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Tuberias de acero enterradas
Buenas noches profesor @luis-ramos
A continuacion describo un el cual se muestra una disposicion de tuberia de acero enterrada, por la cual formulo las siguientes consultas:
1.- ¿Es recomendable colocar tuberías de acero enterradas, así como también las juntas bridadas enterradas en contacto con el suelo?
2.- En caso coloquemos un casing (un tubo de mayor diámetro que se coloque sobre el tubo de 16″), estaríamos evitando un contacto directo del suelo con la tubería y las bridas. Sin embargo debido a que tenemos juntas bridadas, estas serian apoyadas sobre el suelo y las tubería estaría colgando. Es decir las juntas bridadas servirán como soporte. ¿Esto puede ser posible?
3.- Esta tubería transporta relave y como ve se esta configuración tiene una bajada y luego vuelve a subir con un codo de 90 grados hacia una plataforma. ¿Este codo debería ser 3D o 5D? ¿Cómo saber cuándo usar un Codo 3D, 5D, Radio Corto, Largo, etc.? ¿No cree que debería haber un soporte cercano al codo enterrado de 90°?
4.- Cómo determinar si una tubería debería llevar algún tipo de revestimiento interno de caucho, poliuretano u otro
5.- ¿Como saber cuándo usar un revestimiento interno de caucho o poliuretano? ¿Como saber qué espesor revestir a la tubería interna? ¿Como determinar las propiedades del caucho y poliuretano usar? Por ejemplo Shore 60,40-A. ¿Habra una guia sobre este tema?
6.- ¿Como saber que empaque utilizar? Hay cantidad de empaques de caucho, nitrilo, neopreno, etc.. El piping class con el que cuento es muy general y solo indica GASKET NON ASBEST, sin embargo el empaque deberia depende del tipo de fluido a usar. ¿Habra una guía para selección de empaques?
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5 Respuestas
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¡Hola @frankastulle !
Vamos a profundizar en las cuestiones planteadas desde un punto de vista académico.
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Las tuberías de acero que se entierran deben ser recubiertas o envueltas con una capa protectora para prevenir la corrosión debida al contacto con el suelo. En el caso de las juntas bridadas, generalmente no se recomiendan para instalaciones subterráneas. La junta necesita ser accesible para mantenimiento e inspección. Además, las bridas podrían ser una fuente de fugas, lo cual sería problemático si están bajo tierra, a menos que se coloquen en arquetas dedicadas específicamente a ello.
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Aunque el uso de una carcasa podría proteger la tubería del contacto directo con el suelo, no es aconsejable usar las juntas bridadas como soporte. Las bridas no están diseñadas para soportar cargas significativas y su función principal es conectar tuberías, no actuar como soportes. Si se coloca peso sobre las bridas, podría deformarse la superficie de sellado y comprometer la integridad del sello, lo que podría llevar a fugas. En su lugar, se deben utilizar soportes de tuberías especializados para manejar la carga.
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La elección entre un codo 3D o 5D depende de factores como la velocidad del flujo, la caída de presión, las restricciones de espacio y otros requisitos del sistema. Típicamente, los codos de radio largo (como 3D y 5D) se utilizan en sistemas de alta presión y alta velocidad de flujo. Un codo 5D ofrece menos resistencia al flujo de fluido que un codo 3D, reduciendo las pérdidas de presión. Sin embargo, los codos 5D requieren más espacio que los codos 3D. Para determinar el tipo de codo, necesitarías analizar los requisitos del sistema y los compromisos de espacio. En cuanto al soporte cerca del codo de 90°, efectivamente, las tuberías deben ser soportadas cerca de los cambios de dirección como los codos para manejar las fuerzas y momentos inducidos.
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& 5. La necesidad de un revestimiento interno en las tuberías depende de la naturaleza del fluido que se transporta y las condiciones de operación. Los relaves, por ejemplo, son abrasivos y podrían desgastar el interior de la tubería con el tiempo, por lo que un revestimiento protector podría ser útil. El tipo de revestimiento (goma, poliuretano, etc.), su grosor y sus propiedades deberían determinarse en base a las especificidades de la aplicación. Estos podrían incluir la abrasividad y corrosividad del fluido, las condiciones de temperatura y presión, y la vida útil deseada de la tubería. Para los detalles específicos sobre las propiedades del revestimiento (como la dureza Shore), a menudo es necesario consultar con los fabricantes de revestimientos o las directrices de la industria. Estos detalles a menudo dependen de datos empíricos y conocimientos especializados. Es la mejor opción!
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La elección del material de la junta debe basarse en el tipo de fluido, la temperatura de operación y la presión. Las juntas no asbesto se han convertido en estándar debido a preocupaciones de salud y medioambientales, pero aún hay una amplia gama de materiales para elegir. El nitrilo es un buen material de junta de uso general, mientras que el neopreno ofrece una mejor resistencia a la intemperie. Otros materiales podrían ser más adecuados para aplicaciones específicas. Muchos fabricantes de juntas proporcionan guías de selección, y estas son a menudo los mejores recursos para hacer una elección apropiada.
Recuerda que estos son principios generales y las especificidades de tu situación podrían requerir decisiones diferentes. Un análisis exhaustivo de los requisitos del sistema y la consulta con profesionales experimentados en el campo serían necesarios para una toma de decisiones óptima.
Espero que esto proporcione una comprensión más completa de tus cuestiones. Avísame si tienes más preguntas.
Saludos!!
😁
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Saludos profesor @luis-ramos ,
Cual seria la norma que regula las tuberias de proceso enterradas?
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¡Hola @onegrete !
No hay una normativa única universal para el diseño de tuberías enterradas ya que dependerá de normativa con la que diseñemos el sistema de tuberías en superficie.
Por ejemplo las ASME B31.1 o B31.8 tienen consideraciones sobre diseños enterrados (B31.8 incluso más completo que B31.1).
En el módulo de estrés avanzado vemos como modelar estas tuberías y todas las consideraciones que hay que tener en cuenta para calcularlas. No obstante, si quieres ir un paso más allá en esta práctica te recomiendo el libro
“Buried Pipe Design” de A.P.Moser. y Steven Folkman
Va por la tercera edición y reúne todo lo que necesitas saber sobre la interacción del suelo con la tubería y, en mi opinión, es la guía mas completa que existe actualmente.
Espero te sirva, Saludos! 😁
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Igual es un tramo pequeño, ¿han pensado en usar HDPE y ponerle una camisa para que se pueda usar el camino?
Como es relave trataría de que el codo al final fuera 5D, si hay limitaciones de espacio pasaría a 3D o menos. Esto va a afectar en la pérdida de carga pero no creo que sea tan relevante (a menos que el TDH de la bomba este justo).
Para el tema del recubrimiento ahí si depende del fluido y también del desgaste que tenga el recubrimiento con el fluido, por ejemplo en cañerías de acero que usan relaves, la tasa de desgaste es alta, pero al poner un recubrimiento la tasa de desgaste del recubrimiento es menor, por lo que con recubrimientos de pocos mm se puede extender harto la vida útil, pero cuando se desgaste el recubrimiento empezara el desgaste acelerado, saludos.
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