Accesorios para tubos de acero: tipos, clasificación, marcado y ejemplos de instalación

El acondicionamiento de las instalaciones de ingeniería con la colocación de tuberías de acero de diversas configuraciones no puede realizarse sin el uso de piezas de conexión.

Antes de proceder al cálculo del sistema y su montaje, es necesario comprender qué racores para tuberías de acero ofrece el mercado moderno y cómo se realiza la instalación de las piezas, ¿está de acuerdo?

Hemos preparado una revisión detallada de los accesorios de tubería para realizar conexiones desmontables, proporcionamos recomendaciones para la selección de elementos y describimos la especificidad de su aplicación. Las instrucciones paso a paso para el montaje de un racor roscado y un manguito de compresión ayudarán a ensamblar la tubería sin necesidad de contratar especialistas.

Variantes de ejecución de las piezas de conexión

La unión de los extremos de las tuberías de acero de las líneas principales se realiza de dos maneras: desmontable y no desmontable. La primera implica el uso de accesorios, la segunda, la soldadura de las piezas.

El material para la fabricación de los elementos de conexión suele ser el acero inoxidable o el metal negro. De los metales no ferrosos: latón o cobre.

Los elementos de conexión pueden ser simplemente de acero o estar recubiertos con una composición cromada. Los productos cromados son más preferibles en el sentido de que tienen mayores propiedades anticorrosivas.

El uso de accesorios permite no solo conectar tramos de tubería en un solo sistema, sino también unir elementos de diferente diámetro.

Aunque los especialistas no recomiendan usar accesorios de materiales diferentes a los utilizados en la fabricación de las tuberías, esto aún se permite. Así, los accesorios de latón son excelentes para la unión de tuberías de cobre. Con los de cobre se pueden conectar sin problema tuberías fabricadas con cualquier tipo de material. La fiabilidad de la unión no se verá afectada.

Lo principal es evitar la combinación de la unión de elementos de cobre con derivaciones de acero galvanizado sin alear. Al interactuar estos dos metales, se desencadenan inmediatamente procesos de corrosión que afectan negativamente la durabilidad de los productos.

Los accesorios disponibles en el mercado, según su forma y función, se presentan en varias versiones:

1. Manguitos – elementos que se instalan en tramos rectos para unir tuberías del mismo diámetro.
2. Tees – estructuras con tres salidas que cambian la dirección de la tubería y crean una derivación desde la rama principal hacia un lado.
3. Crucetas – estructuras con cuatro salidas dividen el flujo en varios «rayos», proporcionando una derivación de la línea principal en direcciones perpendiculares.
4. Adaptadores – están diseñados para conectar elementos de diferente diámetro.
5. Racores – se utilizan cuando es necesario conectar un tubo rígido con una manguera flexible.
6. Tapones – se utilizan cuando es necesario sellar herméticamente los extremos de las tuberías.

Para cambiar la dirección de la tubería entre 45° y 90°, tanto en el plano vertical como en el horizontal, se instalan codos.

Para unir los extremos de tuberías del mismo diámetro se instalan accesorios rectos, y para conectar elementos de diferente calibre se utilizan adaptadores (por ejemplo, 1″/3/4″).

El rango de tamaños del diámetro nominal de los accesorios producidos por los fabricantes es bastante amplio y varía entre 8 y 125 mm.

Particularidades del uso de los accesorios de tubería:

• productos D 16-63 mm se utilizan donde la presión no alcanza las 16 atmósferas;
• accesorios D 75-125 mm se utilizan para tuberías donde la presión es de 10 atmósferas.

Todos los tamaños de los productos metálicos para tuberías cumplen con la norma GOST 8996-75 vigente. Según este documento normativo, también se permite la fabricación de manguitos con un diámetro interior de 150 mm bajo pedido especial.

Si el tamaño de las tuberías se indica en pulgadas, esto se refiere al valor del diámetro exterior. Si se indica en otras unidades de medida (milímetros), entonces es el diámetro interior del producto.

¡Importante! Independientemente del diseño, al adquirir accesorios, se debe prestar atención a que tanto la superficie exterior como la interior no tengan cavidades ni inclusiones extrañas. Los planos frontales de los elementos de conexión deben estar estrictamente en ángulo recto con respecto a los ejes de los pasos.

Tipos principales de racores

Dependiendo del método de conexión con la tubería metálica, los accesorios se clasifican en varios tipos: soldados, de compresión, roscados y con brida. Cada uno tiene sus ventajas y desventajas.

Manguitos de tipo soldado

Los accesorios soldados, denominados segmentados, pertenecen a los elementos no desmontables. No se pueden desmontar ni reutilizar. Las piezas segmentadas se utilizan para tuberías que operan a temperaturas desde -70°C hasta +450°C con una presión de trabajo del sistema de hasta 16 MPa.

