones y movimientos bruscos.

• Se realizan con un menor número de herramientas y menos tiempo de operaciones que otros tipos de unión.

• Las uniones realizadas, por su diseño resisten altas presiones de trabajo y no permiten fugas.

• Establecen continuidad de flujo.

CONEXIONES ABOCINADO A 45º (flare 45º)

AQUÍ ALGUNAS CONEXIONES DE LATON PARA GAS

ALGUNAS PREGUNTAS MÁS FRECUENTES

1. ¿Hasta qué diámetros se fabrican las tuberías de cobre rígidas tipo M y L?

R: Hasta 4 pasando por 1/4, 3/8, 1/2, 3/4, 1, 1 1/4, 1 1/2, 2, 2 1/2, 3 y 4.

2. ¿Cómo se une la tubería rígida?

R: Tiene dos sistemas de unión, uno es por soldadura capilar y el otro es por compresión.

3. ¿Qué presión soporta la tubería tipo M de 1/2?

R: La presión constante de trabajo recomendada es de 56.7 kg/cm2 y la presión máxima es de 283.5 kg/cm2.

4. ¿Qué tipo de soldadura se emplea en la unión de las tuberías para conducción de agua?

R: La soldadura 50:50 (estaño-plomo) y la 95:5 (estaño-antimonio).

5. ¿Existen conexiones tipo M y L?

R: No, existe un solo tipo de conexiones para las tuberías tipo M, L y K.

6. ¿Se pueden unir las tuberías de cobre flexible con soldadura?

R: No, esta tubería tiene sus sistemas de unión por abocinado a 45° y por compresión.

7. ¿Qué tipo de fluidos puedo conducir en la tubería tipo L?

R: Agua potable, vapor, gas L.P. y natural, gasolina, aire comprimido, óxido nitroso, oxígeno, nitrógeno, gases refrigerantes, etc.

CONCLUSIONES

Sabemos que existen varios tipos de tuberías y como pudimos ver, las tuberías de cobre se aventajan con respecto a las demás que se encuentran en el mercado, ya que son resistentes, se fabrican sin costuras, que pudieran generar fricción, tiene un mínimo en perdidas por lo que tienen continuidad de flujos, fácil a la hora de unirlos, son muy ligeros y gracias a estas ventajas sus costos son muy bajos y brindan seguridad en cualquier instalación. También podemos decir que son herméticos a la presión y por sus cualidades son resistentes a la corrosión; por dentro también están protegidos por la capa protectora que se forma en sus paredes llamada patina. Por todo lo que se pudo observar las tuberías de cobre son una de las mas utilizadas en casi todo tipo de edificaciones y también los otros usos que se le dan en distintas áreas para el paso de los distintos fluidos por ejemplo gases, calefacción, refrigeración, algunos de ellos usados en la aviación, mejorando la calidad del trabajo y ahorrando mucho mas tiempo a la hora de hacer cualquier tipo de reparación en la que e se tenga que usar las tuberías utilizando las normas de seguridad que sean correspondientes para la realización del dicho trabajo.