Unión de tuberías plásticas con metálicas: análisis de los mejores métodos y detalles de instalación

A veces, al instalar sistemas de comunicación, es necesario combinar elementos hechos de diferentes materiales. Especialmente a menudo en la práctica de la construcción se encuentra la conexión de tuberías de plástico con metálicas, para la cual se pueden utilizar diferentes métodos.

Le explicaremos cómo conectar con la máxima fiabilidad un tramo de tubería de plástico a un sistema existente de acero o hierro fundido. Aquí se describen en detalle las tecnologías que permiten garantizar la estanqueidad en la unión. En el artículo se presentan los dispositivos y herramientas necesarios para el trabajo.

Razones para usar materiales diferentes

Normalmente, al instalar sistemas de agua, alcantarillado u otros, los constructores intentan usar el mismo material. Sin embargo, en algunos casos no se puede prescindir de estructuras combinadas. Las razones más frecuentes son las siguientes.

Reemplazo planificado y trabajos de reparación urgentes. Las comunicaciones de hierro fundido con las que están equipadas las casas construidas hace varias décadas se van deteriorando gradualmente. Con el tiempo, los elementos metálicos se corroen o se obstruyen, por lo que requieren un reemplazo planificado o de emergencia.

Es bastante natural que en este caso las viejas tuberías de hierro fundido o acero se reemplacen por tuberías poliméricas, que se caracterizan por un menor costo y facilidad de instalación.

En casas antiguas con comunicaciones instaladas hace mucho tiempo, a las columnas ascendentes metálicas (generalmente de hierro fundido) a menudo se conectan tuberías poliméricas modernas

Construcción. El proceso de construcción de viviendas individuales o públicas implica la instalación de redes de calefacción, alcantarillado y suministro de agua. A menudo, diferentes organizaciones se encargan de la instalación de varios sistemas, y debido a la falta de coordinación, se suministran varios tipos de tuberías a la obra, tanto de metal como de plástico.

Casos especiales. En algunas situaciones, la combinación de materiales diferentes es una necesidad imperiosa, por ejemplo:

• Conexión de la tubería al equipo tecnológico, cuya alta temperatura no pueden soportar los productos plásticos fusibles;
• Tendido de la tubería en zonas sometidas a cargas elevadas, por ejemplo, debajo de carreteras transitadas o a la salida del garaje. En este caso, en los tramos difíciles se colocan elementos metálicos más resistentes, y en los demás – poliméricos.

Como podemos ver, la necesidad de combinar diferentes tipos de tuberías surge con bastante frecuencia.

Tipos y características de tuberías

Para realizar la conexión correcta de tuberías fabricadas con diferentes tipos de materiales, se deben conocer los tipos principales y las propiedades de dichos productos.

Opción #1: metálicas

Dichos elementos, que se caracterizan por su dureza y densidad mecánica, pueden soportar cargas considerables. Una desventaja común de los productos metálicos es su alto costo.

Las tuberías metálicas de cobre, acero y hierro fundido tienen altos niveles de rigidez y resistencia, pero no siempre son capaces de resistir la corrosión y también son propensas a la formación de obstrucciones

Entre las opciones más comunes se pueden mencionar los siguientes tipos de tuberías.

Tubos de hierro fundido. Es el material más popular, caracterizado por una buena resistencia, durabilidad y un precio relativamente económico.

Un factor negativo de las tuberías de fundición es la fragilidad, por la cual estos productos requieren un manejo cuidadoso durante el almacenamiento y el transporte. Antes de comenzar los trabajos, es importante inspeccionar los elementos de fundición en busca de astillas, grietas y otros defectos.

Tubos de acero. Bajo este nombre se agrupan varios tipos de productos:

• Los tubos de acero ordinario se cubren de óxido con bastante facilidad y también tienden a obstruirse internamente, lo que provoca atascos.
• El acero galvanizado no es propenso a la corrosión, pero su instalación es bastante complicada.
• El acero inoxidable posee las más altas propiedades de consumo (resistencia a sustancias agresivas, solidez), pero los productos de este tipo de metal son caros y requieren un procesamiento laborioso.

Cabe señalar que los elementos de acero son más caros que los de hierro fundido.