La principal diferencia de estos productos es que sus extremos tienen una superficie lisa. El principio de selección se basa únicamente en la identidad de las características y dimensiones de las tuberías y elementos de conexión a unir.

El tipo de accesorios soldados es el más versátil en cuanto a la gama de tamaños, ya que prácticamente no tiene limitaciones en los diámetros.

Los racores para soldadura se utilizan al tender líneas de comunicación que están colocadas dentro de estructuras y no requieren la sustitución de elementos constructivos durante un largo período.

Debido a la dificultad del montaje, los racores soldados se utilizan en tuberías de la industria petrolera y del gas. Para crear uniones herméticas, el montaje se confía a especialistas calificados que trabajan con equipos especiales.

Elementos con rosca de tornillo

Los racores roscados, utilizados para unir tuberías de acero para gas y agua, se fabrican con rosca cilíndrica helicoidal. Se emplean en el montaje de líneas cuya temperatura del fluido transportado no supera los +175°C. Por lo general, este tipo de conexión se elige para tuberías con un diámetro de hasta 50 mm.

La rosca puede aplicarse tanto en la pared interna como en la externa del producto; su longitud puede ser cualquiera y depende de las dimensiones de las piezas y de los materiales a conectar.

Los racores roscados de acero inoxidable aleado se utilizan ampliamente en las industrias de la construcción, química, petrolera y del gas. Sin embargo, su principal aplicación se ha dado en el montaje de redes de abastecimiento de agua y sistemas de calefacción.

Entre los artesanos principiantes y los fontaneros no profesionales, goza de gran popularidad un método de conexión simple de realizar, denominado 'americana'. Recibió su nombre en honor al país donde fue patentado. Los elementos principales de dicha conexión son el cuerpo y la tuerca de unión.

Para evitar que la construcción se desenrosque por sí sola, se enrosca otro racor de acero, la contratuerca, sobre la tuerca principal. Esta aprieta y fija las piezas.

Una de las mitades de la 'americana' se enrosca en la rosca corta del primer tubo, y la segunda, en el tubo de conexión correspondiente. Luego, ambas mitades se unen mediante la tuerca de unión colocada sobre el racor. Se logra un alto grado de estanqueidad gracias al sellador. Sin embargo, para mejorarlo, muchos artesanos aún, 'a la antigua', colocan fibras de lino.

Características de los manguitos de compresión

Se pueden conectar tuberías de forma fiable sin utilizar soldadura ni rosca mediante la instalación de racores de compresión. Se fabrican con una o dos juntas tóricas hechas de materiales flexibles y elásticos. Principalmente se utilizan cuando se necesita unir elementos de tubería del mismo diámetro.

Los elementos con un solo anillo se utilizan en la instalación de sistemas de agua domésticos, y los de dos anillos, para el tendido de líneas sometidas a alta presión (+)

La construcción de los elementos de compresión para tuberías de acero prácticamente no difiere de los accesorios para tuberías de metal-plástico o de sus «homólogos» de polímeros.

Incluye tres elementos principales:

• carcasa;
• anillo de presión y tuerca de apriete
• anillo de sellado.

El principio de unir secciones de tubería mediante racores de compresión se basa en que el anillo de sellado y la junta de goma se adhieren firmemente a la superficie bajo la presión de la tuerca de unión. El anillo de compresión se aprieta con una prensa manual o automática.

Al conectar tuberías mediante la instalación de racores de compresión, se permite una desviación del eje de hasta tres grados.

La unión hermética se logra gracias al ajuste firme de la junta de sellado elástica, presionada por los anillos de presión y el cuerpo del racor de compresión.

En términos de resistencia mecánica, el método de compresión es algo inferior a la unión soldada o roscada. Para arrancar el tubo de la unión, basta con aplicar un poco de fuerza física.

Por esta razón, los racores de compresión se utilizan con poca frecuencia en la instalación de tuberías destinadas al transporte de agua caliente.

El anillo de sellado elástico incluido en el juego de racores de compresión está diseñado para temperaturas de hasta 100°C. Con la exposición prolongada a altas temperaturas, el caucho pierde sus propiedades. Como consecuencia, la estanqueidad de la unión se ve comprometida.

Aunque los racores de compresión pertenecen a los sistemas desmontables, en caso de fallo de uno de los elementos constructivos, es necesario reemplazar todo el conjunto.

Construcción de racores con brida

La unión bridada no es inferior en resistencia y durabilidad. Por esta razón, se utiliza con éxito en la instalación de sistemas que transportan medios agresivos a alta presión.

