Maquinas Hidraulicas Terminado

8/18/2019 Maquinas Hidraulicas Terminado

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« AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU»

FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

Máquinas Hidráulicas – Tuberas – En!e"eci#ien$% deTuberas

Por

HERNANDEZ, &asandra

LLANOS ROSALES, Carla Na$'al(TELLO BRAVO, Glen Mac%l

ZAVALA MUÑOZ, Fl%reslinda

ODIN

Lic. LUNA DE LA CRUZ, José Er!s"o.

Li#a ) *er+

,-./


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MA#UINAS HIDR$ULICAS % TUBER&AS %

EVEJECIMIENTO DE TUBER&AS


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Dedica#%s a Di%s0 1%r darn%s la sabidura ( ser la lu2 en nues$r%s c%ra2%nes3

Dedica#%s a nues$r%s 1adres 1%rque n%s dier%n la !ida0 n%s 4%r#ar%n c%n

1rinci1i%s ( !al%res 1ara se5uir el bien3


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A'RADECIMIENTO

Da#%s 5racias Di%s s%bre $%das las c%sas0 1%r ser nues$r% 5ua0 nues$r% a#i5%0

1%r darn%s esa ca1acidad in$elec$ual ( ense6arn%s cada da3

Da#%s 5racias a nues$r%s 1adres 1%rque n%s inculcar%n l%s 1rinci1i%s ( !al%res0

1%r su a1%(% inc%ndici%nal que n%s brindan3

Da#%s 5racias a l%s 1r%4es%res 1%rque n%s brindan su a1%(% c%n sus sabi%s

c%nse"%s3


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RECONOCIMIENTO

A la UNI7ERSIDAD *ERUANA DE LAS AM8RICAS0 1%r brindarn%s su a1%(%

inc%ndici%nal ( la %1%r$unidad 1ara 1%der desarr%llar nues$ras ca1acidades0

c%#1e$encias0 cu#1liend% c%n nues$ras e91ec$a$i!as 1r%4esi%nales0 as cul#inar

sa$is4ac$%ria#en$e ( 5ra$a#en$e la 1resen$e in4%r#aci:n c%n c%n$enid%s

rele!an$es3


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PRE(ACIO

El $e9$% que aqu se 1resen$a $iene c%#% 4inalidad dar una in4%r#aci:n %rdenada

de las #aquinas 'idráulicas0 $uberas ( en!e"eci#ien$% de $uberas0 sus

a1licaci%nes0 l%s que 'an l%5rad% en el ca#1% de las indus$rias basánd%n%s en

las $e%ras de l%s es$udi%s reali2ad%s ( la $ecn%l%5a3

L%s di4eren$es $e#as 'an sid% desarr%llad%s 1ar$iend% de l%s 4unda#en$%s de las

$e%ras de Ecuaci:n de Euler 'acia la a1licaci:n en l%s 1r%ble#as 4unda#en$ales

que se 1resen$an en la !ida c%$idiana e indus$rial3

Lue5% de 1lan$ear la in4%r#aci:n i#1%r$an$e #ani4es$a#%s al5un%s e"e#1l%s

a1lica$i!%s #enci%nand% en la #%n%5ra4a3

LOS AUTORES


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ÍNDICE

*;RTADA i

SU=UINA HIDR>ULICA

.3@3 CLASIFICACI?N GENERAL

.33 C;M*;NENTES *RINCI*ALES DE LAS M>=UINAS HIDR>ULICAS

CAPITULO II

*RINCI*I;S TE;RIC;S DE LAS TUR


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CAPITULO III

TU


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INTRODUCCION

En la indus$ria e9is$en una serie de sis$e#as ( equi1a#ien$%s que u$ili2an#áquinas 1ara el #%!i#ien$% ( $rans1%r$e de 4luid%s3 T%d%s es$%s 1r%ces%s es$án

relaci%nad%s c%n la ener5a ( sus 1r%ces%s de $rans4%r#aci:n3 La ener5a

c%n$enida en l%s 4luid%s en #%!i#ien$% 1uede ser u$ili2ada 1ara el acci%na#ien$%

de #áquinas de 4lu"% den%#inadas $urbinas3 La ener5a elc$rica 5enerada 1%r las

$urbinas 1uede ser u$ili2ada 1ara el acci%na#ien$% de #%$%res elc$ric%s0 l%s

cuales 1ueden acci%nar %$ras #áquinas Jb%#bas0 !en$ilad%res ( c%#1res%resK

1ara #%!er ( $rans1%r$ar 4luid%s c%n di4eren$es 4inalidades se5+n el 1r%ces%

indus$rial en el cual es$n in!%lucradas3


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MAQUINAS

Maquinasde Fluídos

MáquinasHidráulicas

Generadoras

Motoras

Máquinas Térmicas

MáquinasElectricas

Maquinas-Herramie

ntas

CAP&TULO I

M$#UINAS HIDR$ULICAS

).) CONCEPTOS B$SICOS

.3.3. Máquina

Es el c%n"un$% de a1ara$%s c%#binad%s 1ara recibir cier$a 4%r#a de ener5a0

$rans4%r#arla ( res$i$uirla en %$ra 4%r#a #ás adecuada0 % 1ara 1r%ducir un e4ec$%

