Tuberías de gas: una revisión comparativa de todos los tipos de tuberías de gas + cómo elegir la mejor opción

Una de las cuestiones más importantes durante la gasificación autónoma de una vivienda es el cumplimiento de las normas y requisitos de seguridad contra incendios.Incluso en la etapa de diseño, es necesario saber claramente qué tuberías de gas son adecuadas para instalación externa e interna. Una combinación exitosa de sus diferentes tipos garantizará la máxima confiabilidad de la tubería.

Le diremos cómo seleccionar tuberías según la categoría operativa del gasoducto. Te contamos qué productos se utilizan para el tendido de derivaciones externas y cableado interno. Teniendo en cuenta nuestras recomendaciones, podrá seleccionar idealmente el material para la instalación del sistema y controlar el trabajo de los trabajadores del gas contratados.

Clasificación principal de gasoductos.

La categoría de un gasoducto, dependiendo de la presión del gas, es uno de los criterios más importantes que tiene un impacto significativo en la elección del material de la tubería.

Hay 5 categorías principales de red de gas:

1. I-A: diseño con la presión más alta superior a 1,2 MPa. El diámetro de la tubería es de 1000-1200 mm, su finalidad es conectar centrales térmicas, turbinas y plantas de vapor.
2. I - sistema con alta presión, que oscila entre 0,6 y 1,2 MPa. Su finalidad es transportar gas y disponer puntos de distribución de gas.
3. II - la presión es menor que en la categoría anterior, pero aún se considera alta.Fluctúa en el rango de 300 a 600 kPa. El diámetro de la tubería es de 500-1000 mm, el propósito del gasoducto es entregar gas desde los distribuidores de gas a las instalaciones industriales, edificios residenciales y sociales.
4. III - diseño de media presión con valores de 5-300 kPa. Se permite el uso de tuberías con un diámetro de 300-500 mm. Su propósito es transportar gas desde el gasoducto hasta los puntos de distribución de gas ubicados cerca de edificios residenciales.
5. IV - sistema con presión mínima (menos de 5 kPa). El diámetro de la tubería no supera los 300 mm, su finalidad es entregar el gas desde el gasoducto de entrada a los edificios residenciales y directamente a los dispositivos de consumo final de gas.

Además de la categoría de gasoducto y valores de presión, una influencia importante en la elección de las tuberías la ejercen las características de su tendido y las condiciones de funcionamiento: instalación externa o interna, sobre el suelo o subterránea.

Si se colocan en el suelo, será necesario tener en cuenta factores como la profundidad de congelación, la densidad y el espesor de la capa de suelo, la probabilidad de procesos de corrosión y la presencia de corrientes parásitas.

Un gasoducto terrestre o aéreo se caracteriza por la facilidad del trabajo de instalación para su creación, pero se requiere cuidado adicional para un funcionamiento confiable.

Para garantizar un funcionamiento estable y duradero del gasoducto, es necesario tener en cuenta las características de instalación y operación en la etapa de trabajo preparatorio y de diseño, y realizar todos los análisis que requieren los estándares de gasificación.

Tipos de materiales para tuberías de gas.

Los principales requisitos para el sistema de transporte de gas son su seguridad contra incendios, que se logra sellando completamente las juntas a tope.Anteriormente, para la construcción de la red se utilizaban exclusivamente productos de acero, cuya vida útil dependía del espesor del material y de la presión en el sistema.

Hoy en día, junto con los tubos de acero, en la creación y disposición de gasoductos se utilizan de forma muy activa productos industriales de cobre y polietileno. La elección del material está directamente influenciada por el área de aplicación.

Por tanto, los tubos de acero son adecuados para gasoductos subterráneos y aéreos. Se utilizan con éxito tanto para cableado interno como para crear líneas de alta presión. Las tuberías de polietileno son adecuadas solo para instalación subterránea y las tuberías de cobre son adecuadas para instalar sistemas de gas dentro de apartamentos y casas.

Los gasoductos de polietileno están reemplazando con éxito las estructuras subterráneas de acero para fines similares debido a su facilidad de instalación, durabilidad y menor costo.

Para saber qué tuberías se pueden utilizar para transportar gas, es necesario familiarizarse no solo con los estándares de diseño y diseño de gasoducto, pero también para comprender las fortalezas y debilidades de cada uno de sus materiales.

Características y uso de los tubos de acero.

Hoy en día, los gasoductos de acero son los más habituales. Esto se debe a la alta fiabilidad del material y a una amplia gama de aplicaciones.