En las instalaciones domésticas (tuberías de agua y redes de calefacción) se utiliza con poca frecuencia. Esto se debe a que el aumento del grosor de la tubería debido al gran diámetro de la brida resulta incómodo para la instalación y poco atractivo desde el punto de vista estético.

Las bridas son estructuras ensambladas cuyo elemento principal son arandelas metálicas con salientes, ranuras y hendiduras correspondientes en la superficie.

El conjunto de accesorios incluye:

• discos pares;
• tuercas con pernos para apretar las superficies;
• junta de sellado de caucho, grafito o paronita.

La cantidad y dimensiones de los orificios para pernos de las uniones bridadas son determinadas por el fabricante según la norma GOST. La fijación del accesorio al tubo se realiza principalmente mediante soldadura o mediante una rosca en la superficie interior de la brida.

Si se comparan los tipos mencionados, los más extendidos son los racores de compresión y roscados. El secreto de su popularidad radica en la posibilidad de crear uniones herméticas y también de desmontar las piezas repetidamente para su reutilización.

Además, la instalación de estos elementos desmontables es más fácil y rápida que en las uniones soldadas.

Tecnología de montaje del racor roscado

No hay nada complicado en instalar un raccord de acero en una tubería. Como ejemplo, consideremos la técnica de montaje de un acoplamiento de tipo roscado.

Conjunto de herramientas necesarias para realizar los trabajos:

• cortatubos para tuberías de acero;
• llaves de gas y ajustable;
• terraja manual equipada con portamatriz;
• material sellador.

Para mejorar la estanqueidad de la unión roscada de tuberías destinadas al transporte de agua fría y caliente, se emplea estopa de lino impregnada con minio o cinta de teflón (FUM).

Para tuberías con fluido caloportador cuya temperatura supera los 100°C, se utiliza como sellador estopa de lino impregnada con grafito, trenzada con cordón de amianto.

El proceso de montaje incluye una serie de etapas principales:

1. La tubería se sujeta en una prensa. En los extremos, previamente tratados con aceite de linaza, se corta la rosca.
2. Sobre la rosca, en el sentido de avance, se enrolla una capa fina de material sellador.
3. En el extremo de la primera tubería, previamente tratado con aceite de linaza o pintura al óleo, se enrosca el acoplamiento hasta que se atasque en el final de la rosca.
4. Se acopla el extremo de la segunda tubería, envuelto de la misma manera, enroscando la segunda salida del acoplamiento hasta que se atasque en el final de la rosca.

El manguito primero se aprieta a mano y luego se refuerza con una llave de tubo. El resultado es una conexión en la que los extremos de los tubos enroscados en el manguito se encuentran, pero sin apoyarse uno contra el otro.

Después de completar los trabajos de reparación, solo queda verificar la calidad de las conexiones. Para ello, abra la llave y llene el sistema. En caso de detectar una fuga en el punto de conexión, debe apretar las contratuercas. Si los esfuerzos aplicados no dieron el resultado deseado, es mejor reinstalar la conexión.

Detalles de la instalación del manguito de compresión

En la situación en que la rosca del tubo se ha podrido y no es conveniente roscarla de nuevo, la solución universal será instalar un manguito de compresión.

La instalación de un manguito de compresión es una opción infalible en situaciones en las que es necesario unir tubos o conectar equipos sin utilizar rosca.

Para instalar correctamente un racor de compresión, el montaje se realiza en el siguiente orden:

1. El extremo del tubo que se va a unir se limpia de rebabas, tratando tanto la superficie exterior como la interior del tubo.
2. El extremo del tubo se inserta en el cuerpo del racor, colocándolo de modo que la parte central del manguito coincida exactamente con la junta.
3. Se desliza el anillo de compresión sobre el tubo.
4. Se coloca la tuerca de compresión sobre el segmento resultante. Al moverse a lo largo de la rosca, la tuerca presionará el anillo de compresión contra el tubo, creando una conexión hermética.

Al apretar la tuerca, no debe aplicar fuerza excesiva. De lo contrario, la tuerca podría aplastar la conexión o simplemente romperse.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Procedimiento de montaje utilizando un manguito roscado:

Tecnología de unión sin rosca:

Hemos descrito los principales métodos de conexión de tubos de acero mediante la instalación de racores. La opción óptima debe elegirse según las condiciones de la situación concreta.

¿Tiene experiencia personal en el montaje de tuberías de acero con racores? ¿Desea compartir los conocimientos adquiridos o hacer preguntas sobre el tema? Por favor, deje comentarios y participe en los debates: el formulario de comentarios se encuentra a continuación.