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2.- Parámetros de las tuberías.

Caso práctico

  • Aunque justo en tu caso, no deberíamos olvidar las tuberías. Al fin y al cabo tienes la suerte de que trabajas con agua, el fluido más común del planeta junto con el aire.
  • Sí, eso es cierto. Las tuberías deberían seleccionarse de acuerdo a las necesidades de cada sección de la red.
  • Efectivamente
  • Y desde luego es crucial que respondan adecuadamente a la presión de la red, los cambios de caudal, los agentes químicos del agua y demás… Creo que eso si que lo tengo más controlado, al final sólo hay que mirar las especificaciones.

¿sabes qué factores o parámetros de las tuberías condicionan principalmente la selección de un tipo u otro de tubería?

En lo referente a las unidades de este módulo, trabajaremos con tuberías de sección cerrada en su mayoría, por lo tanto es igual de relevante conocer las propiedades de las tuberías como las propiedades de los fluidos. 

Las tuberías son conductos longitudinales huecos de sección cerrada, generalmente circular, compuestos por paredes de un grosor constante, y fabricadas en diversos materiales. Su principal cometido es contener y transportar sin pérdidas un fluido desde un lugar a otro. Habitualmente distinguimos entre tuberías de abastecimiento y saneamiento cuando hablamos de redes de agua. Esta división se debe a las diferentes propiedades y condiciones físicas de cada uno de los fluidos: en el caso del abastecimiento de agua se trata de agua depurada que circula a velocidades y presiones determinadas y se pretende garantizar una presión mínima de consumo y una presión máxima de funcionamiento, mientras que en el caso del saneamiento se pretende un consumo mínimo de energía y el trasportar el caudal necesario con garantías que eviten los desbordamientos de la red.

Es importante seleccionar las tuberías de los materiales más adecuados para cada sección de la red en función de las características del tramo, el tipo de red y los programas de mantenimiento, otros factores decisivos serán la disponibilidad en el mercado, las condiciones de la construcción y el tipo de obra y presupuesto del que se dispone.

Piqsels (CC0)

Estanqueidad

La estanqueidad de una tubería hace referencia a la capacidad de las paredes de la tubería que evitar la filtración de fluidos líquidos o gaseosos entre el interior y el exterior de la misma. Esta propiedad hace referencia exclusivamente a las paredes de la tubería y no a las juntas o piezas especiales para ejecutar ángulos o apartaos de control de las redes. Es una propiedad particularmente importante en aquellas redes en se deba evitar la filtración de oxígeno al interior, por ejemplo en ciertas instalaciones de calefacción.

 

Estabilidad química

Se trata de la capacidad de los materiales de la tubería para resistir el ataque de diferentes agentes químicos externos. Esta propiedad es fundamental analizarla en función del tipo de instalación y del tipo de agua que circula por el interior de la tubería. No afecta del mismo modo a una sección de tubería estar construida en una zanja sin protección o envainada con una protección plástica, y del mismo el ph del agua circulante así como los químicos disueltos son fundamental, las aguas ácidas pueden disolver con facilidad algunas tuberías, mientras que las alcalinas pueden aumentar los depósitos interiores y reducir significativamente la capacidad de conducción. Dependiendo de las características del servicio de la red y de su instalación debe tenerse muy en cuenta la reactividad química de la tubería para que no influya en su estabilidad.

Estabilidad térmica

Se trata de la capacidad del material de la tubería para resistir las dilataciones y contracciones derivadas de los cambios térmicos. Es fundamental estudiarlo dependiendo del tipo de instalación, vista o soterrada, y de las temperaturas medias tanto exteriores como de los fluidos que se trasportan. En el caso concreto de las tuberías plásticas las sucesivas dilataciones y contracciones pueden afectar también a la estabilidad química del material, llegando a degradar las paredes de la tubería y producir roturas. Al mismo tiempo el estabilidad térmica del material elegido puede determinar de forma muy significativa el tipo de uniones que se deben ejecutar, soldadas, roscadas, a presión etc…

Rugosidad

La rugosidad de una tubería depende del material con el que estén echas y del acabado del mismo. Mediante la rugosidad se mida la pérdida de carga generada por la fricción interna entre las paredes de la tubería y el fluido que circula por las mismas. Si bien el índice de rugosidad depende exclusivamente del material y acabado de las tuberías existen muchas maneras de medirlo. Generalmente podemos extraerlo de prontuarios estándar donde se recogen los principales materiales de tuberías o de los catálogos del fabricante. La rugosidad es uno de los factores que más influye en la pérdida de carga, pero también afecta a la formación de costras en la cara interna de las tuberías y por lo tanto a su capacidad de conducción.

Capacidad de conducción

La capacidad de conducción mide el caudal efectivo que es capaz de conducir una sección de tuberías a lo largo de su envejecimiento. Precisamente dependiendo de la rugosidad y de otros factores como la estanqueidad o la estabilidad química del material pueden formarse costras o depósitos internos que reduzcan la capacidad de conducción de una tubería.