Descripción general de los productos siderúrgicos.

Los requisitos de los códigos de construcción de gasificación se cumplen mediante tubos soldados con costura en espiral o recta o productos laminados en frío o en caliente sin costuras. Son omnipresentes y se utilizan en la construcción como tuberías principales así y líneas conexiones a casas particulares.

Para la fabricación de tubos de acero utilizados para la gasificación se utiliza acero con bajo contenido de carbono (hasta un 0,25%). Se le eliminan el azufre (contenido no superior al 0,056%) y el fósforo (contenido no superior al 0,046%). Esto es necesario para darle al material las propiedades requeridas.

Los principales parámetros de las tuberías son el espesor de la pared de acero y diámetro del gasoducto, que se determinan mediante cálculo y dependen del volumen de gas bombeado y la presión en el sistema.

Los tubos de acero sin costura se utilizan con mayor frecuencia para gasoductos de alta presión, esto se debe a la máxima estanqueidad de las juntas que se obtienen durante el proceso de unión.

Además de los valores calculados, los tubos de acero laminados deben cumplir con GOST, cuyos principales requisitos son los siguientes parámetros:

• el diámetro del gasoducto interno debe ser de 25 mm o más;
• diámetro de tubería para instalar sistemas de distribución de gas: 50 mm;
• para la construcción de un conducto de gas sobre el suelo, está permitido utilizar un producto en cuya fabricación se utiliza acero con un espesor de 2 mm o más;
• El espesor del acero del gasoducto subterráneo debe ser de al menos 3 mm.

Además del método de tendido del gasoducto, el diámetro y el espesor de las paredes de los productos de acero pueden verse influenciados por las características sísmicas y climáticas del territorio donde se realiza la construcción.

Marcado de tubos de acero.

Cualquier especialista debe comprender el marcado de tuberías, ya que detrás de un conjunto de letras y números simples se esconde información importante. Entonces, la abreviatura VGP significa que frente a usted hay una tubería de agua y gas, cuya fabricación debe estar regulada por GOST 3262-75.

El parámetro principal de una tubería de gas es el diámetro nominal, marcado como DN.Para productos manufacturados con un diámetro de 6 a 150 mm, el espesor de pared estándar está en el rango de 1,8 a 4 mm. Los tubos reforzados se fabrican industrialmente y para su fabricación se utiliza acero cuyo espesor puede superar los 5,5 mm.

Un paquete de tubos de acero con un diámetro inferior a 159 mm está marcado con una etiqueta, tras leerla se pueden conocer todas las características del producto.

La marca está presente directamente en la tubería cuyo espesor es superior a 3,5 mm y el DN supera los 159 mm. De lo contrario, se marca un paquete de productos, en el que se coloca una etiqueta que contiene información sobre la longitud, el diámetro y el grado de acero utilizado. La marca de control de calidad del fabricante debe estar presente en la etiqueta.

Las letras en el marcado de tubos de acero corresponden a los siguientes parámetros:

• P – acero de alta precisión;
• N – presencia de hilo enrollado;
• P – presencia de hilo cortado;
• D – hilo extendido;
• M – equipado con un acoplamiento.

La longitud estándar de los tubos de acero VGP es de 4 a 12 m y se denominan dimensionales. Con una longitud de más de 12 m se les llama sin medir.

Características de los gasoductos de acero.

Los tubos de acero ligero de paredes delgadas se utilizan exclusivamente en gasoductos de baja presión, que se utilizan en gasificación de casas particulares y en la construcción de cableado dentro del apartamento. El bajo peso del material facilita el trabajo con tuberías y permite tender fácilmente una red caracterizada por características estructurales complejas.

Los productos livianos se pueden doblar en un ligero ángulo sin usar una dobladora de tubos. Los tubos de acero con paredes delgadas tienen una alta conductividad térmica, lo que a menudo conduce a la formación de condensación.

El envejecimiento prematuro como resultado de la corrosión se puede evitar si, después de instalar la tubería, se trata su superficie con pintura al óleo. Cuantas más capas se apliquen, más eficaz será la protección del acero. Estos productos se pueden conectar fácilmente mediante soldadura y también se permiten conexiones roscadas mediante accesorios.

Una conexión roscada es el punto más vulnerable de una tubería de gas, es mejor usar fibra de lino para sellar y, después de la instalación, verificar la estanqueidad de la conexión aplicando una solución jabonosa a la junta.

