NORMAS APLICADAS PARA LA FABRICACIÓN DE TUBERÍAS Y LAS INSTALACIONES HIDRÁULICAS

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Instituto Tecnológico Superior de Irapuato

Ingeniería Electromecánica

Resumen

Normas ANSI para dimensión de tuberías, normas ASTM para materiales de construcción de tuberías, Normas DIN y NOM para instalaciones hidráulicas, y reglamento municipal para instalaciones hidráulicas sanitarias.

Presenta:

Arredondo Ayala Luis Antonio

Asesor

M.C. Juan Pablo Razón Gonzáles

Irapuato, Guanajuato                                Enero, 2017

NORMAS APLICADAS PARA LA FABRICACIÓN DE TUBERÍAS Y LAS INSTALACIONES HIDRÁULICAS

En el desarrollo e implementación de instalaciones hidráulicas, existen una serie de requisitos o características que deben de cumplir las cañerías o tubos, empleadas en las instalaciones eléctricas, de acuerdo a su aplicación o uso. Estos requisitos consisten fundamentalmente en cumplir ciertas propiedades mecánicas y tener ciertas características de resistencia al medio, al que serán expuestas. Estas características están determinados fundamentalmente por los siguientes parámetros: por el material, el método de fabricación y tratamiento térmico recibido.

Con el fin de ordenar, uniformar y asegurar la calidad y seguridad, se han establecido normas que se preocupan y encargan de todos estos aspectos. Debido a que no se impone ningún tipo de sanción económica para imponer exigencias de fabricación, no existe una norma única y se han desarrollado normas específicas para cada tipo de aplicación. Las normas más empleadas en la fabricación de tuberías e instalaciones hidráulicas son:

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Normas ANSI

Las normas ANSI, por sus siglas en ingles American National Standards Institute (Instituto Nacional Americano de Estándares) y  es miembro de la ISO. Las normas ANSI buscan que las características y la fabricación de los productos sean consistentes, que las personas empleen las mismas definiciones y términos, y que los productos sean empleados de la misma forma. Las normas ANSI son aplicables en casi la mayor parte de las industrias de accesorios metálicos o utensilios.

Actualmente las normas ANSI y las normas ASME son las mismas son las mismas, no existe diferencia alguna entre ellas, al menos lo que concierne al diseño de tuberías.

Normas ANSI para dimensión de tuberías

Hay dos principales normas que se aplican a las dimensiones de la tubería, las cuales son:

• ANSI / ASME B36.10
  Esta norma se aplica a tubos con costura y sin costura de acero forjado.
• ANSI / ASME B36.19

Esta norma se aplica a tubos con costura  y  sin costura de acero inoxidable. Algunas personas en la industria también hacen referencia a las tuberías de acero inoxidable como  Standard (S) y Extra Fuerte (XS)

Las dimensiones y pesos de los tubos según las normas ANSI B36.10 y B36.19 se muestran en la Tabla 1.

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Otras normas aplicadas a tuberías son las normas ANSI B16.5 hasta 24” y B16.1 clase A desde 22”, empleadas para diámetro interior de tuberías de HDPE milimétricas para materiales de acero carbono, inoxidable, galvanizado, revestidos y flanges especiales. Por otra parte, en el área de diseño de tuberías las normas ANSI principales son, la norma B31.1 para centrales térmicas e instalaciones de producción de vapor y/o energía, la norma B31.3 para plantas petroquímicas y la norma B31.4 para construcción de oleoductos.

Normas ASTM

Las normas de la American Society for Testing and Materials por sus siglas en ingles ASTM (Sociedad Americana de Ensayos y Materiales) creada en 1898, es la institución que regula los códigos, normas y estándares para las pruebas a realizar en los materiales. La mayor aportación de la ASTM ha sido la estandarización de aceros.

La ASTM ha organizado las múltiples normas en grupos separados. Todas aquellas que se refieren a metales ferrosos (hierro y aceros), llevan el prefijo A, ejemplo A312. Las que se refieren a metales no ferrosos, llevan el prefijo B, ejemplo B622. Aquellas que llevan una doble designación como A789/A789M-99, utilizan unidades del sistema inglés como métricas, los dígitos después del guion se refieren al año de publicación de la norma.

Hay normas que se refieren a requisitos generales que son necesarios en un gran número de normas específicas y hay otras que son específicas para un tipo de aplicación particular. Por otro lado, un mismo material, puede estar incluido en varias normas.

