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¿QUIÉN NO SABE QUE ES UN TUBO? PERO… ¿TE HAS PUESTO A ANALIZAR PARA TODO LO QUE SE USAN?

Tubo, es una palabra muy común, tan común, que prácticamente todos sabemos que son y para qué sirven… pero, ¿Te has puesto a analizar la infinidad de usos que pueden tener y lo problemática que sería nuestra vida si no existieran? Hoy en nuestro lunes de blog vamos a hablar de ellos y de sus distintos usos.


Comencemos por el principio… Del latín “tubus”, un tubo es una pieza hueca que suele tener forma cilíndrica y que, por lo general, se encuentra abierta por ambos extremos. La unión de múltiples tubos permite crear una TUBERÍA, un conducto que permite el transporte de agua u otro líquido o gas.


Los tubos pueden estar hechos de diversos materiales, de acuerdo a las necesidades técnicas y económicas. El hierro, el acero, el cobre, y el PVC son algunos de los materiales más habituales.


Las tuberías permiten trasladar el agua potable hasta las casas residenciales o facilitar el desalojo de las aguas residuales, pero no solo eso, también pueden transportarse otros fluidos o elementos, tales como: combustibles, petróleo, vapor, aceites, glicol, refrigerantes, etc. Algunas tuberías tienen nombres específicos: cuando la tubería transporta petróleo, por ejemplo, se conoce como oleoducto, mientras que la tubería que transporta gas recibe el nombre de gasoducto.


TIPOS DE TUBO SEGÚN SU MATERIAL Y SUS USOS:

Como ya comentamos y muchos ya saben, existen muchos tipos de tubos y cada tipo se utiliza para cosas distintas, a continuación, vamos a hablar de los más comunes:


TUBOS DE HORMIGÓN O CONCRETO:

Existen de varios diámetros y dimensiones, las tuberías de hormigón son una solución económica y sostenible, idónea para instalaciones de saneamiento destinadas principalmente a conducir aguas negras, aguas pluviales y aguas de superficie por gravitación u, ocasionalmente, a baja presión.


Una de las ventajas diferenciales del tubo de hormigón armado es que permite adecuar el tubo a las cargas del terreno y sobrecargas externas a que en cada posición del trazado esté sometida la tubería, pudiendo adaptarse la resistencia de la tubería a las solicitaciones reales a que vaya a estar sometida.


La estabilidad química del hormigón y la pasivación de las armaduras que así quedan protegidas de la corrosión metálica, hacen que las tuberías de hormigón armado sean durables aún en ambientes agresivos, permitiendo además la composición del hormigón y posibilitando la adecuación a ciertas situaciones de terrenos excepcionalmente agresivos, adecuando la dosificación al caso concreto, e incluso añadiendo algunos elementos específicos a la composición del hormigón correspondiente.


Una tubería de hormigón con juntas apropiadas y bien construida es garantía de la preservación de la contaminación de los freáticos por fugas y roturas.




Como dato curioso les puedo comentar que en la actualidad algunos osados humanos como el arquitecto James Law los han utilizado incluso como ¡pequeñas casas u oficinas! No cabe duda que la imaginación y la creatividad no tienen límites… y quien sabe… tal vez por su bajo costo no serían tan mala opción, además de que podrían solucionar los graves problemas de vivienda que tienen algunas ciudades en el mundo debido a su gran población y falta de espacio para construir…



El tubo es ambientando como un pequeño apartamento. (Crédito: OPod/James Law Cybertecture)


TUBOS DE ACERO:

Las tuberías de acero cuentan con innumerables propiedades que las hace ideales para diversas aplicaciones. Son altamente resistentes, maleables y de bajo costo. En comparación con el PVC, son mucho más resistentes, Además, poseen una alta resistencia a la presión.


TIPOS DE TUBOS DE ACERO:


Tubos sin costura:

Los tubos de acero sin costura, se fabrican a través del paso de acero líquido por una varilla para crear un tubo hueco.


Tubos con costura:

Los tubos de acero con costura, se fabrican a través del doblado de láminas y soldando las costuras. Hoy en día, gracias a los diferentes avances tecnológicos, estos tubos pueden ser aplicados en diferentes usos.


PRINCIPALES APLICACIONES:

Estas tuberías son ideales para la conducción de fluidos, tales como agua, gas, vapor, aire, aceite, petróleo, productos derivados del petróleo, aguas tratadas, entre otros.

Dentro de las industrias, estas son utilizadas para cubrir diferentes necesidades como:

Industria energética: Dentro de esta industria, las tuberías de acero son utilizadas para conducir el vapor que se crea en la generación de electricidad y a la vez, para enfriar las torres en las que se genera este vapor.


Industria hidráulica: Las tuberías de acero tienen como principal función transportar el agua potable, así como aguas tratadas y negras.


