¿Qué son los accesorios de tubería? El papel de los accesorios en los sistemas de tuberías
Los accesorios de tubería son componentes esenciales que se utilizan en los sistemas de tuberías para conectar secciones de tubería recta, cambiar la dirección del flujo, bifurcar, reducir el tamaño de la tubería o terminar una línea. Están disponibles en una amplia gama de materiales, configuraciones, tamaños y clasificaciones de presión para adaptarse prácticamente a cualquier requisito de manipulación de fluidos. Los accesorios desempeñan un papel fundamental en el mantenimiento de la integridad del sistema de tuberías. - Un accesorio correctamente seleccionado e instalado garantiza un funcionamiento sin fugas-, se adapta a la expansión térmica y resiste presiones y temperaturas extremas del sistema.
Las principales industrias que dependen de accesorios para tuberías incluyen petróleo y gas (upstream, midstream y downstream), procesamiento químico y petroquímico, generación de energía (fósil, nuclear y renovable), construcción naval e ingeniería marina, tratamiento de agua y aguas residuales, HVAC y construcción industrial en general. Cada aplicación impone requisitos únicos en cuanto a materiales de conexión, métodos de conexión y estándares dimensionales.
Accesorios de tubería clasificados por tipo de conexión
Accesorios para soldar a tope - ASME B16.9
Los accesorios de soldadura a tope se sueldan de extremo-a-extremo con la tubería, creando una soldadura de penetración-completa que proporciona una resistencia igual o mayor que la propia tubería. Se rigen por ASME B16.9 para accesorios de soldadura a tope-forjados-fabricados en fábrica. Estos accesorios están disponibles en tamaños desde NPS 1/2" hasta NPS 48" y mayores bajo pedido especial. Son la opción preferida para aplicaciones de servicios críticos y de alta-presión, alta-temperatura.
Accesorios para soldar por encaje - ASME B16.11
Los accesorios para soldar por encaje cuentan con un encaje empotrado en el que se inserta el tubo y luego se aplica una soldadura de filete alrededor del exterior. ASME B16.11 regula la soldadura por encaje y los accesorios forjados roscados, cubriendo tamaños desde NPS 1/8" hasta NPS 4", con clasificaciones de presión de Clase 3000, 6000 y 9000. Los accesorios para soldadura por encaje son populares en tuberías de alta-presión y pequeño-diámetro donde la soldadura a tope no sería práctica.
Accesorios roscados - ASME B16.11
Los accesorios roscados utilizan roscas NPT o BSP para conectar tuberías sin soldadura, lo que los hace ideales para aplicaciones de baja-presión, sistemas de protección contra incendios, tuberías galvanizadas y zonas sin-llamas. Sin embargo, no se recomiendan para condiciones severas de carga cíclica, vibración o ciclos térmicos.
| Tipo de conexión | Estándar | Rango de tamaño | Rango de presión | Ventajas | Limitaciones |
|---|---|---|---|---|---|
| Soldadura a tope | ASME B16.9 | NPS 1/2"–48" | Gama completa de horarios | Máxima resistencia, inspeccionable | Requiere soldadura especializada |
| Soldadura por enchufe | ASME B16.11 | NPS 1/8"–4" | Clase 3000–9000 | Fácil alineación, buena resistencia. | Riesgo de corrosión por huecos |
| roscado | ASME B16.11 | NPS 1/8"–4" | Bajo a medio | Sin soldadura, extraíble | No para vibración |
Accesorios de tubería clasificados por función
Los estándares a los que se hace referencia con mayor frecuencia para accesorios de tuberías son ASME B16.9 (accesorios forjados-soldados a tope-fabricados en fábrica), ASME B16.11 (soldaduras por encaje y accesorios forjados roscados) y ASME B16.25 (estándar de biselado de extremo de soldadura a tope-). Otras normas importantes incluyen EN 10253 (accesorios para soldar a tope-europeos), JIS B2311 (accesorios para soldar a tope-de acero al carbono japonés) y GB/T 12459 (estándar de montaje para soldar-a tope chino). Comprender la relación entre estos estándares es esencial para la contratación internacional.
Descripción general de los materiales comunes para accesorios de tuberías
La selección de materiales es una de las decisiones más críticas en la adquisición de accesorios para tuberías. Los accesorios de acero al carbono según ASTM A234 WPB son los más comunes y económicos para servicios generales. El acero al carbono de baja-temperatura según ASTM A420 WPL6 se utiliza para aplicaciones criogénicas. Los accesorios de acero inoxidable según ASTM A403 WP304/L, WP316/L y WP321 brindan resistencia a la corrosión para ambientes químicos, alimentarios y marinos. Los accesorios de acero aleado según ASTM A234 WP1, WP11, WP22 y WP91 sirven para generación de energía a alta temperatura y servicio de refinería. Los accesorios de acero inoxidable dúplex según ASTM A815 UNS S31803 (2205) y S32750 (2507) ofrecen resistencia superior y resistencia al cloruro. Los accesorios de aleación a base de níquel-como Inconel (ASTM B366), Hastelloy (ASTM B366) y Monel se utilizan en entornos extremadamente corrosivos y de alta-temperatura.
