investigacion de tuberias de acero

8/17/2019 investigacion de tuberias de acero

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TUBERÍAS DE ACERO

1. INTRODUCCIÓNEl hombre ha ido adquiriendo y mejorando el legado de sus antecesores, perfeccionando sus técnicas, y acrecentando así cada vez más su demanda por

conseguir una mejor calidad de vida.Fue así, como surgieron los tubos,quienes, organizados en sistemas, perduran en el tiempo como elmedio de transporte de fluidos.

En nuestro trabajo nos hemos propuesto adquirir conocimientosdescriptivos de los sistemas detuberías, así como también, de losaccesorios que lo conforman.

a elecci!n de una tubería es una actividad muy compleja que depende de losmateriales de construcci!n, espesor de la pared del tubo, cargas y tipo de instalaci!n.

El dise"o de una tubería se basa en ciertas normas de dise"os estandarizadas,investigadores, ingenieros de proyectos e ingenieros de campo en áreas de aplicaci!nespecíficas

as discrepancias de estas normas se relacionan con las condiciones de dise"o, elcálculo de los esfuerzos y los factores admisibles. Es importante destacar también, los principios fundamentales del mantenimiento de tuberías, punto más importante a tener

en cuenta en cualquier proceso industrial.

2. MARCO TEORICO

El acero es uno de los materiales de construcci!n más versátil, adaptable yampliamente usado. El precio del acero es relativamente bajo, ofrece gran resistencia y puede ser trabajado empleando numerosos métodos.

os aceros son aleaciones de hierro carbono, aptas para ser deformadas en frío y encaliente. #eneralmente el porcentaje de carbono no e$cede de %,&'(. )demás seg*nsu aplicaci!n es posible obtener otros tipos de acero con otras aleaciones para

conseguir propiedades adicionales. as tuberías de acero son denominadas por sudiámetro nominal en milímetros o en pulgadas.

El acero se obtiene sometiendo el arrabio a un proceso de descarburaci!n yeliminaci!n de impurezas llamado afino +o$idaci!n del elemento carbono

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TUBERÍAS DE ACERO

2.1. Clasificacin

-e clasifican en tres grandes grupos acero galvanizado, acero negro y acero ino$idable,frecuentemente se las suele llamar tuberías de hierro.

a! Acero negro/nicamente se utiliza en circuitos cerrados p.ej. para calefacci!n. 0ebido a su bajaresistencia a la corrosi!n no se utiliza para suministro de agua potable. El curvado se puede hacer en frío o en caliente. as uniones se podrán hacer mediante rosca, bridaso con soldadura aut!gena.

"! Acero gal#ani$adoa tubería de acero galvanizado es una tubería de acero +estirado o con soldadura, pero a la que se ha sometido a un proceso de galvanizado interior y e$teriormente. Elgalvanizado se aplica después de formado el tubo. E$isten con costura y sin costura yse utiliza para transportar agua potable, gases o aceites

.

Este material es empleado principalmente en instalaciones contra incendio, debido asu resistencia contra el fuego y su resistencia mecánica. 1ambién se encuentra eninstalaciones domésticas antiguas para suministro de agua. -e trata de tuberías deacero negro protegidas contra la corrosi!n. a protecci!n consiste en un ba"oelectrolítico con una soluci!n de zinc, que se deposita en las paredes con unrecubrimiento de unos 2,%2 mm. as tuberías se cortan con sierra de metales. auni!n de tuberías se ejecuta mediante uniones roscadas. a uni!n roscada quedaestanca aplicando estopa o cinta de tefl!n. El curvado se efectuará en frío mediantemáquinas de curvar o tornillo de banco.

.c! Acero ino%ida"le

os aceros ino$idables son )ceros resistentes a la o$idaci!n y la corrosi!n. a principal característica es su gran resistencia a la corrosi!n y su mayor resistenciamecánica +duplica la del hierro galvanizado. -on las más caras. a uni!n puedehacerse por rosca +con accesorios de acero o cobre, por soldadura capilar o pormanguitos a compresi!n. os tubos se cortan con sierra de acero y se le curvan conmáquina curvadora. as tuberías se ofrecen en barras de ' m de longitud.