Tuberías de cobre. Es una opción bastante poco común, ya que las tuberías de cobre tienen un costo elevado. No obstante, estos elementos de alta calidad se utilizan a veces para comunicaciones (nodo del elevador) en la construcción de casas particulares.

Opción #2: plásticas

Para la instalación de sistemas de comunicación se utilizan tubos fabricados con diversos tipos de polímeros. Todos los productos plásticos se caracterizan por importantes ventajas como la inercia química (incluso frente a sustancias agresivas), la resistencia a la corrosión, la baja tendencia a obstruirse y un precio asequible.

Los tubos poliméricos se utilizan ampliamente en las obras de construcción modernas debido a su bajo costo y excelente resistencia a la acción de sustancias agresivas.

Al mismo tiempo, varias características de los tubos de plástico dependen directamente de las propiedades del material del que están hechos.

Los más utilizados son:

• Polietileno: los productos de este polímero tienen buena elasticidad y suficiente densidad. Sin embargo, no pueden soportar altas temperaturas (el PET se ablanda ya a los 80 grados Celsius), por lo que no es recomendable utilizarlos para transportar líquidos y gases calientes.
• Polipropileno: los tubos de este plástico son los más extendidos, ya que este material combina perfectamente un peso ligero con resistencia y durabilidad. Los elementos de polipropileno soportan bien las altas temperaturas, lo que permite utilizarlos en sistemas de agua caliente incluso sin refuerzo.
• Policloruro de vinilo (PVC). Es la opción menos común, ya que los productos fabricados con este plástico son bastante frágiles. Estos tubos deben instalarse solo en lugares donde no estén sujetos a cargas; la mayoría de las veces se utilizan para crear sistemas de alcantarillado.

En el hogar se utilizan todos los tipos de tubos mencionados.

Opción #3: metaloplásticas

El material combinado, que ha recibido gran reconocimiento últimamente, se compone de cinco capas, incluyendo dos cubiertas de plástico (interna y externa), dos capas de pegamento y una lámina de aluminio.

Las tuberías de metal y plástico tienen una construcción combinada que, además de dos capas de polímero, incluye una capa adherida de lámina de aluminio. Estos productos se caracterizan por su alta calidad, combinando estética con resistencia y bajo peso.

Estos productos no solo se caracterizan por sus altas cualidades de consumo (durabilidad, confiabilidad, ligereza), sino también por su atractiva apariencia, lo que permite utilizarlos sin acabados adicionales. Las tuberías de metal-plástico pueden emplearse para la instalación de diversas comunicaciones: sistemas de agua, alcantarillado, calefacción y drenaje.

¿Cómo conectar tuberías de alcantarillado?

Dependiendo de la función del sistema, los elementos metálicos y poliméricos pueden montarse de diferentes maneras. La forma más sencilla es conectar tuberías de alcantarillado fabricadas con diferentes materiales.

Para unirlos, se utilizan productos especiales (manguitos corrugados, codos de plástico, selladores) que pueden tener diferentes tamaños y configuraciones.

El manguito de transición es una excelente opción que permite unir una tubería de PVC con un cuello de hierro fundido. Este método se suele aplicar en la instalación de tuberías de alcantarillado.

Utilizando un dispositivo similar, se puede unir fácilmente una tubería de polímero con un cuello de hierro fundido. Para que estas piezas ajusten firmemente entre sí, es importante elegir un manguito o fuelle que se adapte a los parámetros. Si por alguna razón no se logra, se puede usar goma de poros finos (incluso una alfombrilla de coche vieja).

Del material se corta una tira larga y estrecha con la que se refuerza la unión entre las tuberías. Esta operación se realiza cómodamente con un destornillador ancho sin filo, trabajando con cuidado y atención, recordando la posible deformación del plástico.

No se recomienda encarecidamente sellar un elemento de plástico en un casquillo de metal mediante acuñado ni rellenar la junta con cemento.

En el primer caso, no conseguirá una unión hermética, ya que debido a la plasticidad del polímero, la tubería se deformará. En el segundo, la dilatación térmica del plástico impedirá un buen resultado: bajo la acción de la tubería caliente, la fijación se verá afectada y la junta perderá su estanqueidad.

