Manual para la Identificación y Selección de Cañerías
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Manual para la Identificación y Selección de Cañerías
Manual para la Identificación y Selección de Cañerías 28 de Junio de 2006 - M.C.C. ¿Qué es una Cañería? Cañería Acero Carbono Tabla Cañerías DIN v/s ANSI Cañería Acero Inoxidable Cañería Cobre Cañería PVC Cañería Polietileno Alta Densidad (HDPE) Una cañería es un ducto, el cual está destinado a conducir un fluido en su interior, ya sea líquido, gas, sólido o pulpa. Existen cañerías con costuras y sin costura. Diferencia entre una cañería y un tubo Cañería: el diámetro nominal, no corresponde al diámetro exterior ni al interior en cañerías de Ø 1/2" hasta Ø12", en los diámetros de Ø14" hacia arriba el diámetro nominal corresponde al diámetro exterior. El espesor es designado en SCHEDULE, de acuerdo a la presión en que trabajará el fluido en la línea. Generalmente, es usado en líneas de agua, vapor, condensados, petróleo, gases, redes de incendio, aire comprimido, etc. Norma ASTM A-530: Especificación estándar de los requisitos generales para cañerías de aceros al carbono y aceros aleados. Tubo: el diámetro nominal coincide con el diámetro exterior. Hay también diferencias de espesor de pared. Generalmente, es usado en calderas, condensadores e intercambiadores de calor. Norma ASTM A-450: Especificación estándar de los requisitos generales para tubos de aceros al carbono, aceros aleados ferríticos y aceros aleados austeníticos. 28 de Junio de 2006 - M.C.C. ¿Cómo seleccionar una Cañería? Para seleccionar una cañería, se debe conocer en primer lugar el tipo de fluido a transportar, luego las condiciones de trabajo del sistema, como presión, temperatura, resistencia a la corrosión, etc. De esta forma, podemos elegir el tipo del material de la cañería. Entre los diferentes materiales podemos encontrar: - Cañerías de Acero Carbono con Costura. - Cañerías de Acero Carbono sin Costura. - Cañerías de Acero Inoxidable. - Cañerías de PVC. - Cañerías de Polietileno de Alta Densidad (HDPE). - Cañerías de Cobre. Las cañerías de acero carbono pueden ser galvanizadas en caliente, este tratamiento permite una mejor resistencia a la corrosión. Existen normas de fabricación y de medidas, las que han sido estudiadas y escritas por diferentes instituciones, tales como: ASTM (American Society for Testing and Materials). API (American Petroleum Institute). DIN (Deutsches Institut für Normung). ANSI (American National Standard Institut). NCH (Norma Chilena). 28 de Junio de 2006 - M.C.C. Cañería c/Costura Ac. Carbono (ASTM A-53 Gr. A y B) Norma ASTM A53/A53M-99b Standard Specification for Pipe, Steel, Black and Hot-Dipped, Zinc-Coated, Welded and Seamless Tabla Cañerías Schedule 40 - 80 (comercial) Este tipo de cañería es fabricada a partir de láminas angostas, las cuales son dobladas gradualmente por una serie de rodillos laterales, hasta tomar la forma cilíndrica, los bordes quedan topándose y se unen por proceso continuo de soldadura. La soldadura puede ser autógena o con aporte de material. Una vez terminado el proceso de soldadura, es eliminado todo el exceso interior y exterior de soldadura, para posteriormente ser dimensionada (largo estándar es de 6 metros). En ocasiones el cordón de soldadura es forjado en frío, para obtener propiedades físicas similares al resto de la cañería. Opcionalmente, la cañería puede ser sometida a tratamiento térmico y acabado de superficie. Sus extremos pueden ser planos, biselados, ranurados (tipo Vitaulic) o roscado (NPT o BSP). Aplicaciones: líneas de agua, petróleo y gas en general, redes de incendio, aire comprimido, condensados, etc. Ventajas: es más económica ($), que una cañería sin costura de dimensiones similares. Desventajas: aguantan una menor presión, que una cañería sin costura de dimensiones similares. 