Tuberas: Clasificacin y Cadas de Presin

Tuberas: Clasificacin y Cadas de PresinEquipo 2Grupo: 21V43Garca Galindo Andrea Kim Loyola Saldaa Sergio AlejandroPrez Zaraza Rebeca Paola Soto Corona Jennifer LuceroTuberas Metlicas Tubos de hierro fundidoTuberas de aceroTuberas de bronceTuberas de Cobre

Tuberas de hierro fundidoSe utiliza generalmente en el servicio de agua y desage, sobre todo cuando la tubera debe estar en contacto directo con la tierra. Su uso ms comn para el tratamiento de aguas residuales debido a la resistencia y ductilidad. Para alcantarillado, los tubos deben ser protegidos contra la corrosin interna y externa mediante un revestimiento de cemento, resinas epxidas o materiales vinlicos.

Tuberas de aceroSu uso ms comn es el transporte de agua, vapores, aceites combustibles y gases. Se utiliza para fluidos a altas temperaturas y presiones. Se unen por uniones roscadas, soldadas y con brida. El transporte de gas, petrleo y cidos requiere de un acero resistente a la corrosin.

Tuberas de bronceSon apropiadas para el suministro de agua. Para evitar corrosin galvnica se debe unir con accesorios de cobre. Una desventaja es que su costo es ms elevado que otras.

Tuberas de cobre La mayora de las instalaciones modernas se hacen con tuberas de cobre, ya que es un material ligero, fcil de manipular y soldar. Existen dos tipos de tuberas de cobreTubos de cobre rgido: barras en forma recta de 5 metros.Tubos de cobre blando: rollos de 50 metros, es un material bastante moldeable.

Tuberas no metlicas

Tuberas cermicasLos tubos cermicos son qumicamente inertes logrando resistir los ataques qumicos corrosivos de las aguas domsticas e industriales. Poseen una buena resistencia a la abrasin.Son listas, con bajos coeficientes de friccin, impermeables y poco atacables por cidos; sin embargo se deben controlar debido a su fragilidad y permeabilidad por fisuras.

Tuberas de hormignLas tuberas de hormign deben llevar armaduras de refuerzo solamente cuando se trata de grandes dimetros. Debido al material pueden alcanzar un dimetro inmenso.

Tuberas de PVCSon de poco peso e inertes a la corrosin por aguas y suelos agresivos. Su interior puede considerarse hidrulicamente liso. Debido al material no favorecen al desarrollo de algas ni hongos. Su mayor uso en en redes de alcantarillado con dimetros pequeos (6 y 8 in) debido al costo.

Tuberas de polisterSe fabrican con resinas de polister, refuerzos de fibra de vidrio y cargas inertes. Son resistentes a la corrosin (ideales para transporte de salmuera). Tienen gran capacidad hidrulica, se fabrican con 6 metros de longitud.Resistente a ataques qumicos y corrosin electroltica.Se pueden almacenar al aire libre sin problema.Garantizados hasta temperaturas de 35 y pH de 1 a 10.Son muy caros.

Tipo de cdula para tuberasLa cdula en tuberas, se refiere a la medida del grosor o espesor del tubo que forma parte de una tubera. Al mismo tiempo, la cedula depender de:Uso que se le vaya a dar a la tuberaMaterial a transportarLa temperaturaLa presinLa intensidadLa frecuencia de dicho transporte.Es fabricada en acero de alta calidad lo cual la hace maleable y de fcil doblado y roscado, el galvanizado es hecho por medio del mtodo de inmersin en caliente lo cual garantiza el galvanizado uniforme tanto interno como externo as como la resistencia a la corrosin.

Cdula 30Este tipo de cdula es una de las mas utilizadas a nivel industrial y suele usarse para: Postes, Estructuras, Andamios, Tubulares, Escaleras, Barras para cortinas metlicas, Defensas, entre otros.

Cdula 40Al igual que la cdula 30, es otra de las mas utilizadas en la industria. Se usa principalmente en tuberas de baja presin como en: conduccin de lquidos, para aire, gas y estructuras para invernaderos; aunque suele ser mas utilizada en transporte de agua.

