1.6.1 Conexiones y accesorios de tubería.
Los componentes y conexiones de sistemas de tuberías son las piezas tubulares utilizadas para unir tramos rectos de tubo (carretes), proporcionando giros a distintos ángulos (codos), ramales (tees), cambios de diámetros (reducciones), etc.; y que junto con los componentes de tubería (válvulas, juntas de expansión, bridas, etc.), constituyen un sistema de tuberías.
1.6.2 Conexiones para tubería.
Se refiere a las partes integrales o piezas individuales de los equipos (recipientes, intercambiadores, bombas, etc.), que se diseñan para la conexión externa de tubería (Boquillas, coples, conexiones reforzadas, etc.). [1.12] Además, son los elementos que conectan a los ramales con los cabezales en sistemas de tuberías.
1.6.3 Codos.
Es un cambio de dirección con un radio corto o uno largo. Están disponibles para los diversos tamaños de las tuberías. Los codos estándar con características específicas son: codos estándar de 45°, codos estándar de 90°, codos estándar de 180°.
Figura 1. 5 Codo estándar de 45° Figura 1. 6 Codo estándar de 90°
1.6.4 Bridas.
Las bridas están disponibles en diferentes tipos. Desde el punto de vista de su construcción estructural, cada tipo de brida tiene su longitud, peso, y el factor de intensidad de esfuerzos, Todos estos tienen que ser identificados y considerados en el análisis, La falta de atención a las normas de las bridas puede resultar en un mal uso con respecto a la presión y los desajustes costosos [1.13].
Las bridas se pueden clasificar de la siguiente manera:
A. Brida desliza le slip-on .
La brida se desliza sobre el tubo y sobre el filete de soldadura. Son fáciles de usar. Estas bridas son más baratas que las bridas de cuello soldado. Sin embargo tienen pobre resistencia al impacto y a la vibración(figura 1-8).
B. Bridade empalme.
Se emplean generalmente, cuando se transportan fluidos líquidos, a presiones elevadas, donde se requiere una total estabilidad en la zona de empalme con el fin de descartar la posibilidad y riesgo de fugas (figura 1-9).
Figura 1. 8 Brida deslizante Figura 1. 9 Brida de empalme
C. Brida de cuello soldable.
Esta brida es circunferencial, soldada en su cuello, lo que significa que la integridad de la zona soldada puede ser examinada fácilmente mediante una radiografía (figura 1-10). Sus principales características son:
Los orificios de tubería y la brida coinciden. De esta forma las turbulencias y la erosión se reducen.
Son adecuadas para condiciones de servicios extremos, donde la brida estará sometida a temperatura, cargas y vibración.
1.6.5 Boquillas.
Son carretes bridados pertenecientes a tubos, cabezales o equipos como recipientes, cambiadores, bombas, etc. Están diseñados para conectar tubería a dichos equipos. [1.11]
Figura 1. 11 Boquilla
1.6.6 Válvulas.
Las válvulas son los componentes que regulan el flujo o la presión del sistema. Las tuberías requieren diversos tipos de válvulas. Es necesario, conocer la longitud de extremo a extremo y el peso, para su inclusión en el análisis [1.17].
Las funciones de la válvula puede ser definido como servicio de ON / OFF, el límite de servicio (control de flujo), la prevención de flujo inverso (o el reflujo), control de la presión, la regulación y de alivio de presión. No obstante, su función principal, es para controlar el flujo de líquidos y gases, incluyendo agua, líquidos corrosivos, vapor. Asimismo, las válvulas también deben ser capaces de soportar la presión y las variaciones de temperatura de los sistemas en los que se utilizan.
Pueden ser clasificados como lineal (válvula de compuerta) o rotatorio (válvula de bola), esto es tomando en cuenta la acción del elemento de cierre. También se clasifican por la forma de su elemento de cierre tales como de compuerta, globo, mariposa, bola, macho, diafragma, entre otros. [1.14].
1.6.7 Ramales.
Conexiones integralmente reforzadas, las cuales se sueldan a una tubería principal y se conectan a una ramificación de tubería generalmente de menor diámetro. Las conexiones de las ramificaciones pueden tener extremos soldables, extremos tipo caja, extremos roscados o bridados. Una tubería que tenga una conexión a ramal, se debilita por la abertura de dicha tubería y a menos que su espesor esté excedido para soportar la presión, es necesario reforzar la unión.[1.12]
La conexión del ramal más económica y fácil de conseguir es la tee (T) no reforzada. Este tipo de conexión se realiza simplemente haciendo un agujero en el recorrido del tubo. Lo cual es barato y fácil de hacer, pero sólo puede soportar alrededor de la mitad de la presión que la tubería puede manejar. También tiene un factor de concentración de esfuerzos muy alto. Para mejorar, tanto la capacidad de resistir la presión y la concentración de esfuerzos, se requiere de refuerzos adecuados. Cuando se diseña correctamente, se puede reducir sustancialmente la concentración de esfuerzos de la conexión del ramal.
Figura 1. 12 Figura 1-12 válvula de ángulo
Figura 1. 13 ramales dobles Figura 1. 14 ramales sencillos
1.7 Los soportes.
Los apoyos y los soportes para la instalación de tubería pueden ser de naturaleza muy variada y, generalmente no presentan ninguna dificultad especial para el cálculo de los elementos estructurales que ello implica. Esto es cierto para la tubería que no está sujeta a desplazamientos de ninguna naturaleza. Los apoyos y soportes de esta tubería son ganchos, abrazaderas, ménsulas, tirantes, etc. que se fijan a los elementos estructurales.
Los elementos de soporte para tubos consisten en sujetadores y aditamentos estructurales tal y como se indica a continuación:
Sujetadores. son los elementos que transfieren la carga de la tubería o aditamentos a los soportes o al equipo. como los sostenes de soporte que pueden ser barras y resortes de suspensión, contraventeos, contrapesos, tensores, postes, cadenas, guías, anclajes; y los tipo rodamiento, como las silletas, pedestales, rodillos, ménsulas y soportes con deslizamiento.[1.12]
Aditamentos estructurales. Incluyen elementos soldados, atornillados, o engrapados a la tubería, tales como grapas, asas, anillos, abrazaderas, horquillas, correas y faldones.
A. Soportes colgantes.
Un soporte colgante se utiliza para fijar el tubo a la barra de suspensión. No se debe distorsionar, cortar, o desgastar, al mismo tiempo que permite la expansión de la tubería. Los soportes colgantes para tubería se fabrican para casi cualquier tamaño y tipo de instalación.
B. Soportes para apoyo
En las líneas aisladas es necesario colocar zapatas a la tubería de forma que salven el espesor del aislamiento.