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Buenos Días Matías,

Bienvenido a tu primer post en el foro de resolución de dudas, muchas gracias por utilizarlo, te contesto una a una tus cuestiones:

– Hoja 2 – Diámetros: en el texto dice “A menos que se indique específicamente, la palabra “tubería” en este estudio se refiere siempre a un conducto cerrado de sección circular y diámetro interior constante.”. Siempre que he usado una tubería la especifiqué por el diámetro exterior y sch, siendo este ultimo el que me define el diámetro interior. Entonces, el texto no debería decir justo lo contrario? Es decir, diámetro exterior constante.

Es correcto Matías, una tubería se especifica por el diámetro nominal y el Schedule (ojo que el NPS o diámetro nominal no es igual al diámetro exterior, ten cuidado con eso). En el texto nos referimos a que no habrá cambios de diámetro dentro de la misma tubería si no que se considerará un conducto uniforme por el que discurre un fluido, sin cambio de espesor

– Cuando se habla de los materiales, hace referencia a alta temperatura. Que valor se toma como “resistencia a alta temperatura”? Y en el caso de “resistencia a baja temperatura”, cual sería este valor? La misma consulta me surge cuando dice “resistencia a altas presiones”, a partir de que valor se toma como alta presión?

Normalmente a partir de los 100ºC consideraremos que estamos hablando de alta temperatura y podemos tomar como baja temperatura el límite mínimo que encontramos en casi todos los códigos de diseño (entre 0º y -29ºC)

En cuanto a las presiones podemos tomar como alta presión cuando pasamos de los 100 bares

Hablamos de valores que son suficientemente bajos en comparación con determinados procesos. Por ejemplo en una Planta termosolar el HTF que discurre por las tuberías llega hasta los 360ºC. Pero son suficientemente significativos para originar efectos en la tubería por si mismos y por tanto, deben ser tenidos en cuenta

– Las bridas suelen ser forjadas en ASTM A105. Por que difiere del A53 de la cañería? Siendo que luego se suelda a esta.

Por conveniencia de Normativa, la Normativa Americana recomienda este material para la fabricación de Bridas en su mayor parte por resistencia, el material ASTM A105 ofrece una mayor resistencia que el A53 en todos sus grados y por tanto permite dotar a la brida de mejores propiedades mecánicas.

– En que casos NO puedo usar un tubo con soldadura? Es decir, se entiende que hay industrias que no permiten el uso, pero hay usos para los que no se recomiende?

No hay casos específicos como tal, normalmente se toma por consenso su uso para servicios críticos ya que los tubos sin soldadura permiten, según normativa ASME, trabajar con presiones un 20% superiores para el mismo diámetro y espesor. Además ten en cuenta que un tubo sin soldadura será menos propenso a la corrosión ya que tiene poco potencial para las impurezas.

La decisión de utilizar un tubo sin soldadura o soldado dependerá principalmente de la relación entre el grosor de la pared y el diámetro y las tolerancias de tubería especificadas. Debido a tecnologías de producción mejoradas y rentables, normalmente más del 80% de los tubos están soldados y son los más ampliamente utilizados en la industria.

– En mi experiencia con el acero inoxidable, usaba AISI 304L (low carbon) para soldar y me sucedía que se oxidaba igual la unión entre la brida y el tubo (utilizaba gas de respaldo dentro de la tubería). Que es lo que estaba haciendo mal o que debo hacer para que no se oxide luego? Para salvar esto, luego de soldar utilicé decapante y pasivante, pero que es lo que hacen estos agentes?

Por regla general tendemos a pensar que los aceros “inoxidables” no pueden oxidarse, pero no es del todo así. Los aceros inoxidables tienen un bajo contenido en carbono

El acero está hecho de hierro y carbono; mientras que el acero inoxidable, de hierro, carbono y entre 12-30% de cromo. El acero inoxidable puede contener otros elementos como el níquel y el manganeso, pero el cromo es el elemento clave que lo hace resistente a la oxidación.

Cuando la superficie de un acero normal se expone al oxígeno, generalmente forma óxido férrico (Fe2O3) que produce el color rojo del óxido.

El óxido férrico no forma una capa continua en el acero porque la molécula de óxido tiene un volumen mayor que los átomos de hierro subyacentes, y finalmente se astilla dejando expuesto el acero fresco, iniciando así un ciclo de oxidación perjudicial.

Por otro lado, cuando el acero inoxidable se expone al oxígeno, se crea óxido de cromo en la superficie del acero debido a que el cromo tiene una afinidad muy fuerte por el oxígeno. El óxido de cromo es una capa muy delgada que no se desprende, y evita una mayor oxidación del acero inoxidable.

Incluso si el acero inoxidable se raya y se elimina la capa de óxido de cromo, se formará una nueva capa que protegerá el resto del acero inoxidable. Mientras que haya suficiente cromo presente, la capa de dicho elemento continuará protegiendo el acero inoxidable y evitará que se corroe.

En el caso que comentas de forma general se usa Argón para proteger la soldadura usado como gas de respaldo o Nitrógeno para aceros inoxidables los cuales suelen proteger la raíz de la soldadura eliminando el oxígeno lo que provoca que el proceso de oxidación s ereduzca considerablemente. Es probable que este proceso no se realizase a la perfección (tarea que es exremandamente complicada) y de ahí su oxidación,

En cuando a los agentes pasivantes y decapantes:

El decapado es la eliminación de una fina capa de metal de la superficie del acero inoxidable. Se suelen emplear mezclas de ácido nítrico y fluorhídrico para el decapado de los aceros inoxidables. El decapado es el proceso utilizado para eliminar las manchas de termocoloración por soldadura de la superficie de elementos de acero inoxidable, en los que se ha reducido el contenido de cromo de la superficie del acero.

El pasivado se suele producir de modo espontáneo en las superficies de acero inoxidable, pero a veces puede ser necesario favorecer el proceso con tratamientos de ácido oxidante. A diferencia con el decapado, durante el pasivado mediante ácido no se elimina metal alguno de la superficie. En cambio la calidad y el espesor de la capa pasiva crecen rápidamente en el proceso de pasivado mediante ácido. Pueden darse circunstancias en que los procesos de decapado y pasivado se produzcan sucesivamente (en lugar de simultáneamente), durante tratamientos que empleen ácido nítrico, si bien el ácido nítrico por sí mismo sólo podrá pasivar las superficies de acero inoxidable. No es un ácido efectivo para decapar aceros inoxidables.

– Cobre: cuales son los rangos de temperatura mínimos y máximos que me permiten utilizarlo?

Normalmente están limitados por las soldaduras, Las uniones prensadas suelen soprotar hasta 110 °C; las uniones de soldadura blanda hasta 260 °C y las uniones de soldadura fuerte hasta 800 °C.

El tubo siempre puede aguantar un poco más ya que su temperatura de fusión suele ser cercana a los 1083ºC aunque variará del tipo de acabado que le de cada fabricante,

En cuanto a la mínima los tubos de cobre pueden soportar fácilmente temperaturas de -40ºC y seguir siendo maleables e incuso sus aleaciones (como el latón 70-30 o el cobre-berilio) pueden trabajar en contacto con hidrógeno líquido sin perder sus propiedades

Espero haberte ayudado!

Muchas gracias por utilizar el foro enriqueciendo el curso y nuestra comunidad!

Un Saludo!