Cdula 80Suele ser la mas empleada a nivel industrial debido a que es utilizada para tuberas de alta presin. Aunque el costo es un poco elevado, sus ventajas son muchas:

Excelente resistencia qumica (sin oxidacin o corrosin).Paredes lisas, por lo que sus perdidas son bajas por presin.Es de menor peso a las tuberas tradicionales.Es de fcil instalacin (mayor avance en menos tiempo).Es de alta durabilidad, prcticamente libre de mantenimiento.Es de varios dimetros disponibles (desde hasta 16)

Espesor nominalEs el grosor de la pared del tubo. El mnimo espesor de la pared para cualquier tubo sometido a presin interna o externa es funcin de:

Dimetro nominalDimetro exterior del tubo. Es la medida mediante la cual se identifica al mismo y depende de las especificaciones tcnicas requeridas.

Dimetro hidrulicoSe manejan fluidos en canales y tubos no circulares. Utilizando ste trmino se puede estudiar el comportamiento del flujo de la misma forma como si fuera unatuberade seccin circular.

ViscosidadLaviscosidades la oposicin de un fluido a las deformaciones tangenciales, es debida a las fuerzas de cohesin moleculares.La viscosidad es caracterstica de todos los fluidos, tanto lquidos como gases.

Velocidad media del fluido Ley de Poiseuille

Es una ley que permite determinar el flujo laminar estacionario V de un lquido incompresible y uniformemente viscoso (tambin denominado fluido newtoniano) a travs de un tubo cilndrico de seccin circular constante.Flujo de Fluidos en TuberasDe acuerdo con el principio de conservacin de energa; la energa total que entra al sistema debe ser igual a la energa total que sale del sistema. La ecuacin de Bernoulli, es un medio de expresar la aplicacin de la Ley de Conservacin de energa al flujo de fluidos incompresibles en tuberas, realizando un balance entre los puntos 1 y 2.

Tipos de FlujoLaminar:Bajas velocidades de flujoLas capas de desplazan unas sobre otrasNo hay remolinos del fluidoNmero de Reynolds < 2100Turbulento:Turbulencia por altas velocidadesLas partculas se mueven de forma desordenadaNmero de Reynolds > 4000

Cadas de presinLs prdidas de presin en un sistema de tuberas se deben a varias caractersticas del sistema:Rozamiento de las paredes; rugosidad de la tuberaDimetro interiorVelocidad con la que viaja el fluidoDensidad y viscosidad del fluidoCambios de direccin y obstrucciones (vlvulas y accesorios) Cambios repentinos en la superficie y contorno de paso del fluido

Slo se produce cuando el fluido est en movimiento.Cuanto ms larga la tubera y ms severas las restricciones, mayores sern las cadas de presin

Tipos de prdidas Primarias:Se presentan en tramos horizontales y de dimetro constante.Se producen cuando el fluido se pone en contacto con la superficie de la tuberaSecundarias:Se producen en transiciones de la tubera: ensanchamiento y expansinSe producen en vlvulas y accesorios.

Longitud EquivalenteAbsoluta: Mide la longitud equivalente en unidades de tubo recto.

Relativa: Es la longitud en relacin al dimetro del tubo. Tambin en relacin a los factores de prdida debido a los accesorios.

Rugosidad en TuberasLa rugosidad de las paredes de los canales y tuberas es funcin del material con que estn construidos, el acabado de la construccin y el tiempo de uso.

Clculo de Cadas de PresinUna de las frmulas ms exactas para clculos hidrulicos es la de Darcy-Weisbach.

hf: prdida de carga o de energa (m)f: coeficiente de friccin (adimensional)L: longitud de la tubera (m)D: dimetro interno de la tubera (m)v: velocidad media (m/s)g: gravedad (m/s2)

Diagrama de Moody para friccinMoody consigui representar la expresin en un baco de fcil manejo para calcular "f" en funcin del nmero de Reynolds (Re) y actuando la rugosidad relativa () como parmetro diferenciador de las curvas.