FABRICACIÓN | SISTEMAS DE TUBERÍAS
Cuando se utilizan productos químicos altamente corrosivos en aplicaciones de procesamiento industrial, a menudo se especifica el policloruro de vinilo clorado (CPVC). Dependiendo de las condiciones y aplicaciones de cada sistema, se pueden recomendar diferentes variaciones de tuberías: cédula 80, cédula 40 e incluso fibra de vidrio (FRP) revestida de CPVC.
Creamos esta guía para que conozcas las diferencias entre las tres opciones y te sirva para determinar el tipo de CPVC que es ideal para tu proyecto.
Primero empezamos con un concepto básico: ¿qué significa el término “Cédula” en tuberías?
El tamaño o diámetro nominal de tubería (Nominal Pipe Size o NPS por las siglas en inglés) es un conjunto de estándares norteamericanos para tuberías que se utilizan en aplicaciones de alta presión y temperatura. El NPS identifica la tubería utilizando dos criterios:
- Diámetro exterior: un número dimensional que se refiere al ancho de una abertura de tubería desde el borde exterior hasta el otro borde exterior a 180°.
- Cédula: un número no dimensional que refleja el grosor de la pared de la tubería.
En este sentido, la Norma ASTM F441 define el grosor de la pared en tuberías de CPVC –cédulas 40 y 80– y éste depende del diámetro exterior de la tubería.
En otras palabras, la distinción de “cédula” es solo nominal, y no una medida dimensional real. El grosor de la pared aumenta a medida que el diámetro exterior de una tubería aumenta. Las dos tablas que mostramos en los siguientes párrafos muestran los valores de espesor de pared, específicamente para las tuberías cédula 40 y cédula 80 según el diámetro exterior de la tubería.
Hablemos de las capacidades de carga de presión
En gran medida, la distinción de cédula se implementó en la industria para ayudar a los ingenieros y arquitectos a comprender las capacidades de carga de presión de una tubería. Esto es porque el grosor de pared aumentado en la tubería cédula 80 permite tener una presión nominal más alta que la tubería cédula 40.
>>Descubre cómo calcular las clasificaciones de presión en tuberías de CPVC
Sobre las aplicaciones de cada cédula
Es posible que te recomienden tuberías industriales Corzan® de cédula 80 si necesitas sistemas presurizados que estén expuestos a altas temperaturas. El grosor adicional de la pared también aumentará la resistencia al impacto de la tubería, y permitirá que la tubería mantenga las capacidades de carga de presión durante más tiempo cuando se utilicen sustancias altamente agresivas y corrosivas.
La pared más delgada de la cédula 40, en comparación con la cédula 80, da como resultado una clasificación de presión más baja a todas las temperaturas. Por lo tanto, cuando los requisitos de clasificación de presión son bajos, pero la resistencia a la corrosión es crítica, es posible que te recomienden usar CPVC cédula 40 (esto incluye ciertas aplicaciones de ventilación o plomería).
Y para sistemas donde se manejan humos y otras situaciones sin presión, los ductos de CPVC son la geometría predilecta. El grosor de pared de los ductos es incluso menor que el de cédula 40, pero la resistencia química se mantiene.
Medidas de tuberías y tablas de clasificación de presión
Cuando comparas las medidas de la tubería de CPVC cédula 80 y cédula 40, solo el diámetro exterior permanece constante.
Por ejemplo, ambas tuberías de 1 pulgada tienen un diámetro exterior de 1.315 pulgadas. Pero el espesor mínimo de la pared, así como el diámetro interior, el peso de la tubería y la presión máxima del agua pueden variar.