Normas ASTM para materiales de construcción de tuberías y piezas especiales

La gama de materiales utilizados en el diseño de tuberías es muy amplia, sin embargo se destacan cuatro grupos principales.

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Hay dos normas generales aplicadas para cañerías y para tubos.

• A530: Especificación estándar de los requisitos generales para cañerías especializadas de aceros al carbono y aceros aleados.

• A450: Especificación estándar de los requisitos generales para tubos de aceros al carbono aceros aleados ferriticos y aceros aleados austeniticos.

Estas dos normas enlistan una serie de requisitos que deben de cumplir los tubos y cañerías para tener una alta calidad. Algunas de estos requisitos son: proceso de fabricación, composición química del material empleado, requisitos mecánicos de tensión, variabilidad de peso, variabilidad de diámetro interior y exterior, pruebas mecánicas, certificado de calidad, empaquetamiento, entre otras.

Las normas ASTM más usadas en los materiales de construcción de tuberías son:

• A216 Gr WCB Acero al carbón
• A352 Gr LCB Acero al carbón para bajas temperaturas
• A217 Gr WC6 Acero con 1.25% de cromo, 0.5% de molibdeno
• A276 Tipo 410 Acero inoxidable 13% cromo
• A276 Tipo 316 Acero inoxidable 8% níquel con molibdeno
• A197 Accesorios de hierro maleable
• A 153-82 Especificaciones para recubrimiento de zinc en caliente para piezas de hierro y acero

Estas normas especifican la composición química y las propiedades que tienen los materiales utilizados para la fabricación de tuberías, así como las pruebas mecánicas y especificaciones a los cuales se someten.

Las Tabla 2 y 3 muestra las normas ASTM aplicadas en las tuberías así como el tipo de instalaciones aleación en el cual se utiliza. 

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Los usos de las normas específicas aplicadas en los diferentes tipos de instalaciones hidráulicas se muestran en la Tabla 4.

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Normas DIN

Las normas Deutsches Institut für Normung (Instituto Alemán de Normalización) o por sus siglas normas DIN es una institución establecida en 1917, que se ocupa de la normalización alemana. El DIN realiza las mismas funciones que organismos internacionales como el ISO.

Las normas DIN representan regulaciones que operan sobre el comercio, la industria, la ciencia e instituciones públicas respecto del desarrollo de productos alemanes.

Normas DIN para instalaciones hidráulicas

Las normas DIN empleadas en las instalaciones hidráulicas son varias, sin embargo existen algunas normas que destacan de las demás debido a la gran importancia que tienen en las instalaciones hidráulicas.

Las normas DIN  2440, DIN 2441, DIN 2448 especifican las dimensiones y espesores de las tuberías. Algunas de estas especiaciones se muestran las Tablas 5 y 6.

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Por otra parte, la norma DIN 1629 las condiciones para las conducciones en general y las condiciones técnicas de suministros. De manera similar la norma DIN la norma DIN 51524 es la que nos otorga los distintos requerimientos que debe cumplir un determinado fluido hidráulico para ser aplicado en un equipo según las condiciones de trabajo del sistema.

 Esta norma está dividida en tres partes:

• Parte 1. Define los análisis y ensayos para un aceite que cumple con HL (H hidráulico y L lubricante).
• Parte 2. Define los análisis y ensayos para un aceite que cumple con HLP (H hidráulico, L lubricante y P significa que ese fluido debe contener aditivo a base de fósforo) (P es el símbolo químico del Fósforo, que actúa como anti desgaste).
• Parte 3. Define los análisis y ensayos para un aceite que cumple con HLVP (nuevamente H hidráulico, L lubricante, la letra V significa que esos fluidos deben tener alto índice de viscosidad, y P con aditivo a base de fósforo).

Otra norma importante en las instalaciones, es la norma DIN 4033 de alcantarillas y tuberías de alcantarillado – Código de Práctica para la Construcción. La cual en sus  once temas, determina el cálculo estructural de la tubería, las condiciones de carga e instalación, el peso muerto y el relleno de agua de la tubería. Así como la profundidad de la cubierta, el tipo de suelo para las instalaciones, las cargas vías y los coeficientes de impacto. Además, determina las condiciones del agua subterránea, el método de colocación o instalación de las tuberías, así como la técnica requerida para realizar fosas y zanjas. Por último, expone las técnicas adecuadas para la colocación de las juntas en tuberías y las pruebas a las que deben someterse para garantizar la eficiencia y calidad de la instalación.

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