Industria del acero: Estas tuberías son utilizadas para transportar el agua utilizada para enfriar los molinos y el vapor que se libera durante los procesos de la planta.


Una de las desventajas de los tubos de acero es la corrosión (entre más delgada sea la pared del tubo, más susceptible es a desgastarse), por lo que existen diferentes cédulas o “Schedule” en inglés y se representa con un número que define el diámetro interno, dimensiones y tolerancia de una tubería. Es la forma que define el espesor de las paredes de una tubería y usualmente se identifica con la letra C, la cédula se determinará con base en la presión interna del tubo y el esfuerzo permisible del material a una temperatura de operación.


La cédula es el indicador que nos permitirá seleccionar muy bien nuestra tubería, una vez que conozcamos los requerimientos de la instalación, el uso, el elemento que va a transportar, la presión, el ambiente y las amenazas a las que va a estar expuesta.

Entre más grande es la cédula, más gruesa es la pared del tubo, las más comunes son las cédulas 10, 20 (utilizadas en climas templados como los del centro del país) y la 40 (mas utilizada en climas cálidos y húmedos como el de Cancún).




TUBERÍAS DE FUNDICIÓN:

Las tuberías de fundición se han diseñado en aleaciones de hierro, carbono y silicio, incluso hasta magnesio, para conseguir un resultado estable, resistente y perfecto para soportar el paso del tiempo. Se pueden usar, por ejemplo, para instalarlas en lugares de rellenos de zanja en lugares poco cuidados o inestables.


El conjunto de materiales resiste muy bien los cambios de temperatura (evitando que se congele o descongele), y también resulta muy interesante para colocarlo en altas o mínima alturas de cobertura.


Tienen la ventaja de la resistencia a la corrosión, poco envejecimiento, resistencia a las aguas calientes ácidas o básicas con un revestimiento interior adecuado, resistencia al choque térmico y resistencia al fuego.




TUBOS DE COBRE:

El cobre forma parte de una infinidad de productos que utilizamos día a día, y su uso se ha extendido hacia distintas aplicaciones industriales y domésticas. Esto se debe a sus propiedades como material conductor de calor y de electricidad, que lo han vuelto indispensable para las plantas proveedoras y distribuidoras de servicios y para la industria química.


Una de las presentaciones más utilizadas son los tubos de cobre. Estos productos se utilizan mayormente en las instalaciones de agua, gas y de electricidad, aunque también tienen usos específicos dentro de otros rubros como la industria farmacéutica y la electrónica, entre otras.


Tienen muchas ventajas y dentro de las más importantes destaca que:

  • Resisten la corrosión y los cambios de temperatura (aunque son más resistentes a la corrosión que los tubos de acero, al tratarse de un metal, también se degrada, en caso de que se requiera que no haya corrosión en absoluto deberá recurrirse a tubos plásticos como los de PVC, PEX o PPR).

  • Mantiene sus propiedades físicas y químicas a lo largo del tiempo.

  • Presentan una excelente resistencia a la presión por lo que pueden utilizarse en proporciones reducidas como en los tubos y caños de paredes delgadas.

  • Permiten todo tipo de trabajados sin modificar sus propiedades, por lo que puede ser soldado, deformado y comprimido entre otras cosas.


PRINCIPALES USOS:

  • Tuberías domésticas e industriales para el suministro de agua. Esto se debe a sus propiedades resistentes al óxido.

  • Gracias a su buen desempeño en un amplio espectro de temperaturas se utilizan en sistemas de refrigeración y de aire acondicionado para transporte del refrigerante de los equipos.

  • Se aplican en sistemas de calefacción para el transporte de gas.

  • Dentro de la farmacología, se utilizan tubos de cobre para gases medicinales y vacíos.

  • Como transporte para la energía solar y térmica.

  • Sistemas de rociadores contra incendios.

  • Para conducir conductores eléctricos.

  • Alcantarillado y sistemas de ventilación.



TUBOS DE PLOMO:

El plomo es un metal pesado utilizado con muchos fines, por ejemplo, en la elaboración de tuberías, materiales de construcción, cables, pinturas, entre otros. Así mismo, en la antigüedad era uno de los principales elementos empleados en la producción de tuberías para el suministro de agua a los hogares. Sin embargo, las tuberías de plomo, están elaboradas de un material tóxico no recomendado en la actualidad para el transporte de agua potable.


En la actualidad las tuberías de plomo como conducto de agua están prohibidas, sin embargo, aún las podemos encontrar en edificaciones antiguas o viejas.

La razón por la cual se prohibió seguir instalando tuberías de plomo, es debido a sus efectos dañinos sobre el organismo. El plomo que se encuentra en las tuberías puede pasar al agua y al consumirla nuestro cuerpo lo absorbe.


