Este documento describe los sistemas de tuberías de gas natural, incluyendo los materiales comúnmente utilizados como acero al carbono, acero aleado, acero inoxidable y fundición. También cubre normas como ANSI, diseños de tuberías, accesorios como bridas y válvulas, y representaciones como diagramas isométricos.

1. SISTEMA DE TUBERÍAS

3. INSTALACIÓN A GAS NATURAL

4. INTRODUCCION
Las tuberías constituyen un campo especializado que se relaciona con el
diseño de los sistemas de tuberías utilizados para transportar líquidos y
gases en estructuras y plantas de procesos, tales como las refinerías de
petróleo. Los dibujos de tuberías especifican los tipos de ajuste y las
posiciones de las tuberías, utilizando para ello símbolos estándar que
representan tuberías, uniones y accesorios de sujeción.
Las normas más
utilizadas dentro de las
tuberías se han
elaborado en Estados
Unidos. Esta norma es
la ANSI.

5. En el campo de las tuberías las normas ANSI que interesan especialmente
son:
ANSI B 31.1 : Trata de Centrales Térmicas e instalaciones de producción
de vapor y/o energía.
ANSI B 31.3 : Trata de plantas petroquímicas
ANSI B 31.4 : Trata de la construcción de oleoductos.
Si la tubería es de acero deberá cumplir la norma ANSI B36.10, si es de
acero inoxidable la norma a cumplir será la ANSI B 36:19.
Por cada tamaño de tubería en principio se creó una gama con tres
espesores distintos:
Espesor normal (STANDARD WEIGHT)
Espesor grueso (EXTRA STRONG)
Espesor doble grueso (DOUBLE EXTRA STRONG)

6. Comparación de diferentes pesos de tubos de 1” de hierro dulce

7. Estos primeros espesores no se adaptaban bien a las distintas
presiones internas por lo que se completo dicha gama con la
creación del número de serie (SCHEDULE NUMBER). El número
de serie cumple la siguiente expresión:
SCH Nº = P/S Presión interna/Tensión de trabajo del material de la
tubería
Las tuberías fabricadas sin soldadura tienen una considerable
tolerancia en el espesor dependiendo de los materiales. En el caso
de acero al carbono la tolerancia en el espesor de la pared es -
12,5%, es decir, la tubería puede tener un espesor un 12,5%
menor del que le corresponde según tablas.
La tolerancia en el diámetro exterior de las tuberías es tan
pequeña, que no se considera.

9. MATERIALES UTILIZADOS EN TUBERÍAS
La gama de materiales utilizados en tuberías es muy amplia,
pero vamos a destacar cuatro grandes grupos:
Acero al Carbono
Este acero es un compuesto de hierro (Fe) con un porcentaje de
carbono menor del 1,7% (habitualmente entre 0,3 a 0,4%) y
cantidades pequeñas y variables de Manganeso (Mn), Fósforo
(P), Azufre (S) y Silicio (Si).
Es resistente a altas temperaturas, resistente al choque. Tiene
resilencia, tenacidad, mecanizabilidad, y sobre todo es forjable y
soldable.

10. Acero aleado
Este acero es un acero al carbono que además tiene una
proporción menor del 10% de Cromo (Cr) y generalmente algo
de Níquel (Ni) y/o algo de molibdeno (Mb).
Tiene las mismas propiedades que el acero al carbono pero la
resistencia a altas temperaturas y la tenacidad aumentan
mucho. La adición de Cr y Ni le dan mayor resistencia a la
corrosión.
Es también soldable y forjable. Un acero bastante utilizado para
tuberías es el ASTM A 335, grado P7.
Acero Inoxidable
Es un acero aleado con una proporción de Cr que supera el 10%.
Tiene las mismas propiedades que el acero aleado, pero
aumentadas, sobre todo la resistencia a la corrosión. Tiene un
aspecto brillante y pulido.
Un acero de este tipo frecuentemente utilizado es el ASTM A 312
grado TP 304.

11. Fundición o hierro fundido
La fundición es un compuesto de hierro (Fe) con un porcentaje de
carbono (C) superior al 1,7%, aunque normalmente del 3% y
pequeñas cantidades de Si, Mn, S.
Tiene bastante menor resistencia a altas temperaturas, menor
resilencia y menor tenacidad. Es fundible pero no es ni forjable ni
soldable. (La fundición es posible soldarla, pero nunca se hace en
tuberías).
Un tipo habitualmente utilizado en tuberías es el ASTM A 48 clase
25.