Si es necesario instalar un gasoducto que pueda soportar la presión más alta posible, se acostumbra utilizar tuberías reforzadas, más macizas y de paredes gruesas. La mayor resistencia de un gasoducto se logra mediante la conexión de alta calidad de tubos de acero sin costura mediante soldadura; en la etapa final es necesario controlar las conexiones.

Ventajas y desventajas de los diseños.

Los productos de acero, debido a sus propiedades físicas, se caracterizan por su alta resistencia y el trabajo de soldadura de alta calidad garantiza la confiabilidad y estanqueidad de la costura. Pueden considerarse universales debido a la capacidad de realizar instalaciones aéreas y subterráneas. Y además son aptos tanto para uso interior como exterior.

Junto con los aspectos positivos, también existen una serie de desventajas que no se pueden ignorar al elegir tuberías y tomar medidas para optimizar la vida útil de los gasoductos de acero:

• complejidad del trabajo de instalación;
• baja resistencia a la corrosión;
• tendencia a formar condensación, que es especialmente activa en tuberías ligeras;
• alto peso;
• Alto costo;
• poca flexibilidad.

Si se cumplen las normas de construcción, instalación y funcionamiento y se garantiza un aislamiento de alta calidad, el tiempo de funcionamiento ininterrumpido de un gasoducto de acero será de al menos cuatro décadas.

Características de las tuberías de gas de polietileno.

Junto con las estructuras de acero, recientemente se han utilizado activamente otros productos para cuya fabricación se utilizan materiales poliméricos.

Los trabajos de instalación en un gasoducto de polietileno se llevan a cabo mucho más rápido que en el caso de tubos de acero, lo que se explica por la ausencia de conexiones roscadas y la necesidad de utilizar equipos pesados ​​​​de soldadura eléctrica y de gas.

Métodos para unir estructuras poliméricas.

Hoy en día, la calidad de las tuberías de polietileno permite instalar gasoductos subterráneos fiables, cuya vida útil alcanza los 80-90 años. Muy a menudo, se instala una red de materiales de polietileno para conectar la línea a casas privadas.

Además, estos productos se pueden utilizar para el transporte de gas en sistemas cuya presión no supere los 1,2 MPa.

Para conectar tuberías de polietileno de un extremo a otro, es necesario centrarlas con cuidado, calentar los bordes hasta que se derrita y conectarlas bajo presión, que se coloca en un centralizador ajustable.

La estanqueidad de la conexión de tuberías de polietileno de adecuada calidad se garantiza mediante soldadura, que se puede realizar de dos formas:

1. Los tubos, cuyos bordes se precalientan con un soldador especial, se montan de un extremo a otro. La instalación de accesorios se realiza de forma similar. Se debe realizar un calentamiento hasta alcanzar la viscosidad.
2. Los bordes del producto se insertan en un acoplamiento especial, dentro del cual se encuentran los elementos calefactores.La tensión aplicada asegura el calentamiento de los elementos y la fijación de los tubos en el racor. La unión obtenida mediante soldadura por electrofusión puede soportar presiones de hasta 16 MPa.

Si se decide la cuestión de una conexión individual a la red de gas, entonces es mejor preferir una opción de instalación más económica que implique soldadura a tope.

Al gasificar colectivamente comunidades rurales, comunidades de dacha y aldeas, es mejor recurrir a la soldadura por electrofusión más costosa de elementos de tuberías de gas de polietileno. Este método garantiza la máxima estanqueidad y fiabilidad de la conexión.

Características de las tuberías de polietileno.

Los tubos de polietileno se producen con diámetros de 20 a 400 mm, los tamaños estándar están marcados con SDR11 y SDR17.6. Dependiendo de la clase de resistencia, existen productos marcados como PE80 (negro con inserciones amarillas) y PE100 (negro con inserciones azules).

La tubería de polietileno PE-80 está marcada con una característica línea azul y se utiliza para la construcción de un gasoducto subterráneo de baja presión.

Las tuberías de polietileno PE80 son adecuadas para gasificación individual y instalación de tuberías de baja presión. A su vez, los productos PE100 tienen mayor resistencia y pueden utilizarse para crear gasoductos con presiones de hasta 1,2 MPa.

Hay que tener en cuenta que la instalación de tuberías PE100 requerirá un gran esfuerzo, ya que habrá que calentarlas a una temperatura superior, sin embargo, estos costes se ven compensados ​​por la excelente calidad de la conexión.

