Qué es una tubería compuesta de acero-plástico
Una tubería compuesta de acero-plástico es una tubería de presión en capas en la que un núcleo de acero proporciona resistencia mecánica y las capas de plástico internas y externas brindan protección contra la corrosión y un orificio liso. El acero soporta la presión interna y las cargas externas, mientras que el plástico mantiene el medio transportado alejado del metal y evita que la superficie exterior se corroa en el suelo o en un entorno vegetal húmedo.
La construcción a veces se confunde con tuberías de acero revestidas de plástico-y con tuberías de aluminio-plástico. Una verdadera tubería compuesta de acero-plástico está unida a una sola pared, por lo que las capas trabajan juntas y no pueden separarse mediante movimiento térmico o ciclos de presión.
Estructura y Materiales
La producción comienza a partir de una tira de acero, generalmente un acero al carbono dulce, como un grado estructural con límite elástico de 235 MPa. La tira se perfora con un patrón regular de agujeros y luego se extruye con polietileno en ambas caras para que el polímero fluya a través de las perforaciones y fusione las capas interior y exterior en una matriz continua. El resultado es un esqueleto de acero totalmente incrustado en plástico.
| Elemento | Función |
|---|---|
| Fleje de acero perforado | Soporta presión interna y cargas externas, resiste la deformación. |
| Capa interior de plástico | Barrera contra la corrosión y orificio liso y sin-incrustaciones |
| Capa exterior de plástico | Protección contra la corrosión externa y resistencia al impacto. |
| Unión mediante perforaciones | Bloquea mecánicamente las capas juntas en una pared |
El polietileno es el polímero habitual y la tubería terminada generalmente se especifica según la norma nacional para tuberías compuestas de acero-plástico, GB/T 28897, que cubre dimensiones, requisitos de materiales y pruebas de rendimiento.
Ventajas de la construcción compuesta
Fuerza con ligereza:El núcleo de acero proporciona rigidez y resistencia a la presión muy por encima de las tuberías de plástico o de aluminio-plástico, con una fracción del peso del acero sólido.
Diámetro interior liso:El revestimiento de plástico tiene un bajo coeficiente de fricción y resiste la incrustación y el crecimiento biológico, manteniendo estable la pérdida de carga a lo largo del tiempo.
Resistencia a la corrosión:tanto las superficies mojadas como las externas están protegidas, por lo que la tubería se desempeña en suministro de agua y en servicio enterrado o húmedo.
Amplia temperatura de trabajo:el compuesto se puede utilizar generalmente desde aproximadamente -30 grados C hasta aproximadamente 100 grados C, dependiendo del polímero seleccionado.
Fabricación:se puede unir mediante accesorios roscados, fusión por encaje, brida, acoplamiento ranurado o soldadura, lo que brinda a los diseñadores flexibilidad en el sitio.
Compatibilidad térmica:El coeficiente de expansión térmica es mucho más cercano al de los accesorios metálicos que al de las tuberías de plástico, por lo que las conexiones sufren menos tensión por los ciclos de temperatura.
Costo:El coste del material por metro es generalmente inferior al del cobre y al acero inoxidable, aunque conserva gran parte de su durabilidad.
Limitaciones y riesgos
Las ventajas conllevan-contrapartidas que deben entenderse antes de especificar el material.
Techo de presión:Debido a que la tira de acero está perforada, su sección transversal-que soporta carga se reduce en comparación con la tubería de acero sólida. A altas presiones de trabajo, la pared puede deformarse localmente y estallar, por lo que se deben respetar los valores de presión.
Barrera de oxígeno más débil:El acero perforado es discontinuo, por lo que el compuesto se comporta más como un tubo de plástico que como un tubo de metal como barrera a la difusión de gases.
Mayor costo instalado:La tubería en sí puede ser económica, pero los accesorios, el equipo de unión y la mano de obra calificada necesarios en el sitio aumentan el costo total de instalación.
Calidad conjunta:La conexión entre tubería y accesorio es el punto más débil tanto para la integridad mecánica como para la calidad del agua, y una unión mal hecha puede permitir la contaminación en ese lugar.
Tiempo de instalación:las uniones son generalmente más lentas que para los sistemas de acero simple o plástico simple, lo cual es importante en proyectos grandes.
Aplicaciones y orientación para la selección
Las tuberías compuestas de acero-plástico se seleccionan para tuberías ascendentes de suministro de agua, tuberías de protección contra incendios, agua doméstica fría y caliente, agua recuperada y transporte de agua industrial en general, donde las principales preocupaciones son la resistencia a la corrosión y un orificio limpio. También se utiliza para líneas de productos químicos y lodos a presión y temperatura moderadas.
La especificación debe fijar el tipo de polímero, el espesor de la pared y el grado de la tira de acero, la presión y temperatura de trabajo, el método de conexión y el régimen de prueba. Los pasos habituales de aceptación son las pruebas de presión hidrostática después de la instalación, las comprobaciones dimensionales de las tuberías y accesorios y la verificación del certificado de materiales.
Cuando las presiones de servicio son altas, cuando es esencial una verdadera barrera contra el oxígeno o cuando las temperaturas exceden el límite del polímero, un sistema de acero sólido, acero inoxidable o plástico especializado generalmente será la mejor opción de ingeniería.
Preguntas frecuentes
P: ¿Qué es una tubería compuesta de acero-plástico?
Es una tubería en capas con un núcleo de tira de acero perforada unida entre capas internas y externas de polietileno, que combina la resistencia mecánica del acero con la resistencia a la corrosión y el diámetro interior liso del plástico.
P: ¿Cuáles son las ventajas de las tuberías compuestas de acero-plástico?
Ofrece alta resistencia con poco peso, un orificio liso que no-incrusta, protección contra la corrosión interna y externa, un rango de trabajo de aproximadamente -30 a 100 grados C y opciones de unión flexibles.
P: ¿Cuáles son las desventajas de las tuberías compuestas de acero-plástico?
El núcleo de acero perforado limita la resistencia a la presión y debilita la barrera al oxígeno, y el costo de instalación y el tiempo de unión son mayores que los de las tuberías de acero o plástico.
P: ¿Cuál es el rango de temperatura de trabajo?
Dependiendo del polímero utilizado, la tubería normalmente se aplica desde aproximadamente -30 grados C hasta aproximadamente 100 grados C, y la presión nominal debe reducirse a medida que aumenta la temperatura.
P: ¿Cómo se unen las tuberías compuestas de acero-plástico?
Los métodos comunes son accesorios roscados, fusión por encaje, bridas, acoplamientos ranurados y soldadura, y la unión suele ser el punto crítico tanto para la estanqueidad a la presión como para la calidad del agua.
P: ¿Qué norma se aplica a las tuberías compuestas de acero-plástico?
GB/T 28897 es el estándar nacional chino para tuberías compuestas de acero-plástico, que cubre dimensiones, requisitos de materiales y pruebas de rendimiento del producto terminado.
