aislamiento de tuberias de agua fria
DESCRIPTION
Este informe hace referencia a los procedimientos y normativas para el aislamiento de tuberias de agua fria y refrigeracion.TRANSCRIPT
Universidad Tecnológica
de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Laboratorio N°2:
“Aislamiento de Tuberías de Agua Fría y
Refrigeración”
Integrantes:
( ) Quirós, Alex (8-865-693)
(22) Roa, Nathia (8-864-1854)
Grupo: 1-IE-252 (B)
Sub-grupo # 2
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Realización: Martes, 25 de agosto del 2015.
Entrega: Martes, 8 de septiembre del 2015.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 2
“AISLAMIENTO DE TUBERÍAS DE AGUA FRÍA Y
REFRIGERACIÓN”
I. OBJETIVOS
1. Que el estudiante reconozca los diferentes tipos de aislamientos de tuberías de agua
fría y refrigeración.
2. Explicar los métodos de instalación de los aislamientos de tuberías de agua fría y
refrigeración.
3. Mostrar las instalaciones del sótano de la UTP y los aislamientos de tubería de agua
fría y refrigeración.
II. MATERIALES
1. Catálogos con diferentes tipos de aislamientos de tuberías de agua fría y refrigeración.
2. Transparencias con detalles de instalaciones de aislamientos de tuberías de agua fría
y refrigeración de diferentes fabricantes.
III. INTRODUCCIÓN
En el presente informe se detallarán datos técnicos y características principales de los
aislamientos utilizados para tuberías de agua fría y refrigeración de distintos fabricantes así
como también veremos la instalación de los mismos y las recomendaciones para un buen uso,
mantenimiento y manejo de los mismos.
Antes de incurrir en el correcto arte de instalación de los aislamientos de tuberías de agua
fría y refrigeración, consideramos importante el hacernos lustros en conocimientos previos,
de carácter básico, referente a estos materiales aislantes, como también las recomendaciones
que nos sugieren las principales y más importantes (reconocidas) instituciones de regulación
de este tipo de actividad.
Para lo concerniente al agua fría se recomienda el uso de tuberías de hierro negro, calibre
40, sin costura, bajo las normativas ASTM –A106 /A53. (Este tipo de tubería será explicada
a fondo en la sección de “investigación”). Mencionar en términos generales que este tipo de
tuberías viene en tramos de 20´ con diámetros comerciales, en función del que se va a utilizar,
estas deben de traer tapados ambos extremos. Importante, además, a la hora de realizar
diseños que consideremos, que para la selección de estas tuberías debemos, en función del
diámetro obtenido, escoger en nuestra compra la de diámetro superior en términos
comerciales. Estas tuberías pueden ir ya sea empotradas, embebidas, a nivel exterior, interior,
etc. Y antes de ser instaladas deben ser limpiadas en su interior con “kerosene”.
Para la instalación de tales tuberías se debe de tener presente el tipo de ubicación, es decir,
si son de tipo aérea, soterrada o en paredes, estas deben de llevar soportes. Por lo general son
identificadas por colores, en base a su función, entre ellos tenemos el rojo, verde y azul,
identificando si son de suministro, retorno… Importante que mantengan debidamente
marcado el sentido y dirección, es decir si la de suministro va a la derecha, debe de
mantenerse así, ya sea antes de dobles, paredes u otros. En ese mismo detalle, saber que las
flechas indicativas e sentido de flujo han de colocarse en el mismo punto o lugar, una
adyacente a la otra.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 3
Las separaciones, tipos de tuercas y otros accesorios para sostenes están dados y regidos
mediante normas ya establecidas.
Los extremos de estas tuberías vienen con un “Bisel”, que al unirlas una con otra, este
espacio se rellena con soldadura en todo su perímetro de la siguiente manera:
Figura 1. Tuberías con bisel en sus extremos.
Esta tipo de soldadura una vez realizado debe pasar por una prueba de presión para la
determinación de fugas existentes, las mismas solo pueden ser realizadas por soldadores
calificados por petroterminales con licencia. Es importante saber que de haber fugas en la
tubería o en el lugar de unión esta no se puede corregir con agregar más soldadura sobre la
ya existente, sino que se debe cortar en el lugar y soldar, pero no sin antes de volver a biselar
el punto cortado.
Otro aspecto importante a considerar dentro del aislamiento de tuberías de agua fría es el
porqué de una buena selección e instalación del material aislante para tales tuberías, nos
referíamos a la condensación en las mismas y sus causas dentro del sistema general de
enfriamiento del cual son parte. Para ello ilustraremos con un poco de información teórica al
respecto.
Para su fácil entendimiento veamos un ejemplo básico y sencillo pero evidente; todos
hemos sido testigos de la condensación en vasos que contienen bebidas frías. Y
probablemente la mayoría nos hemos dado cuenta que entre más caliente se encuentra el aire,
más humedad se acumula en el vaso. Esto se debe a que el vapor de agua es atraído
naturalmente hacia superficies frías en ambientes cálidos (por transferencia de calor).
El vapor en el aire se vuelve líquido (se condensa) al contacto con la superficie menos
caliente del vaso. En esencia, cuando el aire alrededor del vaso se enfría, pierde su capacidad
para mantener el agua en forma de vapor. El vapor cambia a su estado líquido cuando la
temperatura desciende por debajo del punto de rocío, el cual opera en función del bulbo seco
de temperatura y la humedad relativa.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 4
Ahora bien, los mismos principios se aplican a las tuberías de agua fría: si la temperatura
que rodea una tubería desciende por debajo del punto de rocío, el agua se condensará en los
tubos. La presencia de humedad no sólo priva al sistema de su eficiencia térmica, sino que
provee las condiciones adecuadas para la formación de moho. Todo lo cual nos lleva a un
aumento de pérdidas energéticas. Estas pérdidas son debido a que si la humedad penetra el
material aislante que rodea la tubería, la eficiencia se pierde. En especial, esto puede ocurrir
en aislantes de celdas abiertas cuando los retardadores de vapor separados están
comprometidos o dañados. La eficiencia térmica decrece 7.5% por cada 1% de humedad
ganada; es decir, 1% de incremento en la humedad equivale a 7.5% de conductividad térmica
(Thermal k) –o transferencia de calor de una superficie a otra–, un fenómeno que es preferible
evitar en sistemas de agua helada, pues produce pérdidas energéticas y mayores costos de
operación.
Por tales motivos es que la elección e instalación del material de aislamiento en tuberías de
agua fría es vital y nos lleva a considerar la importancia en cumplir al pie las
recomendaciones y normativas de las empresas reguladoras.
En términos generales podemos centrar todo lo antes descrito en el hecho de que por
aislamiento en el campo del frío se entiende el aislamiento térmico de instalaciones o equipos
cuya temperatura de funcionamiento es inferior a la ambiente. Estas instalaciones de frío a
su vez pueden dividirse según los materiales empleados en:
Anticondensaciones: Se utiliza este tipo de aislamiento cuando la Tª del producto
almacenado o circulante por el interior de las tuberías es inferior a la ambiental,
pudiéndose producir entonces condensaciones del vapor de agua -contenido en el
aire- sobre las superficies de las tuberías y de los equipos. Los materiales
comúnmente empleados son las espumas elastomérica aunque también se suelen
utilizar las espumas de poliuretano, poliisocianurato, y el polietileno expandido.
Frío: Estas instalaciones de aislamiento son requeridas cuando la Tª del producto
almacenado o circulante por el interior de tuberías y equipos es inferior a la
ambiental y hasta -40ºC. (Como por ejemplo es el caso de la mayoría de las cámaras
frigoríficas industriales). La diferencia principal con el calorifugado radica en la
necesidad del empleo de la barrera de vapor. La diferencia de Tª entre el interior y
el exterior de las tuberías y equipos implica un flujo de vapor de agua desde el
exterior al interior de los mismos. Este vapor de agua se va enfriando y empezará a
condensarse, llegando a formarse hielo, con el consiguiente deterioro del
aislamiento. Para impedir este proceso se emplean principalmente productos de base
asfáltica o films de aluminio, caracterizados por una altísima resistencia al paso del
vapor de agua. Los materiales empleados básicamente en este tipo de aislamiento
son la espuma de poliuretano, poliisocianurato, el poliestireno expandido y el vidrio
celular.