Conexiones de tuberías de calefacción y de agua

Esta opción se considera más compleja, ya que el sistema de tuberías está bajo presión. En este caso, se pueden aplicar varios métodos de conexión de tuberías:

Roscadas

Para tuberías cuyo diámetro no supere los 4 centímetros, la opción óptima es la conexión mediante accesorios. Estos prácticos dispositivos pueden tener diferentes configuraciones y parámetros, pero comparten una característica de diseño común.

Un extremo del racor termina en un manguito liso, diseñado para un elemento polimérico, el otro tiene en el extremo una rosca interna o externa, destinada a fijar la tubería metálica.

Los racores roscados, diseñados para crear nudos de conexión fiables entre tuberías de plástico y metal, pueden tener formas y tamaños muy variados.

Para opciones de conexión más complejas, se utiliza el racor en T, con el cual se pueden unir en un solo sistema dos elementos de plástico y uno metálico (generalmente de acero).

Bridados

Para tuberías de gran diámetro (60 cm o más), es mejor utilizar bridas desmontables especiales, que constan de dos piezas idénticas unidas con pernos.

Para conectar tuberías de diferentes materiales se pueden utilizar varios tipos de bridas (libres, de perfil, con apoyo en resaltos), que se diferencian por su tamaño y características constructivas.

Esto evita tener que apretar la rosca manualmente, lo cual es difícil en piezas grandes, pero al mismo tiempo permite crear una sujeción fuerte y fiable.

Tipos especiales

Para el acoplamiento de piezas también se pueden utilizar otros tipos de racores, por ejemplo, un manguito especial o racores tipo Gebo. Esta última opción es especialmente recomendable para unir tuberías de poca longitud o sistemas ubicados en lugares difíciles (por ejemplo, cerca del suelo).

Manguera metálica

Para combinar elementos de plástico con tuberías metálicas también se puede utilizar un dispositivo especial: el manguito metálico flexible, diseñado para funcionar en condiciones extremadamente difíciles (alta presión, exposición a sustancias agresivas).

Normalmente, este dispositivo se utiliza en la instalación de gasoductos o en el montaje de sistemas en plantas químicas, sin embargo, también se puede aplicar perfectamente en la construcción.

Con el manguito metálico flexible se puede crear una unión elástica. Este dispositivo se utiliza normalmente en la industria, incluso en trabajos complejos y peligrosos.

El manguito metálico, del cual un ejemplo es la manguera flexible para mezclador, se fija a la tubería metálica mediante una rosca común (en caso de conectar elementos de gran diámetro, se puede usar una brida del tamaño adecuado). En el otro extremo del manguito metálico se coloca un racor adicional con un manguito polimérico que se acopla con la pieza de plástico.

Una ventaja especial de este método es la posibilidad de crear una unión flexible, gracias a lo cual la estructura puede «sortear» varios obstáculos.

A continuación, examinaremos detalladamente la instalación de uniones de diferentes tipos.

Particularidades de la instalación de accesorios roscados

Gracias a las distintas variedades de racores roscados, durante el montaje de la tubería se logra la posibilidad de realizar las curvas y giros más complejos.

La forma más común de conectar estructuras metálicas/plásticas es el raccord «americano». Este elemento, que tiene un manguito y una rosca en los extremos, permite unir piezas diferentes de forma fácil y rápida.

El dispositivo más popular para unir elementos poliméricos y metálicos es el raccord «americano», que se fabrica en varios tamaños. Este práctico accesorio, con un manguito de plástico y rosca metálica, es extremadamente fácil de instalar y permite crear una conexión hermética y fiable en poco tiempo.

Instrucción paso a paso para la instalación

Para conectar un tubo metálico con un tubo de polipropileno u otro tubo de plástico, es necesario:

• Con un soldador especial, suelde el manguito del raccord al extremo del tubo polimérico y luego espere a que la junta se enfríe.
• Acerque la pieza metálica al otro extremo del «americano» y luego enrosque la rosca. Para sellar la junta, es recomendable envolverla a lo largo de la rosca con una o dos capas de cinta de teflón, estopa o fibra de lino (opcionalmente, se puede cubrir con silicona).
• El raccord siempre debe apretarse a mano: el uso de herramientas es desaconsejable e incluso peligroso. El equipo especial no permite controlar completamente la fuerza aplicada, lo que podría dañar la pieza.
• Después de terminar el trabajo, es importante verificar la resistencia de la fijación. Para ello, basta con abrir el agua y asegurarse de que no haya fugas. Si aún así se filtra humedad por la junta, se puede intentar apretar un poco más el perno. Si el agua sigue filtrándose, es necesario desenroscar la rosca y repetir todo el proceso.