| Material | Estándar | Grados típicos | Rango de temperatura | Aplicación clave |
|---|---|---|---|---|
| Acero carbono | ASTM A234 | WPB, WPC, WPL6 | -29 grados a 425 grados | Industria general, petróleo y gas. |
| Acero inoxidable | ASTM A403 | WP304/L, WP316/L, WP321 | -196 grados a 815 grados | Química, alimentaria, marina. |
| Acero aleado | ASTM A234 | WP1, WP11, WP22, WP91 | -29 grados a 650 grados | Generación de energía, refinería. |
| SS dúplex | ASTM A815 | S31803, S32205, S32750 | -50 grados a 300 grados | Costa afuera, desalinización |
| Inconel | ASTM B366 | 625, 600, 825 | -196 grados a 1000 grados | Aeroespacial, químico |
| Hastelloy | ASTM B366 | C276, B2, C22 | -196 grados a 400 grados | Corrosión severa |
Clasificación de presión y espesor de pared de la instalación de tuberías
Los accesorios-soldados a tope deben coincidir con el espesor de la pared de la tubería (Programa). ASME B16.9 especifica que el espesor de la pared en los extremos debe ser igual al espesor de pared nominal de la tubería de la cédula de tubería correspondiente. Para accesorios roscados y para soldadura por encaje, la clasificación de presión se clasifica como Clase 3000 (equivalente a cédula 80), clase 6000 (cédula 160) y clase 9000 (XXS). Seleccionar el grado de conexión adecuado requiere una evaluación cuidadosa de la presión de diseño del sistema, la temperatura y los requisitos del código aplicable.
Dimensiones de accesorios de tubería e interpretación de marcas
Las dimensiones de los accesorios se especifican mediante NPS (tamaño nominal de tubería) con los valores DN (diámetro nominal) correspondientes. Para los codos, la dimensión clave es del centro-al-final (C-a-E). Para codos de 90 grados de radio largo, la dimensión C-a-E equivale a 1,5 x NPS (por ejemplo, un codo LR de 6" tiene una C-a-E de 9"). Los codos de radio corto tienen un C-a-E igual a NPS. Las tees están marcadas por el tamaño del tramo y el tamaño de las ramas (p. ej., 6" x 6" x 4"). El espesor de la pared se indica mediante el número de programa o la designación de clase.
Adquisición de accesorios de tubería y puntos de inspección de calidad
Al adquirir accesorios para tuberías, verifique las tolerancias dimensionales según el estándar vigente, realice la identificación de materiales mediante pruebas PMI y revise los informes de exámenes no-destructivos (pruebas ultrasónicas, pruebas de partículas magnéticas o pruebas de líquidos penetrantes, según sea necesario). Se pueden especificar pruebas hidrostáticas o neumáticas para servicios críticos. Una solicitud de cotización adecuada debe incluir: tipo de accesorio, norma aplicable, grado y especificación del material, tamaño (NPS y programa), cantidad, preparación del extremo y cualquier requisito de prueba complementario.
Tratamiento de superficies y embalaje de accesorios de tuberías
Los accesorios de acero al carbono reciben un revestimiento a prueba de óxido-(imprimación a base de aceite-, epoxi o rica en zinc-), galvanizado-en caliente o fosfatado según las condiciones de servicio. Los accesorios de acero inoxidable se someten a decapado y pasivación para restaurar la capa protectora de óxido de cromo. Para la exportación, los accesorios se embalan en cajas o paletas de madera con un envoltorio a prueba de óxido- y cada accesorio se marca según los requisitos estándar con tamaño, material, programa, número de calor e identificación del fabricante.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cómo elegir entre accesorios soldados a tope y soldados a encaje?
R: Se prefieren los accesorios para soldar a tope para tamaños NPS de 2" y superiores, servicio de alta-presión/alta-temperatura y donde se requiere una inspección completa de la soldadura. Los accesorios para soldar a encaje se eligen para sistemas de pequeña-diámetro (NPS 2" y menos) de alta-presión donde la facilidad de montaje es importante.
P: ¿Cómo elegir codos de radio largo o de radio corto?
R: Los codos de radio largo (R=1.5D) son la opción estándar para la mayoría de las aplicaciones debido a una menor caída de presión y un flujo más suave. Los codos de radio corto (R=1.0D) se seleccionan sólo cuando las limitaciones de espacio impiden el uso de codos de radio largo.
P: ¿El material del accesorio debe coincidir con el material de la tubería?
R: Sí, el material del conector debe ser compatible con el material de la tubería para garantizar soldabilidad, resistencia a la corrosión y propiedades mecánicas consistentes. Las uniones de materiales diferentes requieren una cuidadosa evaluación de ingeniería.
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Productos de accesorios de tubería
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- Accesorios de tubería de Inconel
