Tubería (producto)

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Tubo : un cuerpo largo, hueco por dentro, a menudo cilíndrico, un producto industrial basado en un perfil de sección transversal constante para el alambre de líquidos , soluciones , gas , vapor , etc.

Las tuberías están hechas de metales y aleaciones , materiales orgánicos ( plásticos , resinas ), hormigón , cerámica , vidrio , madera y combinaciones de los mismos.

A escala industrial, las tuberías se utilizan para transportar aceite, aislar, reforzar o agrupar conexiones de cables eléctricos . Una tubería metálica es muy utilizada en construcción como elemento estructural (por ejemplo, una estructura metálica ) o en mecánica (por ejemplo, un eje es una pieza para transmitir el giro ).

Historia

Los sistemas de abastecimiento de agua en el mundo antiguo usaban la gravedad para suministrar agua y se disponían de tuberías ( plomo , madera , bambú ) o canales (generalmente arcilla o piedra ). Los tubos de madera ahuecados envueltos en tiras de acero se usaban como tuberías de plomería, particularmente de plomería : en Inglaterra , hace unos 500 años, las ciudades de los Estados Unidos comenzaron a usar troncos ahuecados para distribuir agua desde finales del siglo XVIII hasta el siglo XIX. Las tuberías de plomería modernas están hechas de acero , cobre y plástico, y la mayoría de las tuberías de alcantarillado están hechas de acero, cobre, plástico y hierro fundido [1] .

Clasificación

Según la forma de la sección, los tubos de acero se dividen en redondos y de perfil. A su vez, los perfiles se dividen en cuadrados, rectangulares, ovalados, ovalados planos, etc.

Las tuberías de acero difieren en la forma en que se fabrican:

• soldadura eléctrica - costura recta y espiral, utilizada para tuberías de agua, tuberías de gas , sistemas de calefacción y partes estructurales;
• sin costura - sin soldadura u otra conexión. Se fabrican por laminación , forja , prensado o trefilado . Han encontrado una amplia aplicación: para la fabricación de tuberías principales, para mecanismos de geoprospección de petróleo y gas.

Los tubos de acero se dividen por clase:

• tuberías de agua y gas (VGP) GOST 3262-75.
• soldado eléctrico: costura recta GOST 10704-91, GOST 10705-80, GOST 10706-76; puntada en espiral GOST 8696-74; para oleoductos y gasoductos principales GOST 20295-85.
• perfil: cuadrado GOST 8639-82, rectangular GOST 8645-68, oval GOST 8642-68 y GOST 8644-68.
• sin costura: GOST 8732-78 conformado en caliente, GOST 8734-75 conformado en frío, así como para fines especiales, fabricados de acuerdo con varias especificaciones, TU.

Para aumentar la resistencia a la corrosión , las tuberías de agua y gas y las tuberías electrosoldadas se pueden recubrir con una capa de zinc tanto por dentro como por fuera ( tuberías galvanizadas ).

Además, distinguen: una manguera es un tubo flexible. Las tuberías flexibles (mangueras) son: ordinarias, reforzadas (reforzadas), corrugadas. Para la conexión y la construcción, se utiliza un segmento de una tubería ordinaria (rígida) de menor diámetro : tubería de derivación , accesorio .

• Tubos de acero en la base de metal

• tubo redondo

Características principales

Dimensiones y peso

• Diámetro exterior, Dn. Medido en milímetros. Regulado por GOST.
• Diámetro interior, Dv. Medido en milímetros, o calculado aritméticamente, Dv \u003d Dn - 2xS.
• Diámetro interior nominal (DN, Du): el valor nominal del diámetro interior en milímetros y, a veces, en pulgadas, la principal característica dimensional de las tuberías de agua y gas, sus piezas de conexión y válvulas.
• Espesor de pared, S, en milímetros.
• Longitud de la tubería: depende del diámetro de la tubería, el método de fabricación y el fabricante.
• La masa de un metro lineal de tubería de acero se calcula mediante la fórmula empírica: M = 0,02466 * S * (Dn-S), donde M es la masa de un metro en kilogramos, Dn es el diámetro exterior de la tubería en milímetros , S es el espesor de la pared en milímetros.