La forma de la unión terminada se puede modificar ablandando la pieza de plástico con una pistola de calor y luego haciéndole el doblez necesario según el proyecto.

Conexión de tubería metálica sin rosca

Hay situaciones en las que es necesario conectar un tubo de plástico a un tubo metálico que no tiene rosca.

Se puede hacer una rosca en un tubo utilizando una herramienta especial: un roscador. En tiendas especializadas se pueden encontrar tanto modelos mecánicos como eléctricos de este dispositivo.

Este problema se puede resolver con una herramienta especial llamada «roscador» o «terraja», con la que se pueden hacer ranuras en una pieza de acero o hierro fundido.

Existen dos variantes del dispositivo:

• Eléctrico, que incluye varias cuchillas diseñadas para tubos de diferentes diámetros. Estos modelos son cómodos y fáciles de usar, pero tienen un coste elevado.
• El roscador manual es mucho más barato, pero trabajar con él requiere más fuerza física y cierta habilidad.

Para obtener información detallada sobre cómo roscar tuberías, puede leer el artículo que le proponemos.

Al utilizar roscadores, debe seguir algunas reglas sencillas:

• No debe trabajar con la herramienta si el tubo está a poca distancia de la pared.
• El roscador eléctrico se calienta rápidamente, por lo que al procesar varios elementos, deberá descansar periódicamente.
• Al trabajar con una herramienta manual, es importante alternar los movimientos, realizando media vuelta hacia adelante y un cuarto de vuelta hacia atrás, hasta que haya cortado la rosca a la longitud deseada.

Para cortar la rosca en el tubo, es necesario limpiar bien el tubo, si es necesario, quitar la pintura existente y limar las rebabas metálicas. Luego, realice la rosca con una herramienta eléctrica o manual.

Limpie bien las ranuras cortadas y engrase con grasa sólida, aceite u otro lubricante, y luego utilícelas para la conexión con el racor.

Particularidades de la fijación con bridas

En esta variante de fijación de tubos de polímero y metal se utilizan dispositivos desmontables especiales: bridas y abrazaderas. No solo permiten crear una unión resistente, sino que también brindan acceso al punto de conexión de los tubos (para ello, basta con desatornillar los pernos).

En el esquema presentado se muestra la conexión de un tubo metálico y uno plástico mediante una abrazadera. Este tipo de fijación se puede utilizar en tramos de tubería de gran diámetro.

Existen varias opciones de estos dispositivos, entre las cuales son especialmente comunes:

• Abrazaderas libres que se apoyan en un resalte recto. Estas piezas están diseñadas para montar elementos ligeros de hasta 30 cm de diámetro, así como tubos medianos y pesados cuyo diámetro no supere los 15 centímetros.
• Las abrazaderas libres con apoyo en un resalte cónico ayudarán a crear estructuras de tubos con un diámetro no superior a 20 cm.
• Las fijaciones de cuña con brida perfilada y saliente de acero se consideran universales; se pueden utilizar para unir diferentes elementos, y es importante prestar atención al tamaño.
• El resalte recto con transición cónica permite aumentar significativamente la resistencia de la unión.

Independientemente del modelo de abrazadera utilizado, para realizar la unión se debe seguir el siguiente procedimiento de trabajo:

• Antes de comenzar la manipulación, es importante seleccionar un elemento del tipo necesario, cuyo tamaño corresponda al diámetro de la parte metálica de la tubería.
• Debe inspeccionar cuidadosamente la pieza seleccionada: la pieza no debe tener rebabas afiladas que puedan rayar y dañar los tubos de plástico, que son bastante frágiles.
• En el tubo de acero (metálico) se determina la ubicación de la conexión prevista, luego se corta con cuidado (los bordes deben quedar lisos).
• Después de esto, se coloca la abrazadera sobre la pieza metálica. Para garantizar una unión hermética, se añade una junta de goma que no debe sobresalir de la línea de corte más de un centímetro.
• A continuación, se deben unir todos los elementos del conjunto de fijación, sujetando con pernos la abrazadera en el tubo metálico al elemento similar instalado en la pieza de polímero.