Criogénia: El aislamiento criogénico es requerido principalmente en aquellas
instalaciones en las que se opera con gases licuados a muy bajas temperaturas. A
estas temperaturas tan bajas, muchas veces cercanas a los -200ºC, se hace
imprescindible el empleo de la barrera o de barreras de vapor instaladas de forma
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 5
muy adecuada y precisa. Los materiales empleados básicamente en este tipo de
aislamiento son la espuma de poliuretano, poliisocianurato y el vidrio celular
(material absolutamente estanco al vapor de agua, que gracias a sus células
herméticamente cerradas no absorbe humedad).
IV. PROCEDIMIENTOS
1. Con las transparencias se hará el reconocimiento de los diferentes aislamientos de
tuberías de agua fría y refrigeración.
2. Se explicará cómo se instalan los aislamientos de tuberías de agua fría y refrigeración
de diferentes fabricantes.
3. Mostrar en el cuarto de máquinas de los enfriadores de agua fría las instalaciones de
tubería y en el sótano los de expansión directa.
4. Se asignarán investigaciones de diferentes tipos de aislamientos de tuberia de agua
fría y refrigeración. (VER PARTE DE “INVESTIGACIÓN”)
V. RESULTADOS
1. Con las transparencias se hará el reconocimiento de los diferentes aislamientos de
tuberías de agua fría y refrigeración.
Foamglas:
Ofrece cualidades físicas sobresalientes y un tiempo de vida con un alto
desempeño. Foamglas es el único material aislante totalmente impermeable a
cualquier forma de humedad (a prueba de agua y vapor) y el cual no se
quemará (no combustible) ni despedirá vapores o humos tóxicos.
Es estable es sus dimensiones, tiene una alta resistencia a la compresión y es
resistente a los insectos, plagas y ácidos. Es fabricado con vidrio molido y
carbono, es totalmente inorgánico y no fomentará el crecimiento de moho,
hongos o microorganismos.
Mejor aislamiento y primero en usar en agua fría que es de fibra de vidrio. Se
trabaja con sus todos sus accesorios e implementos (codos y t’s de diferentes
diámetros). El espesor del aislamiento de accesorios de accesorios es siempre
mayor que el espesor de las tuberías hasta 2” y 2 1/2”, más que todo en las
válvulas. Una característica muy especial de este material es el olor de este
aislamiento que es muy perturbador, especialmente cuando se raspa.
Figura 2. Muestra de variedades del aislamiento Foamglas
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 6
Se puede usar tanto en interiores como para exteriores. Vienen de diferentes
tamaños y formas (láminas, tramos identificados con diámetro y espesor) con
una longitud de tres pies. Vienen partidas en dos para su posterior unión que
preferiblemente es en la parte horizontal que en la vertical. En la unión se les
pone pegamento y a lo largo también.
Como el material es rugoso con huecos, trae su propia barrera de vapor,
también trae la cinta para ponerle a las uniones cada 3 pies. La cinta funciona
como un doble contacto. Debe durar de 20 a 25 años si fue correctamente
instalado y no tiene condensación.
Figura 3. Características de resistencia del aislamiento Foamglas
Impermeable al agua
Impermeable al vapor
Resistencia a la compresión
extraordinaria, sin deformación
bajo carga.
No combustible
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 7
Pegamento, Foster 30-45: Trae la barrera de vapor para cada tramo y la cinta
para ponerle a las uniones.
Características generales: es un sellador gris que funciona como una
barrera de vapor diseñado para su uso con aislamiento térmico rígido
incluyendo espuma de poliestireno. Sigue siendo flexible en las
articulaciones y no se encoge o se agrieta durante los ciclos repetidos
de temperaturas altas y bajas. Es resistente en ambientes interiores o
exteriores.
Propiedades:
Color: gris
Consistencia de aplicación: Paleta o poder de extrusión
Peso promedio/Galones EE.UU. (ASTM D 1475): 14.1 libras.
(1,69 kg / l)
Promedio no volátil: 93% en volumen (96% en peso)
Rango de cobertura (FSTM 72)
o Paleta:
12 a 25 sq. Ft. / Gal.
(0,29 a 0,61 m2 / l) 1/8 pulg. A 1/16 pulg. De
espesor de película húmeda (3,2 mm a 1,6 mm)
Tiempo de secado: 73ºF (23ºC) 50% de humedad relativa:
o Al tacto: Piel encima en 24 horas
o Set completo: 7 días
Figura 4. Propiedades térmicas y físicas del aislamiento Foamglass según ISO y ASTM
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 8
Límites de temperatura de servicio:(Temperatura en superficie
revestida) Menos 100ºF a 300ºF (-73ºC a 149ºC)
Vapor de agua permeabilidad: ASTM F-1249, 0.06 perm (0.04
perm métrico) probado en 1/8 "(3.2mm) película en 100º F
(38°C) y 90% de HR
La transmisión de vapor de agua a través de 1 pulgada de
aislamiento impermeable de 12 X 18 en. bloques con 1.8 en las
articulaciones de 30-45N. Es demasiado pequeño para medir.
Inflamabilidad húmeda (ASTM D 3278): 142ºF (61ºC)
Combustibilidad (seco): Combustible. Propagación de las
llamas y el aporte de combustible insignificante cuando se
utiliza como sellador en 1/8 in. (3,2 mm) de ancho
articulaciones de aislamiento incombustible.
Aplicación: Aplicar con una paleta, espátula, extrusión poder o pistola
de calafateo. Cuando una el aislamiento sellado, aplicar Foamseal 30-
45 en 1/16 a 1/8 de pulgada de espesor de película húmeda (1,6 a 3,2
mm) y de prensa superficies de contacto de una manera firme para
exprimir las burbujas de aire y obtener un contacto completo. Utilice
la membrana como se especifica. Para obtener los mejores resultados,
deje curar 24-48 horas antes del recubrimiento superior con masillas
o revestimientos elastoméricos a base de disolventes.
Nota: las tuberías a presión hechas de cobre y aleaciones de
aluminio pueden ser susceptible a la corrosión bajo
aislamiento cuando la humedad está presente y en contacto
directo con muchos materiales. Cuando se utiliza como un
contacto directo el sellador de juntas entre tuberías a presión
hechas de estos metales y el sellador deben ser prevenidos.
Para los codos, está el Foster 30-35
Propiedades:
Color: blanco
Consistencia de aplicación: Cepillo, guante, o spray
Peso promedio / U.S. GALONES (ASTM D 1475): 9,8 libras
(1,17 kg / l)
Promedio no volátil (ASTM D 1644): 44% en volumen (62%
en peso)
Cobertura (FSTM 72): (Sujeto a la naturaleza del material que
se está recubierto). Coberturas en Seco se muestra a
continuación son para superficies no porosas lisas. Porosa o
superficies ásperas requerirán mayor galonaje para alcanzar el
espesor de secado requerido. 4 galones por cada 100 pies
cuadrados mínimos (1,6 l / m2) en 0.064. Mojadas espesor (1,6
mm)
Tiempo de secado 73 ° F (23 ° C) 50% de humedad relativa
(ASTM D 1640):
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 9
o Ajuste a toque: 8 horas
o Secado a través de: 24 horas
Límites de temperatura de servicio (FSTM 70): (Temperatura
en superficie revestida) 0 ° F a 180 ° F (-18 ° C a 82 ° C)
Vapor de agua permeabilidad (ASTM F 1.249): 0.05 perm de
espesor de película seca de 0,035 pulgadas (0.03 perm métrico
a 0,9 mm).
Inflamabilidad húmeda (ASTM D 93) Punto de inflamación
100 ° F (38 ° C)
Características de quemadura de la superficie (ASTM E 84):
o Propagación de llama: 20
o Humo Desarrollado: 10 Probado en la tasa de cobertura
de 50 pies cuadrados por galón (1.2 m2 / l). Aplicado a
1/4 de pulgada (6,4 mm) inorgánica placa de cemento
armado.