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TUBERÍAS DE ACERO

2.2. &a"ricacin

3ay tres métodos de fabricaci!n de tuberías de acero

a. Acero estirado o 'in cost(ra) *sin soldadura. a tubería es un lingote cilíndricoque se calienta en un horno antes de la e%tr(sin. En la e$trusi!n se hace pasar porun dado cilíndrico y posteriormente se hace el agujero mediante un penetrador. atubería sin costura es la mejor para la contenci!n de la presi!n gracias a suhomogeneidad en todas sus direcciones. )demás, es la forma más com*n defabricaci!n y por tanto la más comercial.

b. Con cost(ra longit(dinal. -e parte de una lámina de chapa, la cual se dobla para

darle forma a la tubería. a soldadura que une los e$tremos de la chapa dobladacierra el cilindro. 4or tanto, es una soldadura recta que sigue toda una generatriz.5ariando la separaci!n entre los rodillos se obtienen diferentes curvas y con ellodiferentes diámetros de tubería. Esta soldadura será la parte más débil de la tubería ymarcará la tensi!n má$ima admisible.


https://es.wikipedia.org/wiki/Extrusi%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Extrusi%C3%B3n


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c. Con soldad(ra +elicoidal +o en espiral. a metodología es la misma que el puntoanterior, con la salvedad de que la soldadura no es recta sino que recorre la tuberíasiguiendo la tubería como si fuese roscada.

2.,. Ced(la de (na t("er-a de aceroLa cédula en las tuberías de acero se refere a la medida delgrosor o espesor del tubo que orma parte de una tubería. Almismo tiempo, la cédula dependerá del uso que se le vaya a dara la tubería, del material que vaya a transportar y la intensidady recuencia de dicho transporte.

Eisten algunas cédulas en tubos de acero que son las másutili!adas en la industria, estas son" #édula $%" La más utili!ada en tuberías de transporte de

agua. #édula &%" 'tili!ada en tuberías de alta presi(n.



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0ependiendo del uso que se le vaya a dar a la tubería se deberá elegir la cédula adecuada.

4or ejemplo, si queremos transportar gas u otros fluidos de alta presi!n y utilizamos tuboscon una cédula de menor capacidad se puede producir desde una simple fuga hasta una

e$plosi!n.

1ambién para efectos de dise"o estructural es importante tomar en cuenta la cédula en tubosde acero. 6omo sabemos, la cédula se refiere al grosor o espesor del tubo así que si tenemosun espacio reducido en una construcci!n y queremos meter en él una tubería demasiadogruesa podría no caber, provocar da"os estructurales o simplemente frenar la construcci!n.

2.. /ro0iedades f-sicas

Entre las principales tenemos

• )usibilidad" dar orma a los metales en estado líquido, usandomoldes donde se solidifcaci(n y enrían.

• )or*abilidad" capacidad de dar ormas en estado s(lido en caliente,con martillos, prensas y laminadores.

• +aleabilidad" propiedad para modifcar su orma a temperaturasnormales, mediante la acci(n de martillado y estirados.

• uctilidad" cantidad de deormaci(n plástica en direcci(n a sulongitud, pudiendo epresarse en unci(n de alargamiento oreducci(n del área.

• -enacidad" resistencia a la rotura por tracci(n, o medida de energíapar a hacer allar un material.

• esistencia" capacidad de soportar esuer!os y deormaciones.



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• Elasticidad" deormaci(n que ocurre solo durante laaplicaci(n de esuer!os, o sea que desaparece al suprimirse estos.

2.. /RO/IEDADE' U3MICA'

as composiciones químicas de los tubos son como la vemos en el siguientecuadro.

SerieO

numerai!n

#arb.

/+a "n #0ilicio

/

#romo

/

1íquel

/

2tros

element

os /

3%4 45 5.567.5 4.% 48.%64&.

%

9.565.5 1335

+a.

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)l principio de las fabricaciones de las tuberías e$istían solamente 7 cédulas 8ormales,E$trafuertes y 0oble e$trafuerte. 3oy en día dependiendo de factores muy importantes en sutrabajo los hay de varios espesores.

5eamos la funci!n que cumple cada uno de los elementos químicos en la funci!n de un tubo.

El Manganeso se encuentra en todas las clases de aceros. -u funci!n principal escombinarse con el azufre que es perjudicial solo para evitar el agrietamiento. En cantidadesmuy altas aumenta la tenacidad y además aumenta la habilidad del acero para endurecerse.

N-4(el) )umenta la resistencia del acero al choque, y lo hace tenaz a baja temperatura por lo

general en los aceros al carbono la resistencia al choque disminuye a medida de quedisminuye la temperatura. El níquel aumenta la 9esistencia pero en menor proporci!n almanganeso.

Cromo) 6omo el elemento aleante en el acero no tiene efecto muy benéficos en laresistencia al choque, o al impacto a baja temperatura, tiende a hacerlo frágil: produceendurecimiento en el acero y tiende a aumentar su resistencia. as principales funciones del6romo son

• )umentar la resistencia a la corrosi!n

• )umentar la resistencia a la o$idaci!n

• )umentar la resistencia al acero para que trabaje a altas temperaturas.

Moli"deno. )umenta la dureza al acero, la resistencia a la corrosi!n y disminuye lafragilidad del acero especialmente cuando lleva como elemento aleante al cromo.