Si eres especialista, las siguientes tablas pueden darte una guía sobre el tamaño y el calibre apropiados para la tubería según la presión y otros factores:
Cédula 80
|
Diámetro de la tubería (‘in’) |
Diámetro exterior (‘in’) |
Pared mínima (‘in’) |
Diámetro interior promedio (‘in’) |
Peso de la tubería (lbs/ft) |
Presión máxima de agua a 73° F (psi) |
|
1/4'' |
0.540 |
0.119 |
0.288 |
0.110 |
1130 |
|
3/8’’ |
0.675 |
0.126 |
0.407 |
0.153 |
920 |
|
1/2’’ |
0.840 |
0.147 |
0.528 |
0.225 |
850 |
|
3/4’’ |
1.050 |
0.154 |
0.724 |
0.305 |
690 |
|
1’’ |
1.315 |
0.179 |
0.935 |
0.450 |
630 |
|
11/4'' |
1.660 |
0.191 |
1.256 |
0.621 |
520 |
|
11/2'' |
1.900 |
0.200 |
1.476 |
0.754 |
470 |
|
2’’ |
2.375 |
0.218 |
1.913 |
1.043 |
400 |
|
21/2'' |
2.875 |
0.276 |
2.289 |
1.594 |
420 |
|
3’’ |
3.500 |
0.300 |
2.864 |
2.132 |
370 |
|
4’’ |
4.500 |
0.337 |
3.786 |
3.116 |
320 |
|
6’’ |
6.625 |
0.432 |
5.709 |
5.951 |
280 |
|
8’’ |
8.625 |
0.500 |
7.565 |
9.040 |
250 |
|
10’’ |
10.750 |
0.593 |
9.492 |
13.413 |
230 |
|
12’’ |
12.750 |
0.687 |
11.294 |
18.440 |
230 |
|
14’’ |
14.000 |
0.750 |
12.410 |
22.119 |
220 |
|
16’’ |
16.000 |
0.843 |
14.214 |
28.424 |
220 |
Cédula 40
|
Diámetro de la tubería (‘in’) |
Diámetro exterior (‘in’) |
Pared mínima (‘in’) |
Diámetro interior promedio (‘in’) |
Peso de la tubería (lbs/ft) |
Presión máxima de agua a 73° F (psi) |
|
1/4'' |
0.540 |
0.088 |
0.354 |
0.088 |
780 |
|
3/8'' |
0.675 |
0.091 |
0.483 |
0.117 |
620 |
|
1/2'' |
0.840 |
0.109 |
0.608 |
0.177 |
600 |
|
3/4'' |
1.050 |
0.113 |
0.810 |
0.235 |
480 |
|
1'' |
1.315 |
0.133 |
1.033 |
0.349 |
450 |
|
11/4'' |
1.660 |
0.140 |
1.364 |
0.471 |
370 |
|
11/2'' |
1.900 |
0.145 |
1.592 |
0.567 |
330 |
|
2'' |
2.375 |
0.154 |
2.049 |
0.760 |
280 |
|
21/2'' |
2.875 |
0.203 |
2.445 |
1.205 |
300 |
|
3'' |
3.500 |
0.216 |
3.042 |
1.578 |
260 |
|
4'' |
4.500 |
0.237 |
3.998 |
2.247 |
220 |
|
6'' |
6.625 |
0.280 |
6.031 |
3.960 |
180 |
|
8'' |
8.625 |
0.322 |
7.943 |
5.952 |
160 |
|
10'' |
10.750 |
0.365 |
9.976 |
8.450 |
140 |
|
12'' |
12.750 |
0.406 |
11.890 |
11.162 |
130 |
|
14'' |
14.000 |
0.437 |
13.072 |
13.233 |
130 |
|
16'' |
16.000 |
0.500 |
14.940 |
17.275 |
130 |
¿Cuándo usar plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP) y recubierto con CPVC?
Otra variación de las tuberías de CPVC utilizadas en aplicaciones industriales son los plásticos reforzados con fibra de vidrio (FRP) revestidos con CPVC. Cabe destacar que la tubería de FRP no utiliza el conjunto de normas NPS, ya que ésta se construye a la medida para condiciones especializadas.
Ventajas del FRP Recubierto con CPVC
Cuando el material de CPVC ofrece la resistencia a la corrosión que necesitas, pero la tubería de calibre 80 no cumple con los requisitos de presión o temperatura que requiere tu sistema, podrían sugerirte usar tubería de FRP revestida con CPVC.
El revestimiento de CPVC ofrece una capa resistente a la corrosión contra los químicos de procesamiento, mientras que el FRP proporciona la integridad estructural necesaria para cumplir con los requisitos de clasificación de presión y de temperatura del sistema.
>>Mira la tabla de resistencia química de Corzan® para conocer la compatibilidad del CPVC con más de 400 productos químicos.
Costo del FRP recubierto con CPVC
El rendimiento del FRP revestido con CPVC en ambientes de alta presión y temperatura es la razón por la cual se especifica en tuberías de CPVC Corzan® cédula 80 y cédula 40. El motivo por el que no se recomienda universalmente el FRP en aplicaciones compatibles con CPVC es por su costo asociado.
Los sistemas de tuberías de FRP revestidos con CPVC están hechos a medida para cada instalación, es decir, no se fabrican en volumen. Si bien esto ayuda a garantizar que el sistema es compatible con el proceso, encontramos que la instalación y la fabricación requieren de más mano de obra, tanto en cantidad de instaladores como en tiempo requerido. Cada pieza debe ser envuelta, y algunas veces incluso colocada a mano.
Si bien el gasto adicional puede ser importante, la tubería de FRP puede brindarte importantes ventajas de ahorro a largo plazo. Por ejemplo, el FRP revestido con CPVC ha reemplazado a los sistemas de titanio en ambientes corrosivos, de alta presión y de alta temperatura. Y cuando se compara con estos metales exóticos, hay mayores ahorros de material sin obstaculizar el rendimiento o la confiabilidad.
¿Necesitas especificaciones, soporte técnico o ayuda de ingeniería para elegir un tipo de tubería?
En tuberías y conexiones de CPVC Corzan® tenemos tamaños nominales de tubería cédula 40 y cédula 80. Ponte en contacto con nuestro equipo de expertos en productos e ingeniería para recibir información, consejos o capacitación sobre cómo integrar la mejor solución de tuberías para tu aplicación.