Aplicación: para evitar que el vapor de agua y la infiltración de
humedad, se requiere parpadeo adecuada y completa. Siga parpadear
especificaciones.
Aplique una capa ligante de Foster® Tite-Fit ™
Recubrimiento en 2 galones por cada 100 pies cuadrados (0,8
l / m2) por cepillo o guante.
Insertar en el riego de liga mojado Foster® Mast-A-Fab®
membrana blanca. Membrana lisa para evitar las arrugas y
superponerse todas las costuras por lo menos dos pulgadas (51
mm). Aplique la capa de acabado de recubrimiento Tite-Fit a
2 galones por cada 100 pies cuadrados (0,8 l / m2).
Esta solicitud deberá proporcionar un espesor de película seca
mínimo de 28 milésimas de pulgada (0,7 mm).
Sellador de barrera de humedad – Aislamiento de fibra de vidrio
Cuando sea necesario en todos los accesorios y en los
intervalos especificados de aislamiento de tubo recto de
gestión, aplicar recubrimiento de Foster Tite-Fit 1/16 de
pulgada (1,6 mm) de espesor a todas las juntas a tope de
aislamiento de tuberías y en el ánima del aislamiento para un
mínimo de dos pulgadas de la articulación.
Posición de aislamiento, presione firmemente en su lugar
asegurándose de que se obtiene un sello intacto completa.
El Foster 30-35 reacciona con un jabón en polvo específico
que tiene un químico característico (Ej Ava). Se instalan
usando una tela de mitilo de 1/16 de espesor que tiene huecos
muy pequeños para que se pueda absorber el aislamiento. Se
soba la tela hasta tres y cuatro días seguidos hasta que no se
vea los cuadros de la tela. Hay piezas que se deben amarrar con
alambre dulce del más delgado. Los materiales tienen
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 10
características de duración o protección donde son sometidas
a pruebas normadas por ASTM.
Trymer:
TRYMER® aislamiento de tuberías de polisocianurato es una célula cerrada,
alto rendimiento para tuberías, buques, equipos y conductos de aplicaciones.
ITW Insulation Systems ofrece una línea completa de productos de
aislamiento TRYMER en una selección de densidades y resistencias a la
compresión. Características de aislamiento de tuberías TRYMER uno de los
más bajos ambientales factores k entre todos los aislamientos de tuberías: 0.19
BTU · en / h · m2 · ° F a 75 ° F temperatura media (0.027 W / m · ° C a 24 °
C) y puede ser utilizado en un amplio intervalo de temperatura de -297 ° F a
300 ° F (-183 ° C a 148 ° C).
Figura 5. Tanque de 15 litros de Foster 30-45
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 11
Aislamiento de poliuretano. Funciona igual que el Foamglass, lo único es que
sólo puede usarse en edificaciones en la parte interior, la exterior no se puede
porque pierde todas sus propiedades de aislamiento. Vienen de diferentes
tamaños y formas (láminas, tramos identificados con diámetro y espesor) con
una longitud de tres pies. Vienen partidas en dos para su posterior unión que
preferiblemente es en la parte horizontal que en la vertical. En la unión se les
pone pegamento y a lo largo también. Como el material es rugoso con huecos,
trae su propia barrera de vapor, también trae la cinta para ponerle a las uniones
cada 3 pies. La cinta funciona como un doble contacto.
Armaflex (Armstrong):
AP Armaflex es una célula cerrada, con aislamiento térmico de elastómero sin
fibra. Se fabrica sin el uso de los CFC, HFC o HCFC. Todos los productos
AP Armaflex se hacen con protección Microban antimicrobiana para la
defensa adicional contra el moho en el aislamiento.
Figura 6. Propiedades de las diferentes presentaciones Trymer
Figura 7. Trymer en distintas formas de fabricación según su uso.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 12
Se utiliza para retardar el aumento de calor y control de goteo de condensación
de agua y sistemas de refrigeración refrigerados. También reduce eficazmente
el flujo de calor para las tuberías de agua caliente y líquido de calefacción y
tuberías de doble temperatura. El rango de temperatura recomendada para el
uso de AP Armaflex es a + 220 ° F (-183 ° C a + 105 ° C) -297 ° F.
o Control de la condensación Superior
o Excelente para retardar la ganancia de calor
o Libre de polvo, libre de fibra, de células cerradas
Viene igual que el foamglas y trymer. Viene en planchas para diámetros
grandes. AP Armaflex Pipe Insulation que se utiliza en tuberías de
refrigeración de cobre. Vienen de diferentes tamaños y formas (láminas,
tramos identificados con diámetro y espesor) con una longitud de tres pies.
Vienen partidas en dos para su posterior unión que preferiblemente es en la
parte horizontal que en la vertical.
Figura 8. Aislamiento AP Armaflex blanco y negro
Figura 9. Propiedades típicas y
técnicas del Aislamiento AP Armaflex,
tomado de datasheet de página web de
Armstrong.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 13
En la unión se les pone pegamento y a lo largo también. Como el material es
rugoso con huecos, trae su propia barrera de vapor, también trae la cinta para
ponerle a las uniones cada 3 pies. La cinta funciona como un doble contacto.
2. Se explicará cómo se instalan los aislamientos de tuberías de agua fría y refrigeración
de diferentes fabricantes.
Existen diferentes tipos de aislamientos para tuberías de agua fría, como los ya
detallados en el punto anterior. En este punto haremos referencia a como se deben
instalar cada uno de estos aislantes, ya descritos. Dentro de los aislantes, de los cuales
explicaremos su instalación, tenemos el “FOAMGLAS”, “TRYMER” y el
“ARMAFLEX”.
FOAMGLAS (Cellular glass insulation): este material está formado a base
de fibra de vidrio y dentro de los materiales aislantes existentes hasta el
momento es el mejor para el aislamiento de tuberías de agua fría por las
características que presenta, las mismas se las presentamos en tabla a
continuación:
Figura 10. Propiedades fisicas y térmicas del FoamGlas
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 14
El aislamiento FOAMGLAS es un material ligero y rígido de millones de
celdas de vidrio cerradas completamente. Donde cada celda es una entidad
aislante. Entre sus principales ventajas están:
Puede utilizarse tanto para interiores como para exteriores.
Eficiencia constante de aislamiento
Cero permeabilidad al vapor de agua
Resistencia a la humedad
Protección contra el fuego
Resistencia a la corrosión
Estabilidad dimensional a largo plazo
Resistencia a plagas
Libre de CFC y HCFC
Una de sus características, quizás no favorables, es su olor a cloaca.
Este viene en tramos de 3´ y partidos por la mitad. Tienen una duración
aproximada de 20 @ 25 años, en función de su buena instalación y buen
mantenimiento. Ahora, detallaremos por paso su correcta instalación:
→ Al colocarse en las tuberías de agua fría se debe de buscar que
las uniones entre tramos queden en sentido horizontal, con el
objetivo de desahogar las condensaciones de la tubería misma.
→ Una vez colocado, se le debe de colocar a las uniones de cada
tramo, al igual que entre un tramo y otro un pegamento para
sellar tal punto de unión. Este pegamento es conocido como
“Foster 30-45”.
→ Por su característica rugosa, entre las uniones quedan puntos
vacíos, a pesar del pegamento, por lo que se deben de colocar
cintas para sellar y barreras de vapor para evitar las fugas de
condensación en las tuberías.
→ Para las barrera de vapor se utiliza una tela de milito, con un
espesor de 1&16”.
→ Los accesorios de deben de amarrar con alambre dulce del más
delgado que exista.
Si se siguen todas estas recomendaciones a la hora de su instalación,
podemos tener por seguro que su funcionamiento, operación y
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 15
durabilidad serán excelentes, desde luego acompañados con un buen
mantenimiento predictivo y preventivo.