Ventajas y desventajas de las tuberías de polímero para gas.

Los productos de tubos de acero que antes eran populares están siendo reemplazados notablemente por análogos de polietileno.

Hay muchas explicaciones razonables para este hecho, que residen en las cualidades beneficiosas de los tubos de PE:

1. Buena resistencia a la corrosión, capacidad para resistir la exposición a compuestos químicamente agresivos.
2. Alta resistencia, resistencia al estrés mecánico.
3. Excelente rendimiento, garantizado por la ausencia de rugosidades. Si comparamos los productos de polietileno con productos de acero del mismo diámetro, el rendimiento de un gasoducto hecho de tubos de PE será un 30% mayor.
4. Facilidad del trabajo de instalación. Soldar PET no requiere equipos de soldadura eléctricos y de gas pesados, como cuando se instala un gasoducto de acero. Además, las tuberías de polietileno se doblan fácilmente, lo que permite sortear los obstáculos que surgen a lo largo del recorrido del gasoducto.
5. Bajo costo de los productos de polietileno en comparación con otros similares de cobre y acero.

Las tuberías de polietileno se utilizan de forma bastante activa en conectar gas a una casa privada. Esto se debe a una serie de cualidades positivas. Sin embargo, existen algunas características de su uso que limitan o incluso eliminan por completo la posibilidad de construir una red de gas a partir de estructuras de polietileno.

Por tanto, el PET no se puede utilizar en zonas sísmicamente activas, en zonas donde hay una caída de temperatura de hasta -45 grados, en gasoductos con una presión superior a 1,2 MPa.

Además, las tuberías de polietileno son completamente incompatibles con el tendido de redes en túneles y colectores, mientras que las tuberías de acero permiten esta opción. Hay que tener en cuenta que cuando el polietileno se calienta a 80 grados se deforma y posteriormente se descompone.

No se recomienda el uso de PET para la creación de gasoductos sobre el suelo, ya que el material se degrada rápidamente bajo la influencia de la radiación ultravioleta.Si se decide instalar una tubería sobre el suelo, las tuberías deben recubrirse con una composición polimérica protectora especial.

Matices de la construcción de un gasoducto de cobre.

Hace relativamente poco tiempo que se empezaron a utilizar tuberías de cobre para la instalación de redes de gas. Está permitido utilizar estirado y laminado en frío. tubos de cobre con un espesor de pared de al menos 1 mm para cableado interno.

El cobre es un material bastante caro, sin embargo, su uso se justifica por la facilidad de instalación y la capacidad de crear líneas de configuraciones complejas.

Los tubos de cobre conectados correctamente no solo garantizan una estanqueidad total de las juntas, sino que también encajan perfectamente en el interior de cualquier habitación.

Otro hecho indiscutible a favor de los tubos de cobre es su atractivo aspecto. Dado que el gasoducto no se puede ocultar en nichos en paredes y conductos, las estructuras de acero pueden estropear fácilmente la apariencia de la habitación, mientras que las tuberías de cobre solo enriquecerán el interior.

Los productos de cobre tienen las siguientes cualidades positivas, que pueden ser decisivas a la hora de elegirlos para la instalación de un conducto de gas:

• alta plasticidad, que permite trazar líneas de configuraciones complejas;
• simplicidad y facilidad de instalación, el producto es fácil de cortar, las tuberías se conectan mediante accesorios a presión o soldadura;
• apariencia atractiva;
• durabilidad: la vida útil, sujeta a tecnología, alcanza los 100 años;
• resistencia al daño mecánico y resistencia a los efectos de compuestos químicamente activos.

Las tuberías de cobre también tienen sus puntos débiles, el principal de los cuales es la alta conductividad térmica, que contribuye a la formación de condensación.Y además su resistencia es mucho menor que la del acero y el precio es mucho mayor.

Se familiarizará con la tecnología de soldadura de tubos de cobre, que garantiza una conexión hermética. próximo artículo, que recomendamos leer.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

El vídeo muestra el proceso de fabricación de tubos de acero sin costura:

Soldadura por electrofusión de tuberías de polietileno en el vídeo:

En la actualidad, aunque los tubos de cobre y polímeros son capaces de competir con los tubos de acero en algunos casos, no pueden sustituirlos por completo. Las estructuras de polietileno son ideales para gasoductos subterráneos, las estructuras de cobre facilitan la instalación del cableado interno y las de acero son universales y se pueden utilizar para crear cualquier tipo de red de gas.

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