Fuerza

• Presión de funcionamiento (P esclava ): la presión más alta del medio transportado a la temperatura de funcionamiento , a la que se garantiza el funcionamiento a largo plazo de los accesorios y las piezas de conexión;
• La presión nominal (PN) se mide en megapascales (MPa) [2] ;
• Presión condicional (P y ). La resistencia de las tuberías y sus piezas de conexión debe corresponder a la presión condicional P y del medio transportado. La presión condicional se entiende como el exceso de presión más alto, medido en kilogramos-fuerza por centímetro cuadrado (kgf / cm 2 ) a una temperatura de 293 K (20˚С), a la que la operación a largo plazo de tuberías y sus elementos (piezas de conexión , accesorios) está garantizado [2] . El valor numérico de la presión condicional se indica en GOST u otros documentos reglamentarios para cada tipo de producto.
• Presión de prueba, prensado, ensayo (P isp , P pr ). , así como la resistencia de las tuberías, los accesorios y los accesorios se verifican mediante la presión de prueba (prueba) P pr , que es mayor que la presión de trabajo;
• Presión excesiva (manométrica);
• Temperatura de trabajo, máxima, mínima. Por lo general, la temperatura de trabajo del medio transportado difiere de la temperatura de 20˚С dentro de un rango significativo, las fluctuaciones de temperatura deben tenerse en cuenta al diseñar, ya que tienen un efecto destructivo en el material de la tubería;

Materia

• Metales y aleaciones
  • Acero (ver Clasificador de acero);
  • Hierro fundido de varios grados;
  • Cobre y sus aleaciones: bronce y latón . Para plomería y calefacción, solo se utilizan cobre desoxidado con fósforo grado M1F y su contraparte europea Cu-DHP (CW024A) y M1P.

• Polímeros
  • Cloruro de polivinilo (abbr. PVC) y otros a base de compuestos clorados ;
  • Difluoruro de polivinilo (abreviado PVDF (PVDF)) y otros a base de compuestos de flúor ;
  • Polietileno (abbr. PE), distinguir entre PE-80, PE-100, etc.;
  • El polietileno reticulado (abreviado PEX), PEXa, PEXb, PEXc se distinguen según el método de reticulación;
  • fibra de vidrio ;
  • polipropileno ;
  • polibuteno ;
  • Faolita .
  • Violaine
  • policarbonato

• Materiales combinados
  • Los tubos de aluminio metal-polímero constan de una capa interna de trabajo de polietileno resistente al calor PERT o PEX, una capa intermedia de soporte de aluminio y una capa protectora externa de polietileno, utilizando adhesivos (ver imagen);
  • Los tubos de metal-polímero de cobre consisten en una capa de trabajo interna de cobre de 0,3 mm de espesor y una capa protectora externa de material polimérico de 2-3 mm de espesor sin el uso de adhesivos;
  • El acero con una capa interna de cemento y una capa externa de impermeabilización protectora contra la corrosión, y también se utiliza una capa de esmalte para proteger contra la corrosión;
  • Las tuberías de metal y polímero son tuberías compuestas que constan de dos o más componentes, por ejemplo, un cuerpo de tubería de polímero y un marco de refuerzo de metal.

• A base de hormigón, otros materiales
  • cerámica ;
  • el cemento de asbesto se usa a menudo como cajas para colocar varias tuberías , líneas telefónicas y otras líneas subterráneas;
  • concreto ;
  • El hormigón armado se utiliza para el drenaje de aguas residuales, derretimiento, aguas pluviales.

Uso de tuberías

• Transporte de diversas sustancias: sólidas, líquidas, gaseosas.
• En la construcción de edificios y estructuras .
• En la producción de productos metálicos para diversos fines.
• La transmisión de la presión como impulso de las necesidades tecnológicas.
• Como envolventes para la protección de comunicaciones : cableado eléctrico, canalizaciones , etc.
• Para la perforación de pozos en la extracción de recursos naturales.
• Para el dispositivo de pozos , socavones , pies de manantiales, galerías.
• Como decoración artística .
• En instrumentos musicales de viento ( órgano , clarinete , etc.).