28 de Junio de 2006 - M.C.C. Cañería c/Costura Ac. Carbono (ISO 65 Serie Liviana) Norma ISO ISO 65 --- Transporte de fluidos BAJA presión. Tabla Cañerías ISO 65 Serie Liviana (comercial) Este tipo de cañerías es fabricada a partir de láminas angostas, las cuales son dobladas gradualmente por una serie de rodillos laterales, hasta tomar la forma cilíndrica, los bordes quedan topándose y se unen por proceso continuo de soldadura. La soldadura puede ser autógena o con aporte de material. Una vez terminado el proceso de soldadura, es eliminado todo el exceso interior y exterior de soldadura, para posteriormente ser dimensionada (largo estándar es de 6 metros). Opcionalmente, la cañería puede ser sometida a tratamiento térmico y acabado de superficie. Sus extremos pueden ser planos, biselados, ranurados (tipo Vitaulic) o roscado (NPT o BSP). Aplicaciones: transporte de fluidos con BAJA presión como: agua, petróleo en general, gas en general, aire comprimido, condensados, etc. Ventajas: es más económica ($), que una cañería con o sin costura norma ASTM de dimensiones similares, además son más livianas. Desventajas: aguantan una menor presión, que una cañería con o sin costura norma ASTM de dimensiones similares, ya que tienen un menor espesor. 28 de Junio de 2006 - M.C.C. Cañería s/Costura Ac. Carbono (ASTM A-106 Gr. B) Norma ASTM A106-99e1 Standard Specification for Seamless Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service Tabla Cañerías Schedule 40 - 80 (comercial) Se fabrican por el proceso de estirado en caliente o también por extrusión en caliente. En ciertos casos se emplea un proceso de estirado en frío, obteniéndose un mejor acabado superficial, una mayor precisión en las dimensiones y mejores propiedades mecánicas. Posteriormente, es necesario incluir etapas de enderezado, para asegurar que la cañería se encuentre totalmente alineada. Una vez terminado el proceso de fabricación y alineamiento, son cortadas según las dimensiones requeridas (largo estándar es de 6 metros). Opcionalmente se puede incluir alguna etapa de tratamiento térmico. Sus extremos pueden ser planos, biselados, ranurados (tipo Vitaulic) o roscado (NPT o BSP). Aplicaciones: líneas de agua, vapor, petróleo y gas en general, redes de incendio, aire comprimido, condensados, etc. Ventajas: aguantan una mayor presión, que una cañería con costura de dimensiones similares. Desventajas: es más cara ($), que una cañería con costura de dimensiones similares. 28 de Junio de 2006 - M.C.C. Cañería c/Costura Ac. Inox. 304L y 316L (ASTM A-312) Norma ASTM A312/A312M-99: Standard Specification for Seamless and Welded Austenitic Stainless Steel Pipes Tabla Cañerías Schedule 10 - 40 - 80 (comercial) Este tipo de cañería es fabricada a partir de láminas angostas, la cuales son dobladas gradualmente por una serie de rodillos laterales, hasta tomar la forma cilíndrica, los bordes quedan topándose y se unen por proceso continuo de soldadura. La soldadura puede ser autógena o con aporte de material. Una vez terminado el proceso de soldadura, es eliminado todo el exceso interior y exterior de soldadura, para posteriormente ser dimensionada (largo estándar es de 6 metros). En ocasiones el cordón de soldadura es forjado en frío, para obtener propiedades físicas similares al resto de la cañería. Opcionalmente, la cañería puede ser sometida a tratamiento térmico y acabado de superficie. Sus extremos pueden ser planos, biselados o roscado (NPT o BSP). Aplicaciones: línea de ácido, línea en donde se requiera un estricto control a la corrosión, líneas de alimentos y productos farmacéuticos. Ventajas: tienen una mayor durabilidad en fluidos muy corrosivos. Desventajas: tienen un costo ($) más elevado que las cañerías de acero al carbono. 