Los distintos materiales de las tuberías

En las aplicaciones hidrónicas, la velocidad y la caída de presión (debida a las pérdidas por fricción) son los dos factores principales que se tienen en cuenta para dimensionar las tuberías. La intención es seleccionar el tamaño de tubería más pequeño posible, asegurando al mismo tiempo que la velocidad y la caída de presión estén dentro de los límites.

La recomendación general es limitar la velocidad del fluido a 3 metros por segundo en el caso de las tuberías metálicas y a 1,5 metros por segundo en el caso de las tuberías no metálicas para minimizar el impacto del ruido, la erosión, la cavitación y el golpe de ariete, dependiendo de la aplicación. Los golpes de ariete y los aumentos de presión deben revisarse específicamente en el caso de las tuberías no metálicas, de ahí la recomendación general de limitar la velocidad a 1,5 metros por segundo. En los sistemas de circuito cerrado se recomienda una velocidad mínima de 2 pies por segundo para garantizar que el aire arrastrado pueda fluir hacia el dispositivo de separación de aire y ser expulsado del sistema.

Los soportes de las tuberías deben estar diseñados para soportar las cargas estáticas y dinámicas previstas durante el funcionamiento. Las cargas estáticas incluyen el peso del sistema de tuberías (tuberías, válvulas, accesorios, aislamiento, etc.), el peso del fluido y el peso de los elementos de soporte. Las cargas dinámicas incluyen las cargas de viento (para las tuberías instaladas en el exterior), las cargas sísmicas y las fuerzas generadas por la expansión y contracción térmica.

El impacto de estas cargas y los medios de soporte deben coordinarse con la estructura del edificio.

La longitud de las tuberías se altera con los cambios en su temperatura. Para una tubería sin sujeción, la magnitud del cambio depende del material de la tubería (coeficiente de expansión térmica), la longitud original de la tubería y la magnitud del cambio de temperatura. La tabla 3 indica el coeficiente de dilatación térmica de los materiales de tubería más comunes. Como es evidente, las tuberías no metálicas suelen tener coeficientes de dilatación térmica significativamente mayores que las tuberías metálicas.

Es posible que se produzcan movimientos significativos en los sistemas de tuberías que funcionan a altas temperaturas o en tramos largos de tuberías. Si no se tiene en cuenta la dilatación térmica y las tensiones asociadas, pueden fallar los soportes de las tuberías, las conexiones de los equipos y las juntas de las tuberías. Es imperativo que el sistema de tuberías sea suficientemente flexible para acomodar el movimiento de las tuberías a lo largo de su rango de temperatura de funcionamiento, manteniendo las tensiones internas y las fuerzas de anclaje dentro de límites razonables. La compensación de la dilatación puede incorporarse mediante el uso de curvas en L, curvas en Z o curvas en U en lugares estratégicos a lo largo de la tubería para aumentar la flexibilidad o mediante el uso de accesorios como juntas de expansión de fuelle y conjuntos de mangueras trenzadas. El software de análisis de tensiones de tuberías puede utilizarse para aplicaciones complejas.