Métodos de fabricación (tecnología)

Las tuberías deben cumplir con los requisitos establecidos en las Normas Estatales , GOST. En los casos en que las características de las tuberías destinadas a un uso no masivo difieran de las estándar, los requisitos para dichas tuberías se establecen en las Condiciones Técnicas , TU.

Soldado

Las tuberías de metal generalmente se fabrican soldadas . En este caso, la lámina se pliega para que la costura corra a lo largo de la tubería ("tubería de costura recta"), o la cinta se enrolla en espiral ("tubería de costura en espiral"). Las tecnologías modernas permiten aumentar significativamente la resistencia de la costura de una tubería de acero: su resistencia es solo un 10-15% menor que la resistencia del resto.

Alquiler

Los tubos sin costura se obtienen enrollando un lingote en un equipo especial que crea un agujero en el centro. Los tubos sin costura se utilizan cuando se necesita una mayor resistencia y fiabilidad (por ejemplo, para cilindros de gas, en la industria petrolera, etc.). Las tuberías de cobre para agua y gas son sin costura gracias a la tecnología. La precisión del acero laminado en caliente corresponde aproximadamente al grado 12-14 , estirado en frío al grado 9-12 [3] .

Perforación

También es posible fabricar tubos taladrando un agujero en una pieza bruta cilíndrica. Con este método, una parte significativa del metal se convierte en virutas, por lo que no se usa para tuberías como tales, sino solo para partes de varias máquinas y mecanismos (incluidos los cañones de las armas ).

Plegado engarzado

Uno de los métodos modernos de fabricación de tuberías es la formación de una sección tubular con una costura de costura longitudinal.

Fundición

Los tubos también se pueden fabricar por fundición . El material se vierte en un molde con un núcleo central o en un molde hueco de rotación rápida (fundición centrífuga).

Extrusión

Las tuberías de plástico se obtienen con mayor frecuencia por extrusión ( extrusión ).

Surtido y dimensiones

El material y el tamaño de las tuberías están regulados por normas.

Documentos técnico-normativos, normas

Surtidos

• GOST 8732-78 Tubos de acero sin costura conformados en caliente. Surtido
• GOST 8734-75 Tubos de acero sin costura conformados en frío. Surtido
• GOST 22689.1-89 Tuberías de polietileno de alcantarillado y accesorios para ellas. Surtido

Especificaciones

• GOST 1839-80 Tuberías y acoplamientos de asbesto-cemento para tuberías sin presión. Especificaciones
• GOST 3262-75 Tuberías de acero para agua y gas. Especificaciones
• GOST 6942-98 Tuberías de alcantarillado de hierro fundido y accesorios para ellas. Especificaciones
• GOST 8411-74 Tuberías de drenaje de cerámica. Especificaciones
• GOST 8731-74 Tubos de acero sin costura conformados en caliente. Requerimientos técnicos
• GOST 8733-74 Tubos de acero sin costura conformados en frío y termoformados. Requerimientos técnicos
• GOST 10706-76 Tubos de acero soldados longitudinalmente. Requerimientos técnicos
• GOST 11068-81 Tubos soldados eléctricamente de acero resistente a la corrosión. Especificaciones
• GOST 12586.0-83 Tubos de presión de hormigón armado vibrohidroprensado. Especificaciones
• GOST 18599-2001 Tubos de presión de polietileno. Especificaciones
• GOST 22689.0-89 Tuberías de polietileno de alcantarillado y accesorios para ellas. Especificaciones generales
• GOST 22689.2-89 Tuberías de polietileno de alcantarillado y accesorios para ellas. Diseño
• GOST 30732-2020 Tubos y accesorios de acero con aislamiento térmico de espuma de poliuretano en una funda de polietileno. Especificaciones
• GOST 52318-2005 Tubos redondos de cobre para agua y gas. Especificaciones
• GOST R 52134-2003 Tubos de presión termoplásticos y accesorios para sistemas de suministro de agua y calefacción. Especificaciones generales
• GOST 31416-2009 Tuberías y acoplamientos de cemento de crisotilo.