28 de Junio de 2006 - M.C.C. Cañería PVC (ASTM D-2241-76 / NCH 397 y 399) Norma ASTM --- NCH ASTM D-2241-76 --- NCH 397 --- NCH 399 Tabla Cañerías Clase 4 - 6 - 10 - 16 (comercial) Transporte y Almacenamiento Tubo unión cementar 20 a 50 mm 15º Incorrecto D S T 6m D Tubo unión anillo de goma cementar 63 a 400 mm 15º S T Correcto Se fabrican por proceso de extrusión. El PVC (policloruro de vinilo) es un material termo plástico de origen petroquímico que fue utilizado por primera vez para la fabricación de cañerías, en Alemania a fines de los años 30. El sistema de unión de este tipo de cañería puede ser con anillo de goma (para diámetros 63 a 400 mm) y unión cementada (para diámetros de 20 a 50 mm) . Este tipo de cañería de PVC se puede conectar sin problema a cualquier otro tipo de material (acero, cobre, etc.), mediante piezas especiales existentes en el mercado nacional. Aplicaciones: redes de agua potable, sistemas de riego, alcantarillado domiciliario, conducción de fluidos químicos y corrosivos, colectores públicos, protección de conductores eléctricos y telefónicos. Ventajas: bajo costo ($), facilidad en el montaje, elevada resistencia química, impide la formación de residuos o incrustaciones, bajo peso (transporte). Desventajas: no debe quedar expuesta a los rayos solares, porque altera sus propiedades mecánicas. A temperatura menor a 0 ºC reduce su resistencia al impacto y a temperatura mayor a 25 ºC se debe reducir la presión de trabajo, ya que disminuye su resistencia a la tracción. 6m 28 de Junio de 2006 - M.C.C. Cañería Polietileno Alta Densidad (ASTM D-1248 / DIN 8074) Norma ASTM --- DIN ASTM D-1248 --- DIN 8074 Tabla Cañerías PN 2,5 - 3,2 - 4 - 6 - 10 - 16 Se fabrican por proceso de extrusión. El polietileno de alta densidad (HDPE), fue desarrollado en los años 50. La vida útil estimada para este tipo de cañería es de 50 años, en el transporte de agua a temperatura de 20 ºC (ambiente). El sistema de unión puede ser mediante termofusión (soldadura a tope), por electrofusión o también por soldadura tipo soquete (SW). Al igual que las cañerías de PVC, se pueden conectar sin problema a cualquier otro tipo de material (acero, cobre, etc.), mediante piezas especiales. Se suministra en rollo y en tiras, dependiendo del diámetro y espesor de pared. Aplicaciones: relaves mineros, riego de pilas de lixiviación, conducción de soluciones ácidas y alcalinas, riego por goteo, transporte de agua, alcantarillado, protección de cables eléctricos y telefónicos, transporte neumático. Ventajas: resistencia química, servicio a largo plazo, bajo peso, baja pérdida de carga por fricción, flexibilidad, resistencia a la abrasión, estabilidad a la intemperie. Desventajas: a mayor temperatura se debe reducir la presión de trabajo, ya que disminuye su resistencia a la tracción. Temperatura max. 60 ºC. 28 de Junio de 2006 - M.C.C. Cañería Cobre Tipo K - L - M (ASTM B-88 / NCH 951) Norma ASTM --- NCH ASTM B-88 --- NCH 951 Tabla Cañerías Tipo K - L - M (comercial) Aplicaciones Cañerías Tipo K. En tiras: aptas para el transporte de gas, vapor, oxígeno, lubricantes, calefacción. En instalaciones industriales, bajo severas condiciones de servicio. Plomería en general. En rollos: extensión de redes de suministro con un mínimo de uniones. Aplicaciones Cañerías Tipo L. En tiras: empleadas en instalaciones sanitarias de agua potable, vapor, gas, lubricantes y diversas aplicaciones industriales a la intemperie, empotradas o enterradas. En rollos: por su ductibilidad y fácil adaptación con un mínimo de uniones, en redes para calefacción, áreas de superficie irregular o con obstáculos, sin necesidad de removerlos. Aplicaciones Cañerías Tipo M. En tiras: plomería en general, líneas interiores de calefacción, donde el diseño de ingeniería lo determine. Ventajas: resistencia a la corrosión, baja pérdida de carga, propiedades bactericidas y fungicidas. Desventajas: tienen un costo ($) más elevado que las cañerías de PVC y HDPE. 28 de Junio de 2006 - M.C.C.