TRYMER: este tipo de aislamiento solo son para instalaciones interiores,
debido a que estos se llenan de agua y por ende pierde sus propiedades como
material aislante. Por lo general vienen dados en colores como anaranjado,
crema y amarillos. Estos, al igual que los Foamglas, tienen sus
recomendaciones propias de instalación, y más aún por el hecho de haberlos
de distintas categorías y clases, tales recomendaciones y normativas de
instalación y fabricación se encuentran detallados en manuales, los cuales se
encuentran en el cd adjunto al trabajo. Para consultas, visitar las siguientes
direcciones).
http://www.itwinsulation.com/Trymer/library/Data_Sheets/trymerpol
yinsrefapp.pdf
http://www.itwinsulation.com/trymer/library/Data_Sheets/trymerchil
ledwaterappupd.pdf
http://www.itwinsulation.com/trymer/library/Data_Sheets/trymersup
ercelchilledwaterapp.pdf
http://www.itwinsulation.com/trymer/library/data_sheets/ITW_XPS_
Ref_App_ESP.pdf
Figura 11. Aislamiento TRYMER, para válvulas en tuberías de
agua fría.
Figura 12. TRYMER para accesorios, aislamiento de codo.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 16
ARMAFLEX: cuando son utilizados para tuberías de refrigeración con
diámetros pequeños vienen en tramos. Para el caso de tuberías con diámetros
mayores vienen en planchas. Para tuberías de refrigeración de cobre vienen en
tramos de 6´. Los manuales de fabricantes nos recomiendan ciertas pautas
generales a la hora de trabajar con material ARMAFLEX, algunos son:
Utilizar herramientas de buena calidad, en especial las cuchillas de
corte, además de un correcto adhesivo, los disolventes y las brochas.
Las coquillas ovaladas deben siempre de cortarse sobre su parte más
plana.
A la hora de cortarse el material, se debe de procurar que esté limpio
y sin suciedad, agua, polvo o aceite en su superficie. Y de haber alguno
de estos debe de limpiarse con disolvente ARMAFLEX.
Emplee material con las medidas adecuadas. Nunca se debe de tirar de
las uniones pegadas al sellarlas y por el contrario presionar una con
otra. (uniones de tramos).
Nunca se debe proceder al aislamiento de instalaciones o sistemas que
se encuentren en funcionamiento. Una vez aislados deben ponerse en
marcha después de 36 horas, tiempo requerido por el adhesivo para su
secado completo y correcto.
Figura 13. Aplicación del sellador para aislamientos tipo
TRYMER.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 17
Por otro lado, los manuales nos presentan una variedad de recomendaciones
y consejos para una correcta instalación y manejo del material de aislamiento,
algunos de estos se citarán a continuación:
+ No siempre se hace necesario la implementación de la cinta armaflex
y no siempre se debe utilizar como fijación única entre las uniones y
las juntas. Si es necesario se debe aplicar solo en uniones y juntas
previamente pegadas con el adhesivo de armaflex y pasadas ya las 36
horas de fijación del mismo (Recomendado).
+ Las superficies de las tuberías a aislar, deben estar superficialmente
protegidas ante la corrosión, antes de instalar el ARMAFLEX. Para
ello se cuenta con sistemas anticorrosión de dos componentes basados
en resinas epoxi y poliuretano, los cuales son compatibles con los
adhesivos armaflex.
+ Para el caso de los sistemas de aislamientos convencionales, ante
daños ligueros de la barrera de vapor de agua de permite que la
humedad se filtre a través y por debajo del material aislante, todo esto
se evita ante el uso de material armaflex, pegando cada extremo de la
Figura 14. Herramientas para la correcta instalación y trabajo con ARMAFLEX
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 18
coquilla armaflex a la tubería con el adhesivo armaflex y asegurándose
de que las uniones adhesivas estén fijas en sus puntos críticos.
+ Todos los componentes de la instalación que estén conectados se
deben aislar con el mismo espesor donde sea posible.
+ NUNCA SE DEBE DE AISLAR SISTEMAS DE AGUA FRÍA O
EQUIPOS DE REFRIGERACIÓN, SI LAS SECCIONES A AISLAR
ESTÁN MUY PRÓXIMAS ENTRE SÍ. DEBE DE DEJARSE EL
ESPACIO SUFICIENTE ENTRE LOS OBJETOS AISLADOS
PARA GARANTIZAR UNA CONVECCIÓN LIBRE, DADO QUE
LA CIRCULACIÓN DE AIRE POR CONVECCIÓN LIBRE
OFRECE UNA PROTECCIÓN ADICIONAL FRENTE A LA
CONDENSACIÓN EN LAS TUBERÍAS FRÍAS.
Figura 15. Correcta e incorrecta instalación del Armaflex ante dobles de la tubería.
Figura 16. Instalación de Armaflex en
los codos (accesorios) de las tuberías y
la aplicación del pegamento en las
uniones.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 19
Figura 17. Correcta instalación y colocación paso a paso del ARMAFLEX en tuberías de cobre. .
Observación: Existen muchas clasificaciones sobre el trabajo y manejo con el material
Armaflex, establecidas en los manuales, los mismos están adjuntados al trabajo en un cd.
Además les anexamos a continuación la referencia para que se pueda visitar la ubicación de
los mismos.
http://www.armacell.com/WWW/armacell/INETArmacell.nsf/standard/16D8E5AE
FCDB5C54C125778A005ADFCD
http://www.armacell.es/www/armacell/ACwwwAttach.nsf/ansFiles/20150126%20
ArmaflexApplicationManual_website_ES_secured.pdf/$File/20150126%20Armafle
xApplicationManual_website_ES_secured.pdf
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 20
3. Mostrar en el cuarto de máquinas de los enfriadores de agua fría las instalaciones de
tubería y en el sótano los de expansión directa.
Figura 18. Tuberías exteriores de agua fría.
1. En esta imagen podemos observar las tuberías de flujo de agua fría (como lo indica el letrero en verde), tanto la de
“suministro” como la de “retorno”, cada una debidamente señalizada con su dirección de flujo del fluido (agua fría),
cumpliendo con la recomendación de colocar las señalización en el mismo punto para ambas tuberías.
2. En la imagen 2 podemos observar parte de los accesorios del sistema de tuberías de agua fría, que en este caso
muestra los soportes mecánico de las estructuras, que sostienen las tuberías.
3. En esta imagen se aprecia como de debe de colocar los aislamientos para los accesorios de las tuberías de agua
fría, dados por los “codos” y las “uniones de tramos”, claramente resaltamos sobre el resto del revestimiento del
aislamiento de la tubería.
4. En la imagen 4 se muestra el pegamento utilizado para el caso particular de las uniones de tramos y codos de la
tubería, mencionados en el punto anterior, al igual que los dobles especiales realizados en esta sección de la tubería.
5. Podemos apreciar la formaleta o lámina anexada en la parte de la tubería que está ligada a los soportes de la
estructura, en cuanto a su parte mecánica, fabricados del mismo material que el del aislamiento.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 21
Figura 19. Torres de enfriamiento y soporte.
1. En la imagen 1 se muestran las dos torres de enfriamiento del agua del sistema de aire a
condicionado del edificio Nº 1, ubicadas a un costado del mismo.
2. Podemos observar, en esta imagen 2, las tuberías de suministro de agua hacia las torres de
enfriamiento.
Figura 20. Torres de enfriamiento y soporte.
1. La imagen 1 nos presenta los tramos de tubería de suministro y retorno de agua fría del sistema
de aire acondicionado, identificadas, cada una con un color propio y cubiertas con su material de
aislamiento.
2. En esta imagen 2 se observa el deterioro del material de aislamiento que cubre ambas tuberías de
agua fría.
3. Podemos apreciar los soportes mecánicos de la estructura de tuberías de agua fría colocados a
distancia para soportar el peso de las mismas.
4. En la imagen 4 se observa como está gravemente deteriorado el aislamiento de las tuberías en la
parte del codo, además de apreciar la entrada de las mismas hacia los demás niveles a través de las
estructuras de concreto.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 22
Figura 21. Tuberías averiadas por la condensación
1. Esta imagen nos muestra parte del material de aislamiento que cubre la tubería en un estado poco
favorable para el correcto y óptimo desempeño del sistema.
