Para la construcción de una línea, existen diferentes tipos y elementos de unión de tuberías, tanto para los tramos de conexión entre sí y los accesorios y/ o equipos que intervienen en la instalación.
El proyectista puede seleccionar, en función de las exigencias y necesidades del proyecto:
- Características del fluido a transportar.
- Presión y temperatura de trabajo.
- Mantenimiento y presupuesto disponible.
- Tipo de unión más adecuado para cada diseño en particular, disponiendo para ello de diversos “tipos de unión de tuberías” normalizados.
Los tipos de unión de tuberías más conveniente podrán variar según resulte el tipo de material constitutivo de la línea.
Por lo tanto, los tipos de unión de tuberías poseerán un diseño, dimensiones y demás características particulares dependiendo si se trata de conducciones en tuberías de acero al carbono o aleados, aceros inoxidables, fundición de hierro, HDPE, PVC, etc.
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Uniones Bridadas
Este diseño de unión de tuberías permite además realizar conjuntos fácilmente desarmables, los que posibilitan un rápido montaje de partes o bien el retiro de equipos de una línea con suma facilidad.
Su elaboración se realiza en base a lo definido por las normas ASTM/ANSI, cubriendo dicha normalización todo lo relacionado con dimensiones, tolerancias, condiciones de presión y temperatura de trabajo, etc.
En todos los casos, entre caras de bridas que deban vincularse entre sí para dar continuidad a una línea, se debe hacer uso de juntas.
La junta es un elemento, que correctamente seleccionado e instalado, resuelve la problemática de estanqueidad en una línea.
Para la selección de la misma se debe considerar los siguientes parámetros:
Espesor
Este dependerá del estado de las bridas y de la compatibilidad permisible del material de la misma.
Como norma general se recomienda utilizar el menor espesor posible debido a que, en muchos casos, para el sello de líneas de gases, un espesor más delgado de junta requiere una tensión menor para el logro del sello.
La resistencia a la relajación de la tensión disminuye directamente con el aumento del espesor de la junta. Una junta más fina posee mayor capacidad para soportar mayores esfuerzos.
No obstante, la correcta determinación del “menor” espesor a utilizar debe tolerar las deformaciones, rugosidades y las irregularidades e imperfecciones de las superficies de las bridas.
Material
El material debe seleccionarse de manera que éste se corresponda, no sólo con las necesidades de presión y temperatura del fluido circulante por la línea, sino que resulte compatible con éste, para evitar problemas de contaminación (del fluido circulante) o bien degradación de la junta.
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Montaje
El montaje de juntas debe realizarse sobre bridas paralelas, limpias y secas sin utilizar aditamento alguno (grasas, lubricantes, etc.).
Su colocación “centrada” debe ser cuidadosamente verificada, caso contrario la misma junta impedirá la libre circulación del fluido por la tubería.
Uniones Roscadas
Las uniones roscadas se usan generalmente en líneas con exigencias poco severas de presión y/o temperatura en instalaciones industriales (agua, aire comprimido, gas natural, aceite, etc.) e instalaciones domiciliarias (agua potable, gas natural).
Este tipo de unión de tuberías presenta la ventaja de su fácil de armado y desarmado, especialmente en aquellos lugares donde no pueden realizarse soldaduras.
Cabe señalar que este tipo de unión de tuberías no es recomendable en servicios en los que puedan producirse vibraciones, erosión y corrosión.
Los accesorios utilizados para este tipo de unión de tuberías (codos, te, derivaciones, cuplas, etc.) se fabrican de fundición maleable cuando se los utilizan en servicios tipo “domiciliarios” con bajas exigencias de presión y/o temperatura.
Para exigencias importantes, tanto de presión como de temperatura, se suelen fabricar en acero forjado.
Unión por Soldadura
Tanto con la electrofusión como con la termofusión se pueden lograr uniones resistentes y seguras si el procedimiento se realiza adecuadamente.
Ambas técnicas sirven para realizar instalaciones en zanjas o con tuberías descubiertas.
Además, los dos métodos son compatibles con tuberías de HDPE, PP y otros termoplásticos.
La diferencia fundamental entre ambos es la cantidad de variables que debe manejar y monitorear el técnico para realizar la soldadura.
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Soldadura por electrofusión
Para empezar, el operador tiene menos variables que establecer y monitorear; así que se reduce la posibilidad de error humano.
Otra de las ventajas de la electrofusión es el aislamiento contra los residuos que tienen las zonas de unión.
Está técnica de soldadura requiere que los extremos de los tubos se inserten dentro de un accesorio de fitting.
Gracias a eso, se reducen las posibilidades que las superficies se contaminen polvo u otros elementos contaminantes.
También es conveniente optar por la electrofusión para ejecutar reparaciones en tuberías subterráneas o que se encuentren descubiertas y aseguradas con anclajes.
Para empezar, en la electrofusión se requiere un mínimo de movimiento de los tramos de tuberías y ambos extremos pueden mantenerse bajo tierra. En cambio, en la termofusión es indispensable que uno de tubos pueda moverse axialmente (horizontalmente) con total libertad.
Por otra parte, los equipos requeridos en esta técnica son pequeños y fáciles de transportar.
Por ejemplo, GF Piping Systems produce una amplia gama de máquinas de electrofusión compactas y portátiles, hechas de materiales robustos para ser utilizadas incluso en las condiciones más duras.
El MSA 4.0/4.1 es una unidad de electrofusión ligera que ofrece una trazabilidad completa mientras documenta el proceso de soldadura de principio a fin.
Soldadura por termofusión
Este es el método más conocido para soldar tuberías de HDPE. La termofusión es la técnica recomendada para proyectos de piping que requieran gran cantidad de uniones.
Eso se debe a que los costos de transporte de las máquinas se amortizan mientras más amplio sea el proyecto.
En cambio, la electrofusión se hace más costosa mientras mayor cantidad de acoples se instalen.
Los accesorios de fitting tienen un alto valor y cada nueva unión eleva el precio de la instalación de tuberías. Es por eso que, la mayoría de proyectos de saneamiento (agua y desagüe) se realizan con la técnica de termofusión.
Otra razón para optar por el método de termofusión es la cantidad de técnicos capacitados que se pueden encontrar en el mercado laboral.
Son más numerosos los operarios que cuentan con experiencia en este campo que en la electrofusión, así que es más sencillo establecer equipos de trabajo.
Unión Cementada
Es una unión monolítica de la tubería con otras tuberías y con conexiones usando cemento solvente, cuya reacción química con el PVC provoca que las dos piezas cementadas queden soldadas entre sí.
La ventaja principal de este tipo de unión es que soporta la fuerza axial lo que las hace muy útiles en estaciones de bombeo, cabezales de riego y unión a otros equipos que se encuentran en la superficie del terreno.
La principal desventaja es que requiere cierto tiempo de secado antes de ser sometidas a presión, lo cual demora la puesta en marcha del sistema después de una reparación.