12. El precio en el mercado de estos materiales de mayor a menor es:
1. Acero Inoxidable
2. Acero aleado
3. Acero al carbono
4. Fundición
Las tuberías se suministran en tramos de:
Largo normal de 20 pies (6 metros)
Largo doble de 40 pies (12 metros aprox.)

13. DESIGNACION TUBERIAS EN NORMAS ANSI
American Nacional Standard Institute adopto el Reglamento American
Nacional Standard para tuberías que trabajan a presión (ANSI).

14. SIMBOLOGIA
UTILIZADA EN LA
REPRESENTACION
DE TUBERIAS.

15. ACCESORIOS PARA TUBERIAS
Los accesorios para tuberías se utilizan para unir tramos adyacentes de
tubería, y a menudo también para lograr cambios de dirección, para
lograr conexiones para ramales a diferentes ángulos o para efectuar
cambios de tamaño

17. Las bridas se utilizan para
realizar una unión
desmontable en tuberías
grandes, es decir, de 2" D.N. y
mayores.

18. VALVULAS
Las válvulas se utilizan para detener o regular el paso de líquidos en
una tubería. Los tipos más comunes son las válvulas de compuerta, las
de globo, de bolas y las de retención.
VALVULAS DE GLOBO:
Las válvulas de globo son altamente eficientes
para el servicio de regulación o estrangulamiento
del flujo conducido por una cañería.
Ello se debe a que el diseño del disco y del
asiento permiten una adecuada forma de
controlar dicho caudal.
Por otra parte, estas válvulas de globo no
ofrecen el paso libre del flujo a través de ellas,
como es el caso de las compuertas. De cualquier
forma, presentan mayor caída de presión que la
compuerta.
Se debe cuidar la correcta colocación de la
válvula. Ella debe estar de acuerdo con el
sentido del flujo.

20. VALVULAS DE RETENCION:
En ciertas válvulas, el flujo
debe entrar por determinado
lado, debido a que el diseño es
diferente entre ambos
extremos.
Este es el caso de las válvulas
de retención horizontal-vertical.
El sentido del paso del flujo se
indica con una flecha en el
cuerpo de la válvula de
retención.
Este sentido debe ser
respetado tal como en él se
indica. También es válida esta
información para las válvulas
de globo.

22. VALVULAS DE COMPUERTA:
Las válvulas de compuerta presentan un
paso directo del flujo. Se utilizan como
válvulas de corte, con el flujo en cualquier
dirección y con una mínima caída de
presión.
Debido a su diseño de línea recta en el
paso del fluido, las válvulas de compuerta
ofrecen poca resistencia al flujo y una
mínima pérdida de carga cuando éstas se
encuentran completamente abiertas.
Las válvulas de compuerta ofrecen un
servicio eficiente cuando se requiere de
un control del tipo abierto o cerrado. En
este control, el disco debe estar
completamente abierto o cerrado.
Estas válvulas no se recomiendan para la
regulación del caudal.

24. VÁLVULAS DE BOLA
Las válvulas de bola, incorporan los últimos adelantos en materia de
diseño. Están construidas para dar un servicio óptimo y perdurable.
Sus características principales son:
• Presentan un paso recto y completo del flujo.
Por este motivo no provocan turbulencias y permiten la mínima
pérdida de carga.
• Son de cierre rápido.
Para la abertura y posterior cierre, sólo basta con 1/4 de giro de la
manilla.
En la manilla se indica la dirección del paso del flujo.
• Requieren de un mínimo de espacio de instalación.

26. DIBUJOS DE TUBERIA
Los dibujos de una línea o croquis se hacen en proyectos ortogonales
o se dibujan como si el sistema completo se abatiera sobre un plano.
En estos dibujos, las líneas de un solo trazo representan las
trayectorias del tubo, sin tomar en cuenta las variaciones en los
diámetros; para las ocasiones se usan símbolos convencionales. Para
trabajos de reparación, obras pequeñas, para hacer estudios y
cálculos, con frecuencia se usan croquis desarrollados con una línea
de un solo trazo

27. Los diagramas con trazo de dos líneas se usan cuando se va hacer
muchas instalaciones parecidas en las plantas de diversos compradores,
equipos para manufacturas, equipos de calefacción y otros similares.

28. En la figura, se puede ver el trazo isométrico de un diagrama que
muestra un sistema de tuberías en el espacio y revela los cambios de
dirección y la diferencia entre niveles con mayor claridad que cualquier
otro tipo de diagrama lineal.

29. Parte de una instalación en isométrico, dibujado a un solo
trazo

30. Parte de una instalación en isométrico, dibujado a un solo
trazo

31. TALLER Nº09