2. En la imagen 2 se aprecia el mal estado del aislamiento, en otra sección o puntos de la tubería,
para este caso en los codos de la misma.
3. Al igual que las imágenes anteriores, podemos observar lo tan grave que se encuentra este material
de aislamiento de las tuberías de agua fría del sistema de aire acondicionado de la Universidad
Tecnológica de Panamá.
4. En la 4 imagen se presenta una toma del estado de la tela de mitilo que cubre esta tubería, como
barrera de vapor. Podemos ver que en este punto está casi rasgada en su totalidad y que la protección
hacia la tubería es muy baja, lo cual incurre en afectar el correcto funcionamiento y operación del
sistema en general.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 23
Figura 22. Tuberías averiadas por la condensación
1. La imagen 1 nos muestra que tan descuidado está el aislamiento de una de las tuberías de agua
fría del sistema de aire acondicionado del edifico Nº 1.
2. Al igual que en la imagen 1 se presenta en la 2 un punto del tramo de una de las tuberías de
agua fría, donde está en muy mal estado el aislamiento de la misma.
Figura 23. Tuberías con soportes
1. La imagen 1 hace referencia visual de la colocación de los soportes mecánicos de las tuberías de
agua fría del sistema de aire acondicionado en sus tramos verticales.
2. En este caso, la imagen 2 muestra, al igual que en la 1 los soportes mecánicos de las tuberías, solo
que en su tramo horizontal.
3. Por otra parte, la imagen 3 nos permite apreciar el estado de oxidación que presentan estos
soportes en sus tramos horizontales.
4. Tal como la imagen 3 lo muestra, podemos observar la oxidación de los soportes de las tuberías.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 24
Figura 24. Tuberías aisladas con aislamiento distinto a Armaflex de Armstrong
1. En la imagen 1 podemos observar parte del aislamiento de las tuberías de los equipo del
refrigeración del edifico N.º1, en este caso de la unidad compresora de los mismos. Aquí se puede
apreciar claramente la mala instalación de los aislamientos en estas tuberías, como la falta de
accesorios que forman parte del aislamiento de tuberías de un sistema de refrigeración.
2. Se puede observar en la imagen 2 la falta de material de aislamiento para los accesorios del
sistema de refrigeración, ya que no solo se debe de colocar aislamiento en las tuberías, sino en las
demás partes del sistema y accesorios del mismo. A parte de la mala colocación del material de
aislamiento del mismo y la falta de cinta adhesiva para la fijación del material de aislamiento, para
lograr un mejor desempeño del sistema.
3. La imagen 3 a diferencia de las dos anteriores presenta la instalación del aislamiento en las
tuberías del sistema de refrigeración de una de las unidades de compresión en la cual su instalación
y colocación del material de aislamiento se puede calificar como “mejor” en comparación con las
mostradas en las imágenes anteriores.
2”
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 25
Figura 25. Tuberías aisladas y cubiertas con tela de mitilo para absorber el Foster característico.
1. Para el caso de las imágenes 1 y 2 podemos observar una especie de remienda, es decir muestra
de reparaciones realizadas en ciertos puntos de la tubería de agua fría como parte de un disimulado
mantenimiento de tipo correctivo, el cual de por sí está mal realizado y pues el mismo no contribuye
en nada con el correcto funcionamiento y operación del sistema, sin embargo ante medidas
inadecuadas de mantenimiento se debe recurrir a esta práctica, por motivos de “resolver en el
momento”, más no es lo ideal.
2. Las imágenes 3 y 5 muestran ciertos tramos de la estructura de tuberías de agua fría que hasta la
fecha presentan un estado aún “sano”, en comparación con las demás imágenes mostradas en esta
sección, pero a pesar de que estos puntos se encuentran en estado saludable, no quiere decir que no
se deba de tomar medidas de precaución e inducir los que se conoce como mantenimiento preventivo
y predictivo como prácticas ideales para el buen funcionamiento y operatividad del sistema, en este
caso de aire acondicionado.
3. En la imagen 4 se aprecia una especia de “parche” colocado en el codo de una de las tuberías de
agua fría como medida de corrección ante una avería del aislamiento de la misma, lo cual no es una
práctica muy recomendada.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 26
Figura 26. Tuberías averiada por condensación
Figura 27. Tuberías aisladas con Armaflex de Armstrong.
1. Esta imagen 1 nos muestra parte del aislamiento de las tuberías de los equipos de refrigeración.
2. En la imagen 2 se muestra una tubería de refrigeración, correctamente aislada, con su material de
aislamiento debidamente colocado y su cinta adhesiva de fijación.
3. Las imágenes 3 y 4 muestran una mala instalación e incorrecta colocación del material de
aislamiento en las tuberías de refrigeración de una de las unidades de compresión del sistema de
aire acondicionado del edifico Nº 1 de la Universidad Tecnológica de Panamá.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 27
4. Se asignarán investigaciones de diferentes tipos de aislamientos de tuberia de agua fría
y refrigeración. (VER PARTE DE “INVESTIGACIÓN”)
INVESTIGACIÓN
I. Características de tubería de hierro negro, CAL-40, ASTM-A-106/A-53
Normas de Fabricación ASTM A53
o Los tubos para conducción de fluidos tales como agua, vapor, gas
y aire a altas presiones, son fabricados bajo la norma ASTM A 53.
Estos tubos son aptos para operaciones que involucran doblado,
rebordeado y cualquier otra formación en frío. Para validar las
exigencias de las normas de fabricación el fabricante realiza
ensayos y verificación en los tubos procesados en sus
instalaciones. En el caso de conducción de fluidos se realizan
ensayos dependiendo de la designación comercial del tubo.
Para Designaciones Comerciales Mayores a 50 DNH (1) (2
NPS(2)): ensayo de aplastamiento, ensayo de tracción para
determinar propiedades mecánicas, análisis químico,
ensayo de ultrasonido al cordón de soldadura, verificación
dimensional del tubo, ensayo gravimétrico, ensayo
metalográfico, prueba hidrostática, ensayo no destructivo
e inspección visual.
Para Designaciones Comerciales Menores o Iguales a 50
DN (2 NPS): ensayo de expansión, ensayo de doblado,
ensayo de tracción para determinar propiedades
mecánicas, análisis químico, verificación dimensional del
tubo, prueba hidrostática, ensayo gravimétrico, ensayo
metalográfico, ensayo no destructivo e inspección visual.
Condiciones de Extremos
Biselados o Refrentados.
Roscados (según norma ANSI B1.20.1).
Acabados
Negro (acabado de laminación o con protección de
aceite inhibidor de la oxidación).
Galvanizado (recubiertos de Zinc).
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 28
Barnizado (película protectora para conservación
de los tubos en traslados bajo condiciones
especiales o por requerimientos del cliente).
El galvanizado del tubo en su superficie interna y externa
se realiza a través de un proceso de inmersión en caliente
(“Hot-Dip”)
Propiedades mecánicas:
Requerimientos químicos
ASTM A106 Alcance
Tubería de presión ASTM A106 Seamless (también conocido como tubo
de SA106 ASME) cubre tubería de pared sin fisuras de acero al carbono
nominal para servicio de alta temperatura. Adecuado para la flexión, y
similares operaciones de formación.
NPS 1-1 / 2 "y bajo puede ser caliente o frío terminada dibujado. NPS 2
"y mayores se terminó caliente menos que se especifique lo contrario.
Proceso
Acero calmado, con ser proceso de fusión primaria-hogar abierto,
oxígeno básico, o horno eléctrico, posiblemente combinada con
desgasificación separada o refinación.
Acero fundido en lingotes o barra colada es permisible.
Tubo en caliente acabado no tiene por qué tratarse de calor.
Tubo estirado en frío será tratado térmicamente después del pase
empate en frío final.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 29
o Requerimientos químicos
Variaciones permisibles en Espesor de la pared
El espesor mínimo de pared en cualquier punto no será más de 12.5%
bajo espesor de pared nominal especificado.