Actualmente llegan a utilizarse en redes de evacuación y de gas a baja presión.


Como dato curioso, la palabra “plomería” y “plomero” vienen precisamente de este metal y del uso que se le daba tanto para transportar el agua como para cerrar/sellar las uniones de los tubos metálicos (acero, hierro fundido, etc.); dado que el punto de fusión de este metal es muy bajo, era muy práctico utilizarlo para fundirlo y sellar, por lo que las personas que se dedicaban a esos menesteres, siempre llevaban un pedazo de plomo… de ahí su nombre.




TUBERIAS DE CLORURO DE POLIVINILO (PVC)

El PVC, es un material caracterizado por su ligereza y resistencia. Flexible y moldeable, sin necesidad de aplicar calor, este producto también es resistente al agua y muy fácil de trabajar con herramientas básicas del bricolaje. Su bajo costo de instalación y mantenimiento lo convierten en uno de los materiales de construcción con mas larga vida útil.


El PVC está hecho de cloruro (producto de la descomposición de la sal mediante electrólisis) y etileno (obtenido del petróleo). Es muy duradero y puede ser rígido, flexible, blanco, negro o de colores dependiendo de los aditivos y pigmentos que se le añadan.


Algunas de las características o ventajas más interesantes de este material plástico son:

  • Es un producto fácil de mecanizar; puede doblarse, moldearse e incluso soldarse (por medio de soldadura química) a otros materiales

  • Las tuberías de PVC son aptas para utilizar en proyectos donde se requiere una máxima higiene, como en las tuberías para conducir agua potable

  • Destaca por tener una gran capacidad aislante y ser un material de larga vida útil, durabilidad y resistencia

  • Es un producto 100% reutilizable


PRINCIPALES APLICACIONES DE LA TUBERÍA DE PVC:


1. INSTALACIÓN DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE. - Su adecuado comportamiento en el trasiego de agua potable, la amplia gama de tamaños y la facilidad de ejecutar su instalación, reparaciones y derivaciones, hacen que el PVC sea el material más usado en la actualidad en instalaciones de abastecimiento de agua.

2. DRENAJE Y ALCANTARILLADO SANITARIO. - La excelente resistencia al ataque de las aguas de desecho, domésticas e industriales, ha hecho que el PVC sustituya a las tuberías que tradicionalmente se han utilizado en sistemas de drenaje y alcantarillado sanitario.


3. IRRIGACIÓN. - La facilidad en el transporte e instalación, así como su bajo costo, hacen del PVC la tubería más recomendada por los técnicos para instalaciones fijas de irrigación.


4. CONDUCCIONES ELÉCTRICAS Y TELEFÓNICAS. - Prácticamente no hay material que compita con el PVC en conducciones de cables eléctricos y telefónicos.


5. SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y AIRE ACONDICIONADO. - El PVC ofrece amplias ventajas para sistemas de enfriamiento. No es afectado por aguas corrosivas, por lo que no es necesario tratamiento adicional de estas aguas para proteger las tuberías.


La baja conductividad térmica del PVC hace que se pueda usar sin aislamiento en muchas aplicaciones, a diferencia de las tuberías metálicas. Esta baja razón de transferencia de calor, significa que las líneas de PVC no sudarán, excepto en condiciones extremadamente severas.


Desde sus inicios en la aplicación de tuberías de PVC, han dado magníficos resultados en instalaciones hidráulicas de diferentes tipos desde casas habitación hasta extensas redes de distribución de agua potable y alcantarillado en grandes ciudades.




TUBERÍAS DE POLICLORURO DE VINILO CLORADO (CPVC)

En la misma familia de termoplásticos que el PVC se encuentra el policloruro de vinilo clorado (CPVC). Este material cuenta con los tipos CTS, (Copper Tube Size), y se refiere a los diámetros de los tubos, ya que estos se fabrican con las mismas medidas que los de cobre y las cédulas 40 y 80 (se refiere de igual manera al diámetro).


Aunque que éste es similar al PVC en su nombre y en los tipos de productos disponibles, muestra una resistencia superior al calor y a la presión, lo que permite usarlo en aplicaciones industriales más exigentes.


La diferencia que estos dos materiales presentan, hablando de resistencia al calor y la presión, proviene de su composición molecular.


En términos técnicos, podemos decir que el CPVC es un homopolímero (es decir, un polímero que tiene una sola unidad estructural) que fue sometido a una reacción de cloración. Típicamente, el cloro y el PVC reaccionan mediante un mecanismo de radical libre básico, el cual puede ser iniciado por energía térmica y/o UV.


USOS DEL CPVC:

Como el CPVC se basa en las virtudes del PVC, se puede utilizar en muchas de las mismas aplicaciones, pero puede ser costoso siendo el PVC económico la alternativa viable.