El apriete de los pernos debe realizarse de manera tranquila y uniforme, dando una vuelta completa a la rosca y evitando aplicar fuerza excesiva para no dañar una pieza bastante frágil.

Sobre el uso de abrazaderas en la unión, reparación de tuberías y fijación de tuberías instaladas a la vista, se ha escrito detalladamente en este artículo.

Tipos especiales de conexiones de tuberías

En algunos casos es conveniente utilizar sujetadores con otros tipos de racores. Consideremos dos variantes de estos trabajos.

Sujeción mediante un manguito especial

Una pieza bastante simple se puede no solo adquirir en tiendas de materiales de construcción, sino también fabricar usted mismo.

El dispositivo consta de las siguientes partes:

• cuerpo, fabricado en hierro fundido o acero resistente;
• dos tuercas, que se colocan a dos lados de la pieza;
• juntas de goma para sellar la conexión;
• cuatro arandelas metálicas, que deben estar en el interior del manguito.

Los parámetros de todos los elementos deben corresponder al diámetro de las tuberías en las que se utilizarán.

Instrucciones de uso: se deben insertar los extremos de las tuberías hasta la mitad del manguito, pasándolos a través de las juntas, arandelas y tuercas, y luego apretar fuertemente estas últimas para que compriman las juntas.

Instalación con manguito de apriete (fitting Gebo)

La unión de tuberías metálicas y de polímero mediante rosca proporciona una junta garantizadamente hermética, sin embargo, este método no siempre es posible.

Cuando la tubería metálica es de poca longitud o está adyacente a una superficie horizontal, es conveniente utilizar un manguito de apriete y conexión, también denominado racor tipo Gebo (por ejemplo, HEBO-QUIK).

El manguito de apriete y conexión (racor Gebo) se recomienda especialmente para el montaje de tuberías de diferentes materiales en lugares de difícil acceso (por ejemplo, cerca de una pared).

Un dispositivo similar consta de las siguientes piezas:

• cuerpo;
• tuercas de sujeción;
• anillos de apriete, de presión y de sellado.

El trabajo no requiere habilidades especiales, equipo especializado ni mucho tiempo.

Procedimiento:

• Limpiar el extremo de la tubería metálica de suciedad y pintura vieja.
• Desenroscar completamente el manguito.
• Colocar sucesivamente sobre el elemento de hierro fundido o acero todas las piezas de sujeción, mientras que el anillo de sellado debe estar a una distancia de 1 o más centímetros del extremo del producto.
• Insertar el extremo del tubo metálico en el cuerpo del manguito de conexión, acercar todos los anillos disponibles, y luego apretar el tornillo.
• A la rosca del manguito situada al otro lado, se debe fijar el racor 'americano', habiendo soldado previamente el tubo de polímero al mismo.

Para comprobar la resistencia de la fijación, se debe tirar suavemente del elemento, sujetando con la mano el tubo al que está fijado.

El racor no debe moverse sobre la estructura. Si reacciona a sus toques, debe apretar más la rosca. El movimiento en este caso significará que ha elegido un tamaño incorrecto, por lo que el manguito no encaja firmemente en el tubo.

Todos los tipos de fijaciones descritos anteriormente se pueden utilizar para conectar tubos metálicos con elementos de metal-plástico.

Conclusiones y video útil sobre el tema

En los videos publicados en esta sección se demuestra claramente el procedimiento para realizar la fijación de tubos de metal y polímeros mediante el racor 'americano' y la conexión de brida.

Aplicación práctica de la brida:

El proceso de conexión de tubos metálicos (de hierro fundido, acero) y poliméricos requiere cierta fuerza y habilidad. Independientemente del tipo de fijación, para lograr uniones perfectas es importante seleccionar correctamente las piezas del tamaño adecuado y seguir cuidadosamente las instrucciones.

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