5anadio. En muy peque"as cantidades aumenta fuertemente la resistencia. -e usa pararefinar el acero y aumentar la habilidad del acero para ser endurecido.

'ilicio. 6uando el acero está en estado líquido, en su producci!n tiene gran cantidad de!$ido de hierro con el objeto de deso$idarlo, se le agrega silicio el cual se combina másfácilmente con el o$ígeno dejando libre el hierro del !$ido.

En proporciones relativamente altas, mejora la resistencia a la o$idaci!n, aumenta laresistencia y la capacidad para endurecer el acero.

2.6. /ro0iedades mecánicas

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0e todos los materiales empleados en conducciones de fluidos, esel que tiene un punto de fusi!n más alto +%.;aquinabilidad facilidad del material para un proceso de mecanizado.

0ureza resistencia de un acero para dejarse penetrar.

2.7. 5enta8as delas

t("er-as de acero

• +antiene el agua segura y confable para su consumo

• Altamente resistentes

•

esistentes a la presi(n y a los impactos uertes• ;a*o nivel de corrosi(n

• Larga duraci(n

• 0e requiere un mínimo de mantenimiento

2.9. Des#enta8as

• #orrosi(n del tubo si el agua es lo sufcientemente agresiva etr(leo

-uberías para conducciones de gas -uberías para conducciones de agua

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9esistencia a la tracci!n +?gf@cmA ;222

)largamiento +( BB

0ureza 3C %


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#onducciones de aire presuri!ado

En refnerías para el transporte de?idrocarburos líquidos

2.1;. Diámetros Comerciales

,. T("er-as < Accesorios)ccesorios para tuberías.

Es el conjunto de piezas moldeadas o mecanizadas que unidas a los tubos mediante un procedimiento determinado forman las líneas estructurales de tuberías de una planta de

proceso.

,.1. Ti0os)

Entre los tipos de accesorios más comunes se puede mencionar

• Cridas• 6odos• 1ees• 9educciones•

6uellos o acoples• 5álvulas• Empacaduras• 1ornillos y niples

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http://www.monografias.com/trabajos13/mapro/mapro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/mapro/mapro.shtml


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a! Codos=> -on accesorios de forma curva que se utilizan para cambiar ladirecci!n del flujo de las líneas tantos grados como lo especifiquen los planos odibujos de tuberías.

"! Em0acad(ras.> Es un accesorio utilizado para realizar sellados en juntasmecanizadas e$istentes en líneas de servicio o plantas en proceso.

c! Tees o T.> -on accesorios que se fabrican de diferentes tipos de materiales,

aleaciones, diámetros y schedulle y se utiliza para efectuar fabricaci!n en líneas detubería.

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http://www.monografias.com/trabajos13/histarte/histarte.shtml#ORIGENhttp://www.monografias.com/trabajos14/verific-servicios/verific-servicios.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/verific-servicios/verific-servicios.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/plantas/plantas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/plantas/plantas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/histarte/histarte.shtml#ORIGENhttp://www.monografias.com/trabajos14/verific-servicios/verific-servicios.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/plantas/plantas.shtml


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TUBERÍAS DE ACERO

d! Red(ccin.> -on accesorios de forma c!nica, fabricadas de diversos materiales yaleaciones. -e utilizan para disminuir el volumen del fluido a través de las líneas detuberías.

e! ?ridas. -on accesorios para conectar tuberías con equipos +Combas,intercambiadores de calor , calderas, tanques, etc. o accesorios +codos, válvulas, etc.a uni!n se hace por medio de dos bridas, en la cual una de ellas pertenece a latubería y la otra al equipo o accesorio a ser conectado.

a ventaja de las uniones bridadas radica en el hecho de que por estar unidas porespárragos, permite el rápido montaje y desmontaje a objeto de realizar reparacioneso mantenimiento.


http://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/bombas/bombas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/aguacald/aguacald.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/aguacald/aguacald.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/bombas/bombas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/aguacald/aguacald.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtml


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. CONC@U'IONE')-e puede hablar de un conjunto de causas que han conducido al fallo de los accesorios

a instalaci!n presenta defectos de dise"o o de ejecuci!n que deberían

mejorarse, tales como la pendiente negativa de las tuberías, fallo en el sistemaque provoca repetidas falsas alarmas, sobrepresiones elevadas durante elllenado y posible congelaci!n de la instalaci!n.

En cuanto a los accesorios utilizados, los defectos superficiales del material base del accesorio facilitan la rotura del recubrimiento durante el sobreesfuerzoy además no están preparados para soportar golpes de presi!n derivados de unasituaci!n an!mala.

En cuanto al material de los accesorios, se producen !$idos superficiales delmaterial base, debidos al proceso de fabricaci!n de este tipo de fundiciones,que disminuyen la resistencia final de este tipo de componentes.


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