Sin embargo, cuando una aplicación requiere la resistencia química de un PVC o CPVC, con condiciones exigentes de temperatura y presión, el CPVC es la opción fiable.


Aplicaciones industriales: el CPVC es una solución duradera y libre de problemas para los entornos industriales más difíciles, y a menudo se especifica en una serie de industrias exigentes.


Procesamiento químico: transporte confiable de químicos agresivos a altas temperaturas, bajo presión, sin problemas de corrosión.


Cloro alcalino: transporte de químicos a través de algunos de los entornos más corrosivos imaginables, sin problemas de corrosión.


Procesamiento de minerales: resiste lo que demandan el procesamiento de materias primas y preciosas.


Generación de energía: soporte a largo plazo de las altas presiones y los químicos corrosivos comúnmente utilizados por las plantas energéticas.


Semiconductor: cumple con los estándares de alta pureza para cuartos limpios y elimina los problemas de corrosión causada por químicos agresivos.


Tratamiento de aguas residuales: pone fin a la corrosión, incluso cuando se transportan los químicos de desinfección más agresivos.




TUBERÍAS DE POLIETILENO (PE)

El polietileno es un material termoplástico destinado a diversas aplicaciones debido a sus características de baja rugosidad, resistencia a la corrosión, flexibilidad, bajo peso, resistencia a presiones internas y externas y facilidad de instalación. La vida útil mínima de este material es de 50 años.


VENTAJAS DESTACABLES:


1.- BAJO PESO. - Son extremadamente ligeras con una densidad comprendida entre 0,93 y 0,96 g/cm3, por lo que flotan en el agua y son fáciles de transportar y manipular. Para la instalación se requieren menos recursos mecánicos que para otros tubos mucho más pesados o como mínimo de menor potencia, lo que abarata la instalación.


2.- NO SE OXIDAN. - Los tubos de PE son poliolefinas de alto peso molecular, por lo que presentan una estructura apolar, lo que les proporciona una excelente resistencia a los agentes químicos. Gracias a su inercia química, son resistentes a los ácidos inorgánicos (clorhídrico, sulfúrico, etc.), álcalis, detergentes, rebajadores de tensión, aceites minerales o productos de fermentación


3.- NO SE CORROEN. - Las propiedades de los tubos de PE no se ven alteradas ante la presencia de terrenos corrosivos, terrenos ácidos con bajo nivel de pH o alto contenido en sulfatos. No presentan problemas de podredumbre, herrumbre, aparición de moho u oxidación, ni se ven afectados ante las algas, bacterias u hongos. La gran debilidad de las tuberías metálicas es la corrosión, la cual es imposible de predecir la mayoría de las veces.

4.- INSTALACIÓN FÁCIL. - Los tubos de PE se suministran en rollos de 50 o 100 m hasta un diámetro de 110 mm. A partir del cual se suministran en barras de 6 ó 13 m, estando supeditada su longitud únicamente por condiciones de transporte. Esto significa que vamos a tener menos uniones que con otros tipos de tubos de menor longitud de SUMINISTRO.


5.- INSTALACIÓN ECONÓMICA. - Las tuberías de PE son flexibles. Admiten ser curvadas en frío, lo cual acelera y abarata su instalación, que por otra parte es muy sencilla, ya que se adapta perfectamente a las irregularidades que pueda presentar el terreno.


6.- LARGA VIDA ÚTIL (50 A 100 AÑOS). - Las tuberías de PE están diseñadas para trabajar enterradas a 20º C durante una vida útil de cómo mínimo 50 años, con un coeficiente de seguridad mínimo de 1,25 para conducciones agua y de mínimo 2 para redes de gas. Teniendo en cuenta de que a partir de 0,8 m. de profundidad de enterramiento dejan de influir sobre las tuberías las condiciones de temperatura ambiental, podemos decir que su duración total todavía es mucho mayor, hablándose de hasta 100 años.


7.- BAJOS COSTOS DE MANTENIMIENTO. - Las tuberías de PE no requieren ningún tipo de mantenimiento, lo ideal es que una vez bien instaladas nos olvidemos de ellas. Por otro lado, la rugosidad de las tuberías es un tema muy importante ya que tiene influencia en el consumo diario de energía en una impulsión, por ejemplo, ya que mientras los tubos y la instalación se pagan una sola vez, la energía se está pagando el resto de la vida de esa instalación.


8.- NO ADMITEN INCRUSTACIONES. - La superficie especular de su interior, es causa de que la pérdida de carga sea notablemente inferior al de las tuberías tradicionales. Esta cualidad también impide la formación de incrustaciones por precipitación de carbonatos o de otros productos.


9.- MÚLTIPLES SISTEMAS DE UNIÓN. - Se suele decir que la mejor unión es la que no existe. Los tubos de PE unidos por soldadura a tope o e