Variaciones permisibles en pesos por pie
Peso de cualquier longitud no debe variar más de un 10% a lo largo y
3,5% bajo la especificada. NOTA - NPS 4 y más pequeño - pesado en
lotes. Los tamaños más grandes se pesarán por separado por longitud.
Variaciones permisibles de diámetro exterior
Diámetro exterior en cualquier punto no variará desde estándar
especificado más de:
Información general
o ASTM A 106 grado B Tubería de presión sin fisuras
B) A menos que se especifique lo contrario por el comprador, por
cada reducción de 0,01% por debajo del máximo de carbono
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 30
especificado, un aumento del 0,06% de manganeso por encima del
máximo especificado se permitirá hasta un máximo de 1,65%.
o * ASME SA 106 grado B sin fisuras
B) Por cada reducción de 0,01% por debajo del máximo de
carbono especificado, un aumento del 0,06% de manganeso por
encima del máximo especificado se permitirá hasta un máximo de
1,35%.
Tuberías tipo k, f y m. Tramos de 20 pies con el diámetro comercial.
Embalaje de 5, 4, 3, 3 ½, 2, 1 ½, 1. Deben venir tapadas en sus extremos.
Soporta cualquier ambiente, interior o exterior. Antes de instalarse deben
limpiarse por dentro con querosene.
Características de la tubería con y sin costura:
II. Aislamientos de agua fría y refrigeración no vistos en clase.
a. Fiberglas Aislamiento para Tubería: Los materiales aislantes para
Tuberías, “Fiberglas” de Owens Corning están fabricados con fibras de vidrio
inorgánicas aglutinadas con resina. Estos vienen en preformados abisagrados
de 36 pulg. (91.4 cm) de largo para su fácil y rápida instalación, sólo se tienen
que abrir, colocar sobre la tubería, cerrar y fijar. Garantizan una máxima
eficiencia térmica para menores pérdidas de calor del sistema, lo que se
traduce en un ahorro en el consumo de energéticos y por consiguiente, se
reduce la emisión de contaminantes.
El aislamiento para Tubería, Fiberglas, está disponible en preformados
con un corte longitudinal en presentación ASJ (All Service Jacket), FSK
(Foil Scrim Kraft) y sin recubrimiento. La tubería ASJ y FSK cuentan
con una barrera de vapor de foil de aluminio y papel kraft reforzado con
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 31
fibra de vidrio con un cierre autoadhesivo doble DOUBLESURE+ que
viene aplicado de fábrica, proporcionando un sello mecánico y una barrera
de vapor para la junta longitudinal. Se recomienda usar cinta adhesiva
trasversal para lograr un sellado hermético e impedir la entrada de
vapores, eliminando así la necesidad de adhesivos o flejes adicionales. A
partir de 18” de diámetro, el aislante para tuberías Fiberglas ASJ y FSK
viene con una solapa adhesiva.
En cuanto a sus aplicaciones tenemos que pueden funcionar con
temperaturas de 0°F (-18°C) a 850°F (454°C) y son aislamientos térmicos
ideales para tuberías de proceso y servicio, que conducen vapor, agua
caliente, agua helada, refrigerantes, gases y toda clase de fluidos en que
se requiera ahorrar energía. Por sus características, los preformados de
fibra de vidrio son los de mayor uso en las áreas de: petroquímica básica,
petroquímica secundaria, refinación, gas, farmacéutica, alimenticia,
química y generación de electricidad. Además de aplicaciones en hoteles,
hospitales, edificios comerciales, restaurantes y clubes deportivos. Estas
últimas en cuanto a aire acondicionado y refrigeración.
Dentro de sus principales ventajas tenemos:
+ Máxima eficiencia térmica.
+ Resistencia a la vibración
+ Baja conductividad térmica
+ Incombustible
+ Fácil de instalar y manejar
+ Dimensionalmente estable
+ Inorgánico e inodoro
+ Resilente
+ Bajos costos de operación
+ Bajo mantenimiento y larga duración
+ Ligero
+ No favorable a la corrosión
+ Flexible
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 32
Presenta las siguientes propiedades físicas:
Para su instalación el fabricante recomienda seguir los pasos a continuación descritos:
→ Antes de iniciar la instalación del aislamiento, limpie y seque
perfectamente la superficie de la tubería. Se recomienda aplicar
una mano de pintura anticorrosiva a la superficie (Fig.10).
→ Consulte las tablas de espesores recomendados para seleccionar el
espesor adecuado para aislar tuberías frías o calientes.
→ Coloque el aislamiento para tubería Fiberglas en torno a la tubería
y sujételo con cinchos de alambre galvanizado calibre 16 y
colóquelos a 30 cm de distancia para retener firmemente el
aislamiento (Fig 11).
→ Aplique los acabados finales tomando en cuenta las siguientes
consideraciones de acuerdo al tipo de servicio de la tubería que va
a aislar (Fig 12).
Figura 28. Propiedades físicas de Fiberglas.
Figura 30. Colocación de alambre dulce para
fijar el aislamiento. Figura 29. Limpieza de superficie de tubería a
aislar.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 33
Es importante mencionar que todos los materiales aislantes del mercado
requieren de una barrera de vapor para evitar la entrada de condensaciones y
formaciones de hielo dentro del aislamiento. Para instalaciones frías se
recomienda el uso de Aislamiento para Tubería, Fiberglas SSL II ya que su
recubrimiento integrado funciona como una excelente barrera de vapor.
Además de estas recomendaciones el fabricante presenta, en sus manuales,
otras consideraciones a tomar en cuenta a la hora de instalación y manejo de este
material que incluye las consideraciones mecánicas, instalaciones en interiores e
intemperie y otras, las cuales les facilitamos en el cd adjunto al trabajo y de igual
manera el link a continuación:
http://www.insul-
therm.com.mx/15/Fichas%20Tecnicas%20Aislamientos%203/Fibra%20de%20Vidrio.pdf
b. Espuma elastomérica: La espuma elastomérica es un aislamiento térmico a
base de caucho sintético y con estructura celular cerrada. Su excelente
flexibilidad y características técnicas aseguran un eficaz aislamiento térmico
y el control de la condensación en sistemas aire acondicionada y tuberías de
agua fría y refrigeración. Las funciones más importantes de un aislamiento
térmico en instalaciones de refrigeración, son el control de la condensación y
el ahorro de energía durante un largo período de tiempo.
Con el paso del tiempo, la humedad se puede acumular dentro del
aislamiento, provocando un aumento en la conductividad térmica. Con
ello aumentan las pérdidas energéticas y baja la temperatura superficial
del aislamiento.
Figura 31. Tipos de tuberías a aislar.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 34
Cuando la temperatura superficial es inferior a la de rocío del ambiente se
produce la condensación. El control de la condensación se determina por
dos factores:
El valor de que implica un menor espesor de aislamiento.
Un alto valor de μ que garantiza el comportamiento del material
aislante durante todo el tiempo de uso de la instalación.
Su instalación correcta y manejo adecuado se e regido por las
siguientes recomendaciones del fabricante:
→ Si la tubería no está instalada se puede embutir el Espuma
Elastomérica en los tramos rectos y en los codos.
→ Para tuberías ya instaladas, se puede cortar y pegar con
adhesivo Espuma Elastomérica 520 dada su flexibilidad, lo
cual facilita hasta las complicadas tuberías.
Nota: Todos los datos e informaciones técnicas entregadas están basados
en resultados obtenidos bajo condiciones normales de uso. Es
responsabilidad de los receptores de estos datos e información, por su
propio interés consultar con el departamento técnico a la hora de
proyectar, a fin que los datos e información suministrados puedan ser
aplicados sin alteración en las áreas de uso concebidas.
