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ELEMENTOS DE DISEÑO PARA EL CALCULO DE

FLEXIBILIDAD EN TUBERIAS Y APLICACION DE

COMPENSADORES DE DILATACION

Por: Guillermo Díaz Andrade ©

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ELEMENTOS DE DISEÑO PARA EL CÁLCULO DE FLEXIBILIDAD EN TUBERÍAS Y APLICACIÓN DE COMPENSADORES DE DILATACIÓN

INTRODUCCIÓN
En todos los ámbitos de la industria y en especial en la tecnología mecánica, los
ingenieros de proyecto y montaje se venenfrentados a un problema común: la
dilatación.
Este fenómeno, especialmente apreciable en las tuberías y conductos sometidos a
variaciones importantes de temperatura, ha causado y causa no pocos problemas debido
principalmente a las graves alteraciones que provoca en el buen funcionamiento de la
instalación.
El hecho de que las tuberías acusen particularmente este fenómeno es debido a su
facilidad paravariar de longitud en presencia de los saltos térmicos y a sus,
generalmente, largos trazados.
Por otra parte las condiciones de explotación de las instalaciones de tuberías y
conductos han experimentado un creciente incremento de temperatura conforme el
rendimiento de las plantas lo ha exigido, y la mejor tecnología de los materiales lo ha
permitido.
Todo ello junto con las fuerzas provocadas por ladilatación, las vibraciones
engendradas por compresores, turbinas, motores, bombas y otros elementos, convierten
a las tuberías y conductos en elementos transmisores y perturbadores por excelencia
dado que su rigidez y estructura, generalmente metálica, favorece la rápida y sostenida
propagación de molestos efectos a través de las instalaciones.
La adopción de medidas con las cuales se anule ominimice la difusión de estos efectos
es de suma importancia en el campo del diseño de ingeniería mecánica precisamente por
ser todos ellos perjudiciales y contrarios a la voluntad del diseñador, que es la de
vehicular todo tipo de fluidos con eficacia, seguridad y sin efectos secundarios.
Este trabajo no pretende sustituir a nada, ya que el campo es muy complejo y técnicas
similares pueden resultartambién útiles. Más bien trata de ofrecer un resumen
eminentemente práctico, en el cual se aclaran los conceptos en que se basa el problema
expuesto y en el que, al mismo tiempo, se ofrecen algunas opciones, acaso las más
idóneas, para comprenderlo y solucionarlo.

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ELEMENTOS DE DISEÑO PARA EL CÁLCULO DE FLEXIBILIDAD EN TUBERÍAS Y APLICACIÓN DE COMPENSADORES DE DILATACIÓN

CONCEPTOS BASICOS
TEMPERATURA
Entendemos que es la medida del estado de un cuerpo en relación al calor ó el frío,
generalmente la expresamos en grados centígrados (aquí hablaremos de los valores
aplicables en Europa continental) y tiene una influencia decisivasobre la elasticidad,
plasticidad y comportamiento de los materiales.
PRESION
Es la razón de una fuerza normal ejercida sobre un punto y la superficie sobre la que se
aplica. La expresaremos en Kg/cm2 y se relaciona con la resistencia de los materiales.
FUERZA
Es una magnitud que expresa la cantidad con que un cuerpo es solicitado en una
dirección y un sentido.
En tubería se trata, generalmente, convalores muy elevados, por ello deberá prestarse
especial atención a los puntos en que se aplican estas fuerzas.
FATIGA
Es la razón proporcional entre una fuerza y su superficie de aplicación. Nos marcará los
límites por encima de los cuales la única seguridad es que se romperá todo, así que
atención también a estos límites.
MODULO DE ELASTICIDAD (ley de hooke)
Es la razón de una fatiga a lacorrespondiente
deformación unitaria.
Siempre que no sobrepase el límite de
elasticidad encontraremos que esta razón es
constante y característica para cada material.
La expresaremos en Kg/mm2.
Podemos observar un ensayo de tracción
realizado a una probeta de hierro, en el que
apreciamos la gráfica esfuerzo-alargamiento
con las zonas muy bien definidas. La parte
lineal corresponde a la zona elástica....