Tubo (transporte de fluidos)

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Un tubo , o tubería , es un cilindro hueco largo que se utiliza para mover fluidos ( líquidos o gases ) o para proteger cables y alambres eléctricos u ópticos.

Los términos " tubería " y "tubo" son casi intercambiables, aunque existen pequeñas distinciones: por lo general, un tubo tiene requisitos de ingeniería más estrictos que una tubería. Tanto la tubería como el tubo implican un nivel de rigidez y permanencia, mientras que una manguera suele ser portátil y flexible. Un tubo y una tubería pueden especificarse mediante designaciones de tamaño de tubería estándar, por ejemplo , tamaño nominal de la tubería o por diámetro exterior o interior nominal y/o espesor de pared. Las dimensiones reales de la tubería generalmente no son las dimensiones nominales: una tubería de 1 pulgada en realidad no medirá 1 pulgada ni en diámetro exterior ni interior, mientras que muchos tipos de tubería se especifican por diámetro interior real, diámetro exterior o espesor de pared.

Hay tres clases de tubos fabricados: sin costura, ^[1] soldados tal como están o soldados por resistencia eléctrica (ERW) y estirados sobre mandril (DOM).

• Los tubos sin costura se producen mediante extrusión o perforación rotatoria .
• Los tubos estirados sobre mandril están hechos de tubos soldados por resistencia eléctrica y estirados en frío que se estiran a través de una matriz y sobre un mandril para crear características tales como integridad de soldadura confiable, precisión dimensional y un excelente acabado de superficie.

Existen muchas normas gubernamentales e industriales para tuberías y conductos. Existen muchas normas para la fabricación de tubos; algunas de las más comunes son las siguientes:

• Especificación estándar ASTM A213 para tubos de calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor de acero aleado ferrítico y austenítico sin costura.
• Especificación estándar ASTM A269 para tubos de acero inoxidable austenítico sin costura y soldados para servicio general
• Especificación estándar ASTM A270 para tubos sanitarios de acero inoxidable austenítico soldados y sin costura
• Especificación estándar ASTM A511 para tubos mecánicos de acero inoxidable sin costura
• Especificación estándar ASTM A513 para tubos mecánicos de acero al carbono y de aleación soldados por resistencia eléctrica
• Especificación estándar ASTM A554 para tubos mecánicos de acero inoxidable soldados
• Norma británica 1387:1985 Especificación para tubos y tubulares de acero roscados y encastrados y para tubos de acero de extremo liso adecuados para soldar o atornillar a roscas de tubería BS 21

Las especificaciones de materiales ASTM generalmente cubren una variedad de grados o tipos que indican una composición de material específica. Algunos de los más utilizados son:

• TP304
• TP316
• MT304
• MT403
• MT506

En las instalaciones que utilizan hidrógeno , las tuberías de cobre y acero inoxidable deben limpiarse previamente en fábrica (ASTM B 280) o certificarse como aptas para instrumentos. Esto se debe a la particular propensión del hidrógeno a explotar en presencia de oxígeno , fuentes de oxigenación o contaminantes, a tener fugas debido a su tamaño atómico y a provocar la fragilización de los metales, en particular bajo presión.

Para un tubo de caucho de silicona ^[2] con una resistencia a la tracción de 10 MPa y un diámetro exterior de 8 mm y paredes de 2 mm de espesor, la presión máxima se puede calcular de la siguiente manera:

Diámetro exterior = 8 milímetros (0,3150  pulgadas )

Espesor de la pared = 2 milímetros (0,07874 pulgadas)

Resistencia a la tracción = 10 * 1000000 [ Pa ]

Presión de estallido = (Resistencia a la tracción * Espesor de la pared * 2 / (10 * Diámetro exterior) ) * 10 [Pa]

Proporciona una presión de estallido de 5 MPa.

Utilizando un factor de seguridad :

Presión máxima = (Resistencia a la tracción * Espesor de la pared * 2 / (10 * Diámetro exterior) ) * 10 / Factor de seguridad [Pa]

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Los tubos son componentes esenciales en los sistemas de intercambio de calor para ayudar a enfriar los motores y otros instrumentos. Las aplicaciones industriales utilizan tubos resistentes a la presión para contener de forma segura los gases y líquidos bajo presión sin provocar fugas de aire o averías. Además, los dispositivos alimentados por ultrasonidos suelen emplear tipos especiales de tubos de paredes delgadas que pueden generar vibraciones cuando se exponen a un campo eléctrico. Por último, los componentes de los tubos proporcionan una conservación eficiente de la energía en los materiales de aislamiento de las carcasas, como el aislamiento de espuma de caucho de silicona y el aislamiento de espuma de polietileno.

Wikisource tiene el texto del artículo de la Encyclopædia Britannica de 1911 " Tube ".

• Instituto Steeltube.org