CONSIDERACIONES DE DISEÑO PARA TUBERÍAS PEXGOL
Los valores de las tensiones de diseño varían de acuerdo a las temperaturas nominales. Estos valores se muestran en la Tabla 9.2 «Presiones de trabajo permitidas [psi] para transportar agua en tuberías Pexgol».
1. Definir la temperatura de diseño
La temperatura de diseño de la tubería Pexgol se calcula con base en los datos del Formulario RFI.
En el caso de las tuberías con aislamiento, la temperatura de diseño es igual a la temperatura del fluido.
En caso de instalación en superficie:
- Tubería en superficie, expuesta a la luz solar directa: la temperatura de diseño de la tubería Pexgol se calcula como el valor medio entre la TEX (temperatura de la superficie externa de la tubería) y TFL (temperatura del fluido). La temperatura de la superficie externa de la tubería se calcula como 20 ºC sobre la temperatura ambiente: TEX= T. ambiente + 20ºC
- Tubería en superficie, no expuesta a la luz solar directa: la temperatura en la superficie externa de la tubería (TEX) es igual a la temperatura ambiente.
Para facilitar el cálculo, consulte la siguiente tabla.
Tabla 52.1: Definiendo la temperatura de diseño
Temperatura del fluido °C | Temperatura de la superficie (TEX) | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | |
Temperatura de diseño | |||||||||||
20 | 20 | 22,5 | 25 | 27,5 | 30 | 32,5 | 35 | 37,5 | 40 | 42,5 | 45 |
30 | 25 | 27,5 | 30 | 32,5 | 35 | 37,5 | 40 | 42,5 | 45 | 47,5 | 50 |
40 | 30 | 32,5 | 35 | 37,5 | 40 | 42,5 | 45 | 47,5 | 50 | 52,5 | 55 |
50 | 35 | 37,5 | 40 | 42,5 | 45 | 47,5 | 50 | 52,5 | 55 | 57,5 | 60 |
60 | 40 | 42,5 | 45 | 47,5 | 50 | 52,5 | 55 | 57,5 | 60 | 62,5 | 65 |
Ejemplo:
Temperatura del fluido de 20 °C
Temperatura ambiente: 40 °C
TEX=40+20=60 °C
La temperatura de diseño es (60+20)/2= 40 °C
En el caso de las tuberías enterradas, la temperatura de diseño se pueden tomar como igual a la temperatura del líquido que fluye por esta.
2. Agua y fluidos newtonianos
La relación de dimensión estándar (SDR) se selecciona de acuerdo con los datos del Formulario RFI.
Las pérdidas de carga de presión en la línea expresadas en bar (teniendo en cuenta la gravedad específica del material transportado).
Temperatura de diseño (vea el primer párrafo arriba).
Factor de seguridad básico (coeficiente de diseño):
- 1,25 para agua y fluidos con clasificación A en la lista de resistencia química.
- Para los materiales con clasificaciones B, C y D en la lista de resistencia química, consulte a Golan.
- 1,5 para líneas de suministro de aire.
Presión estática de acuerdo a la diferencia de altitud en la línea y la gravedad específica del material transportado. Si la tubería es horizontal y la presión estática es baja, seleccione la clase 6 y compruebe su idoneidad.
Elija una clase más alta con el mismo diámetro de la tubería (DT) para aumentar las longitudes de la sección transportable. El cálculo hidráulico por lo general da como resultado el mismo diámetro de la tubería (DT).
Si la diferencia de altitud en la línea es significativa, seleccione una clase de tubería Pexgol que en la temperatura de diseño tenga una mayor clasificación de presión que de presión estática. El margen de presión adicional es utilizado para las pérdidas de carga de presión: esto determina la dimensión interior (DI) de la tubería.
El diámetro de la tubería (DT) se determina de acuerdo al diámetro interior (DI) y el requisito de clase.
3. Reemplazar tuberías de acero para agua
Al reemplazar tuberías de acero (Hazen – Williams C = 110) por tuberías Pexgol (Hazen – Williams C = 155) con la misma pérdida de carga de presión, el DI de la tubería Pexgol puede ser el 88 % del DI de las tuberías de acero existentes.
Al reemplazar tuberías de acero por tuberías Pexgol con el mismo diámetro interior, se espera que las pérdidas de carga sean 50 % menores.
4. Efectos de los cambios de temperatura en las tuberías Pexgol
Las tuberías Pexgol instaladas sobre el nivel del suelo o sobre puentes tienden a expandirse cuando sube la temperatura (serpentear) y a contraerse cuando latemperatura desciende. La expansión o contracción no afecta a las tuberías Pexgol, incluso a temperaturas muybajas.
No es necesario proteger a la tubería de las condiciones térmicas, ya que son absorbidas por la tubería.
Las abrazaderas de fijación o de guía se pueden utilizar para limitar la elongación de las tuberías (principalmente por motivos estéticos).
No es necesario instalar omegas o puntos de expansión. Se deben utilizar abrazaderas de fijación especiales antes y después de los accesorios para evitar posibles desconexiones.
5. Tuberías Pexgol en superficie
Las tuberías Pexgol están diseñadas para soportar la exposición a la luz solar durante un período ilimitado, es decir, toda la vida útil de estas.
- Las tuberías Pexgol se pueden instalar directamente sobre el suelo.
- No es necesario instalar un lecho especial.
- Para obtener más información, consulte: Las anteriores orientaciones para instalaciones en superficie.
6. Tuberías Pexgol a bajas temperaturas
Las tuberías Pexgol se utilizan a temperaturas de -50 °C, e incluso menores. Dado que el material Pexgol no se cristaliza a temperaturas muy bajas, tolera curvaturas y arrastre durante la instalación.
Las tuberías Pexgol toleran la congelación «homogénea» del líquido transportado. Este fenómeno sucede cuando la tubería entera está expuesta a temperaturas muy bajas. Sin embargo, si el líquido se congela en puntos localizados, la presión del líquido atrapado entre dos puntos congelados adyacentes aumentará hasta romper latubería.
Esto sucede con tuberías de cualquier material. Los puntos congelados localizados puede ser accesorios metálicos (incluidos accesorios de acero revestidos de Pex), abrazaderas de fijación o cualquier punto donde el metal toque la tubería. Es por este motivo que estos puntos deben evitarse o aislarse correctamente. Esto sucede tanto a las tuberías en superficie como a las enterradas a poca profundidad.
Tabla 53.1: Reemplazar tuberías de acero al carbono por tuberías Pexgol con el mismo diámetro interior
Tuberías de acero al carbono Sch. 40 | Opción 1 | Bridas sueltas | Opción 2 | Bridas sueltas | |
---|---|---|---|---|---|
Tamaño | DI (mm) | ||||
3» | 78 | 90 clase 15 | 3» | 110 clase 24 | 4» |
3 1/2» | 90 | 110 clase 15 | 4» | 125 clase 24 | 4» |
4» | 102 | 125 clase 15 | 4» | 140 clase 24 | 5» or 6» |
5» | 128 | 160 clase 15 | 6» | 180 clase 24 | 6» |
6» | 154 | 180 clase 15 | 6» | 200 clase 24 | 8» |
8» | 202 | 250 clase 15 | 10» | 280 clase 24 | 10» |
10» | 254 | 315 clase 15 | 12» | 355 clase 24 | 14» |
12» | 303 | 366 clase 12 | 14» | – | – |
14» | 333 | 400 clase 15 | 16» | 450 clase 24 | 18» |
16» | 381 | 450 clase 12 | 18» | – | – |
18» | 428 | 500 clase 12 | 20» | – | – |