Libros de reglas

• SP 40-102-2000 Diseño e instalación de tuberías para sistemas de abastecimiento de agua y alcantarillado hechos de materiales poliméricos
• SP 40-103-98 Diseño e instalación de tuberías para sistemas internos de suministro de agua fría y caliente utilizando tuberías de metal-polímero
• SP 40-101-96 Diseño e instalación de tuberías de polipropileno "copolímero aleatorio"
• SP 40-107-2003 Diseño, instalación y operación de sistemas de alcantarillado interno a partir de tuberías de polipropileno
• SP 41-102-98 Diseño e instalación de tuberías para sistemas de calefacción utilizando tuberías de metal-polímero

(la lista no está completa)

Extranjero

EE.UU

• El rango de la API . Por ejemplo: API 5L Grado B
• ASME SA106 Grado B (Tubería de acero al carbono sin soldadura para servicio a alta temperatura). Tubos de acero al carbono sin costura para altas temperaturas
• ASTM A312 (Tubería de acero inoxidable austenítico sin soldadura y soldada). Tubos de acero inoxidable sin costura y soldados
• ASTM C76 (Concrete Pipe) Tuberías de hormigón armado.
• ASTM D3033/3034 (Tubería de PVC). tubería de PVC
• ASTM D2239 (Tubo de Polietileno). Tubería de polietileno
• especificaciones de la API 5CT — Tubos y tuberías de revestimiento de acero
• especificaciones de la API 5L – Tubos de acero para oleoductos y gasoductos
• especificaciones de la API 5D - Tubos de perforación de acero

(la lista no está completa)

Europa

• Tubos de acero inoxidable DIN 11850 para la industria alimentaria, química y farmacéutica. Dimensiones, materiales.
• DIN 2440 - Tubos de acero roscados de grosor medio
• DIN 2458 - Tubos de acero soldados
• DIN 1626 - Tubos redondos soldados de acero sin alear con requisitos especiales
• EN ISO 1127-1997 Tuberías de acero inoxidable. Dimensiones. Tolerancias y masa condicional por unidad de tiempo.
• EN 10217-7:2005 Tubos de acero soldados para uso a presión. Condiciones técnicas de suministro. Parte 7: Tubos de acero inoxidable.

(la lista no está completa)

Ucrania

• DSTU B V.2.7-151:2008 "Tubos de polietileno para suministro de agua fría"
• DSTU B V.2.7-73-98 "Tubos de polietileno para el suministro de gases combustibles".

Véase también

• Alcantarillado
• Equipo de caldera
• Tubos de metal-polímero
• tubos de fibra de vidrio
• Tubería
  • Tubería
  • Tuberías
  • tubería de gas
• Accesorios : elementos de conexión de la tubería.
  • Rama de tubería
  • Acoplamiento (conexión de dos tramos de tubería)
  • Tubo acodado)
  • Ajuste (técnica)
• Tratamiento:
  • doblador de tubos
  • Hilos de tubería
• Kozin, Viktor Mikhailovich - Autor del método de deformación de tuberías debido a la energía de expansión del hielo.

Notas

1. ↑ Cast Iron Soil Pipe Institute  (inglés)  (enlace inaccesible) . cispi.org. Consultado el 15 de febrero de 2015. Archivado desde el original el 8 de febrero de 2015.
2. ↑ 1 2 GOST 26349-84 Conexiones y accesorios de tuberías. Las presiones son nominales. rangos
3. ↑ Kosilova A. G. Manual de un tecnólogo en ingeniería mecánica. - M .: Mashinostroenie, 1986. - S. 168. - T. 1.

Literatura

• Vinogradov Yu. A. Ciencia de los materiales para fontaneros, instaladores y conductores de máquinas de construcción: libro de texto para secundaria. profesor tec. escuelas. - M.: Superior. escuela., 1987. - pág. 130.
• AP Grudev, L. F. Mashkin, MI Khanin. Tecnología de producción de laminación / ed. EJÉRCITO DE RESERVA. Dyakonova. - M. : Metalurgia, 1994. - S. 488-494. — 656 pág. — ISBN 5-229-00838-5 ..

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