Para mayor información sobre los datos del producto de “Espuma Elastomérica”
puede consultar el catálogo en el cd adjunto al informe o visitar la siguiente dirección:
http://www.cl.kaefer.com/Espuma_Elastomrica.html
Figura 32. Accesorios utilizados en la instalación de la espuma
elastomérica.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 35
c. Espuma aislante de Poliisocianurato (PIRA LU 35/45): Panel de espuma
rígida de poliisocianurato (PIR) revestida por las dos caras con aluminio
gofrado lacado. Estos están especialmente diseñados para la fabricación
de conductos para sistemas de distribución y ventilación de aire y para
equipos de aire acondicionado y refrigeración. Entre sus principales
características destacan su gran rigidez, su elevada ligereza, una extrema
facilidad de manipulación y montaje y una gran adaptabilidad a cualquier
instalación. Todos estos factores influyen positivamente en el consecuente
beneficio económico de la instalación. El acabado en aluminio actúa como
barrera de vapor y junto con las propiedades aislantes de la espuma
permite al panel PIR-ALU mantener la humedad, la pureza y la
temperatura del aire siempre inalterables y asegurando una magnífica
calidad del aire transportado. El panel PIR-ALU viene complementado
con su propio sistema de perfilaría para facilitar el montaje, así como una
completa familia de accesorios para su corte y mecanizado. Su
presentación viene dada por:
Planchas de 3000x1200x20mm en paquetes de 12 unidades.
Planchas de 3000x1200x30mm en paquetes de 10 unidades.
Sus ventajas incluyen:
+ Prácticamente nula absorción de agua gracias a la estructura de
celda cerrada del polímero y al recubrimiento de lámina de
aluminio.
+ Debido al espesor de la lámina de aluminio (>50 µm) el producto
puede ser considerado como barrera de vapor.
+ Paneles de gran rigidez y poco peso.
Figura 34. Láminas de PIR
35/45
Figure 33. Disolvente para pintura de espuma elastomérica
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 36
+ acilidad de manipulación, corte, montaje y ensamblaje.
d. Vidrio celular: El vidrio celular está fabricado a partir de vidrio reciclado
especialmente tratado (> 66%) y materias primas naturales disponibles con
abundancia (arena, dolomita, cal...). El aislamiento es totalmente inorgánico,
no contiene propulsores que agoten la capa de ozono (CFC, HCFC, etc.), ni
aditivos o ligantes que resistan a las llamas. Exento de COV u otras sustancias
volátiles. Sus principales propiedades son:
- Resistente a productos agresivos, disolventes orgánicos y a la
mayoría de ácidos.
Figura 35. Características técnicas del PIR 35
Figura 36. Características técnicas del PIR 45.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 37
- Estanco al agua y al propio vapor de agua.
- Alta resistencia a la compresión.
- Estabilidad dimensional e indeformabilidad.
- Fácil de trabajar y cortar.
- Incombustible.
- Resistente a microorganismos, bacterias, roedores, aves y plagas
en general.
- Libre de fibras, CFC y HCFC.
- Ecológico desde su producción hasta su reciclado.
Viene por lo general en placas prefabricadas conforme a la Norma
UNE EN 13167:2001, con densidad 125 kg/m3 y dimensiones de 600x450
en espesor de 40 a 180 mm. Estos son parte del sistema de FoamLime,
donde componen el núcleo del mismo. Su espesor puede ser variable en
función de la resistencia térmica exigible en cada zona climática. Posee una
altísima rigidez y es extremadamente frágil, lo que lo convierte en un
material muy exigente y limitado a la hora de combinar con otros
materiales.
e. Elastómeros: Material aislante de elastómeros con celdas cerradas de aire,
con revestimiento aislante, de gran flexibilidad y liviano. Resistencia a la
humedad, conductividad térmica estable y resistencia a cambios climáticos.
Para refrigeración y climatización, en aislamiento de tanques, conductos de
agua, etc. Le ofrecemos presentaciones en placa, rollo y tubo de las marcas
K-FLEX Y THERMAFLEX. Los elastómeros se utilizan para retardar la
ganancia de calor y prevenir la condensación o congelamiento en líneas
refrigerantes, tuberías de agua fría y sistemas de enfriamiento de agua.
También retarda el flujo de calor en tuberías de agua caliente y sistemas de
calentamiento. Los elastómeros se recomiendan para aplicaciones que van
desde los 57ºC (-70ºF) hasta los 104ºC (220ºF). Las propiedades de este
material retardan la formación de vapor.
Figura 37. Características del vidrio celular.
Figura 38. Elastómeros
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 38
Los elastómeros en forma de tubo son de fácil instalación, únicamente se
deslizan sobre la tubería pues poseen una capa de talco que facilita la
inserción y se coloca un adhesivo en ambos extremos. Si se utiliza sobre
tuberías ya instaladas solo es necesario realizar un corte en la parte central
o utilizar los tubos prefabricados con la abertura necesaria.
f. Poliestireno Expandido: Espuma rígida con propiedades excepcionales, de
estructura celular cerrada y homogénea que proporciona resistencia térmica y
mecánica permanente. La espuma de poliestireno es una alternativa para
utilizarse en sistemas constructivos como aislamiento termo acústico y como
aligerante de losas, rellenos, plafones, muros, juntas constructivas,
decoración, al igual que en sistemas de tuberías de agua helada.
Presentaciones del poliestireno expandido:
→ Medias cañas: Aislamiento en tuberías (Agua fría o caliente),
generan un gran ahorro de energía, evitando pérdidas. Existe
gran variedad de medidas para tubería de fierro o cobre en
densidades de 17 kg/m3 o 24 kg/m3.
→ Placas para aislamientos de cámaras frigoríficas, techos, etc.
→ Bovedillas y casetones para la industria de la construcción.
Se utiliza como aislamiento refractario para hornos en paredes, techos,
puertas y chimeneas, también cámaras de combustión, boilers y
Figura 39. Datos técnicos de los aislamientos con Elastómeros
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 39
calentadores. La fibra cerámica es utilizada como respaldo en ladrillos y
morteros refractarios. Además funciona como aislamiento de tuberías de
refrigeración y sistemas de agua fría y opera como barrera contra calor y
fuego.
g. Poliolefina: Material aislante de poliolefina con celdas cerradas diseñado
especialmente para aislar térmicamente tuberías. Es altamente flexible y de
instalación sencilla. Le ofrecemos presentación en tubo de las marcas:
Nomalock, Termacell (Rubatex), etc. Se utiliza principalmente para reducir la
pérdida de calor, controlar la condensación, mantener el frío y reducir el
sonido de las tuberías. También en sistemas de agua caliente y fría, líneas de
refrigeración y aire acondicionado, líneas de conexión y distribución, etc. De
baja conductividad térmica y una tasa de transmisión de vapor baja. Este
producto es de baja densidad con excelentes propiedades térmicas y químicas,
opera a temperaturas desde 105ºC (-160ºF) hasta los 92ºC (200ºF).
Debido a que este producto es preformado es de fácil instalación,
presenta una abertura para colocarse en las tuberías ya instaladas y además
es auto-adherible. Se debe colocar en la tubería, tirar de la lengüeta que
cubre el adhesivo, unir y presionar para cerrar. Para tuberías que están en
buenas condiciones y que no se encuentren a altas temperaturas durante
su instalación.
Figura 40. Presentaciones del Polietireno Expandido
Figura 42. Datos técnicos poliolefina.
Figura 41. Poliolefina
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 40
h. Existen otros materiales de aislamiento para tuberías de agua fría y
refrigeración, los cuales mencionaremos y describiremos brevemente a
continuación:
i. Poliestireno Extruido (en cañas y placas): es económico, ligero, fácil
de instalar. Es ideal para muros, techos y tuberías de procesos de
agua helada que desean protegerse de la humedad y condensación.
Soporta hasta 74 ºC.
ii. Poliuterano Expandido: Tiene el mejor factor aislante del mercado.
Es ideal para refrigeración y soporta temperaturas en el rango de -
150 ºC hasta los 90 ºC.
iii. Fácil Flex: es un ducto flexible aislado con fibra de vidrio
para aplicaciones de aire acondicionado. Está conformado por
un núcleo de alambre helicoidal de acero encapsulado entre dos
películas de poliéster, a través de la cual fluye el air del sistema.
El núcleo es recubierto, a su vez, con aislamiento de fibra de
vidrio y una manga de poliéster metalizado. Sus principales
características y ventajas se presentan en la tabla a continuación:
Figura 43. Poliestireno Extruido
Figura 44. Poliuterano Expandido
Figura 45. Fácil Flex
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 41
III. CONCLUSIÓN
Esta experiencia de laboratorio, en continuación a la experiencia #1, en donde vimos los
tipos de materiales de aislamiento para tuberías de procesos de agua fría y refrigeración como
también los procedimientos recomendados, tanto por el profesor, como por los fabricantes y
entidades reguladoras de normativas en el área, para la correcta instalación, operación y el
debido mantenimiento de tales aislamientos en estas tuberías. Lo cual se verá reflejado,
principalmente, en un mejor desempeño y óptimo funcionamiento del sistema al cual se le
aplicó el aislamiento; como también en una mejor eficacia de operación y eficiencia
energéticamente hablando. Todo esto en ámbitos muy generalizados, sin embargo es
importante resaltar, punto a punto los aprendizajes obtenidos durante y a post la experiencia
realizada en la pasada clase, y a la cual hacemos referencia en este informe.
1. Como principal punto, podemos resaltar el reconocimiento de los principales
materiales aislantes dentro de un sistema de agua fría y refrigeración, desde
el punto de vista de diferenciación entre material de aislamiento y material no
aislante, como las principales marcas de fabricantes de los mismos y sus
características técnicas y físicas básicas. Sin obviar el principio de operación
general de cada una de estos materiales dentro de un sistema de agua fría o
refrigeración en el cual sean instalados.
2. Poder determinar cuándo se debe y cuándo no se debe de aplicar un tipo de
material de aislamiento u otro dentro de los diferentes sistemas de agua fría y
refrigeración, dependiendo de la aplicación y uso de los mismos. Tomando en
consideración las características propias de cada tipo de material para poder
así sustentar el porqué, sí o no, de la selección y aplicación de tal material en
dicho sistema.
3. Además, tenemos por otro lado, el conocimiento sobre los principales tipos
de tuberías (material de la misma), utilizados en los diferentes sistemas a los
cuales les aplicaremos el material de aislamiento, como ha bien mencionado
lo fueron, las tuberías de cobre, Hierro negro, etc… Para en función de ello
contar con otro dato a considerar dentro de nuestra evaluación a la hora de
selección del material de aislamiento a implementar en el sistema.
4. Por último, pero no menos importante, el poder haber visualizado las
instalaciones físicas de los sistemas de agua fría y refrigeración (Sist. de A/A)
de la Universidad Tecnológica de Panamá, específicamente el sótano de la
misma.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 42
IV. BIBLIOGRAFÍA
http://www.wanneraislamientos.com/aislamiento-termico03.htm
http://www.mundohvacr.com.mx/mundo/2012/01/prevencion-de-humedad-en-tuberias-
de-refrigeracion-y-agua-helada/
https://www.usc.es/radongal/documcursoradon2010/Dia%205%20Constructores/Foam
glas/foamglas4.pdf
http://www.owenscorning.com/mexico/fichas/foamglas.pdf
http://www.itwinsulation.com/Trymer/library/Data_Sheets/trymerpolyinsrefapp.pdf
http://www.itwinsulation.com/trymer/library/Data_Sheets/trymerchilledwaterappupd.pd
f
http://www.itwinsulation.com/trymer/library/Data_Sheets/trymersupercelchilledwaterap
p.pdf
http://www.itwinsulation.com/trymer/library/data_sheets/ITW_XPS_Ref_App_ESP.pdf
http://www.kaefer.com.mx/Binaries/Binary1763/Aislamiento_para_Bajas_Temperatura
s.pdf
http://www.armacell.es/www/armacell/ACwwwAttach.nsf/ansFiles/20150126%20Arm
aflexApplicationManual_website_ES_secured.pdf/$File/20150126%20ArmaflexApplic
ationManual_website_ES_secured.pdf
http://www.armacell.com/WWW/armacell/INETArmacell.nsf/standard/16D8E5AEFC
DB5C54C125778A005ADFCD
http://www.reld.com.ar/Info%20Tecnica/AISLACION/ELASTOMERICA/MANUAL
%20DE%20INSTALACION.pdf
http://www.isover-aislamiento-
tecnico.es/var/technicalinsulationes/storage/original/application/548b02c412c7ab4284a
3df22d6c3e3b8.pdf
http://www.isover-aislamiento-
tecnico.es/var/technicalinsulationes/storage/original/application/0784b66ba1abc5ab827
c89b40933af46.pdf
http://www.isover-aislamiento-
tecnico.es/var/technicalinsulationes/storage/original/application/6560fecde623041f54ee
ae92776d9e74.pdf
http://www.saneamientosdimasa.es/descargas/ARMACELL%202013.pdf
http://www.armacell.com/www/armacell/ACwwwAttach.nsf/ansFiles/US_Solutions_In
door_Air_IAQ-001_sp.pdf/$File/US_Solutions_Indoor_Air_IAQ-001_sp.pdf
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 43
http://www.insul-
therm.com.mx/15/Fichas%20Tecnicas%20Aislamientos%203/Fibra%20de%20Vidrio.p
df
http://www.cl.kaefer.com/Binaries/Binary3220/Espuma_Elastom%C3%A9rica.pdf
http://www.cl.kaefer.com/Espuma_Elastomrica.html
http://www.poliuretanos.com/productos/laminados/pir-alu35.html
http://www.poliuretanos.com/pdf/planchas-revestidas/ES/Panel-PIR-ALU-35--
Poliuretanos.pdf
http://www.poliuretanos.com/pdf/planchas-revestidas/ES/Panel-PIR-ALU-45--
Poliuretanos.pdf
http://www.foamlime.com/es/componentes/vidrio-celular
http://www.foamlime.com/sites/default/files/ficha_tecnica_foamlime_vidrio_celular.pd
f
http://www.fenercom.com/pages/pdf/formacion/12-11-
21_III%20Jornada%20sobre%20Passivhaus,%20edificios%20de%20consumo%20de%
20energ%C3%ADa%20casi%20nulo/06-Sistemas-Innovadores-de-Aislamiento-con-
vidrio-celular-reciclado-FOAMGLAS-fenercom-2012
http://www.climareal.com/prod/prod.php?i=1
http://www.climareal.com/prod/pdfProd/INSULSHEET.pdf
http://www.climareal.com/prod/pdfProd/ISOLAFLEX.pdf
http://www.climareal.com/prod/pdfProd/INSULTUBE.pdf
http://www.climareal.com/prod/pdfProd/THERMASMART.pdf
http://www.climareal.com/prod/prod.php?i=3
http://atcaislamientos.com/catalogo.pdf
http://www.climareal.com/prod/pdfProd/fichaNomalock.pdf
http://www.climareal.com/prod/pdfProd/fichaNomaply.pdf
http://www.industry.foamglas.com/en/industry/products/foamglas_one_insulation/chara
cteristics/
http://www.fosterproducts.com/docHandler.aspx?docid=e43c9f2a-d196-43eb-91ae-
e8f06f9aa89e
http://www.fosterproducts.com/docHandler.aspx?docid=95b12119-c05d-4f88-bf97-
ede320c47424
http://www.itwinsulation.com/trymer/prod/trymer.htm
http://www.crossroadsci.com/Commercial/Products.aspx
http://www.itwinsulation.com/trymer/library/data_sheets/ITW_XPS_Ref_App_ESP.pdf
http://www.industrialinsulation.com/armaflex_pipe_insulation.htm
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Lic. En Ing. Electromecánica
Aire Acondicionado y Refrigeración
Profesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.
Aislamiento de tuberías de agua fría y refrigeración 44
http://www.armacell.us/products/aparmaflextubes/
http://www.vemacero.com/Tablas/A53MP.pdf
http://www.amerpipe.com/products/carbon-pipe/a106/specifications/