de$er#inad%3

.3.3, Hidr%s$á$ica

Es$udia l%s 4luid%s en re1%s%3 Es$e 1uede ser abs%lu$% % rela$i!%3

.3.3@ Hidr%diná#ica

Es$udia la relaci:n en$re las !el%cidades)aceleraci:n ( las 4uer2as e"ercidas 1%r %

s%bre l%s 4luid%s en #%!i#ien$%3

.3.3 Hidráulica


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Es la ciencia que es$udia la $rans4erencia la $rans4erencia de ener5a que %curre

cuand% se e#1u"a q un 4luid% lquid%0 el cual es su #edi% $rans#is%r3

.3.3B C%#1araci:n De La Hidr%diná#ica La Hidráulica

Hidr%diná#ica

• Anali2a L%s As1ec$%s Te:ric%s• Se basa 4unda#en$al#en$e en la su1%sici:n de las 1r%1iedades de l%s

4luid%s ( le da #a(%r 1es% al as1ec$% cuali$a$i!% de l%s 4en:#en%s3

Hidráulica

• Anali2a l%s as1ec$%s 1rác$ic%s• Se basa 4unda#en$al#en$e en la e91eri#en$aci:n 1rác$ica de l%s

4en:#en%s3• Sus 1rinci1ales e91%nen$es 4uer%n C'e2(0 C%ul%#b0 7en$uri0 Ha5en (

*%use!ille

.3.3/ Máquinas de 4luid%

S%n in5eni%s #ecánic%s que in$erca#bian ener5a c%n el 4luid% que es$á c%n$enid%

% que circula a $ra!s de ellas3 *ueden clasi4icarse si5uiend% dis$in$%s cri$eri%s0

siend% l%s #ás i#1%r$an$es l%s si5uien$es

) Se5+n el sen$id% de la $rans#isi:n de la ener5a

) Se5+n la c%#1resibilidad del 4luid%

) Se5+n el 1rinci1i% de 4unci%na#ien$%

.3.3 Máquinas de 'idráulica

Es la disci1lina del a#1li% ca1% de la #ecánica a1licada que es$udia el

c%#1%r$a#ien$% de b%#bas0 !en$ilad%res ( $urbinas 1ara 4%r#ular cri$eri%s dedise6% que 1er#i$an su selecci:n3

).*DE(INICI+N DE M$#UINA HIDR$ULICA

En 1ri#er lu5ar una #áquina en su 4%r#a #ás si#1le se 1uede de4inir c%#% un

dis1%si$i!% $rans4%r#ad%r de ener5a0 es decir0 la #áquina recibe una 4%r#a de


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ener5a ( la res$i$u(e en %$ra 4%r#a de ener5a3 Un e"e#1l% l% c%ns$i$u(e el

5enerad%r elc$ric% en el cual la ener5a #ecánica que se le 1r%1%rci%na es

$rans4%r#ada en ener5a elc$rica3 E$i#%l:5ica#en$e0 una #áquina 'idráulica es

un ele#en$% en el cual el 4luid% de $raba"% es a5ua0 sin e#bar5% la $urbina de

!a1%r 4unci%na c%n a5ua ( n% es una #áquina 'idráulica0 sin% una #áquina

$r#ica3 Una b%#ba que b%#bea un lquid% calien$e di4eren$e al a5ua0 n% es una

#áquina $r#ica 1er% se c%nsidera una #áquina 'idráulica3 es$% 1%ne de

#ani4ies$% que el n%#bre de #áquina 'idráulica desde el 1un$% de !is$a

e$i#%l:5ic% n% sea el #ás a1r%1iad% 1ara $%da aquella #áquina clasi4icada c%n

es$e n%#bre3 la de4inici:n #ás 1recisa de #áquina 'idráulica es aquella en la cual

el 4luid% de $raba"% que in$erca#bia su ener5a n% !ara sensible#en$e de

densidad en su 1as% a $ra!s de la #áquina0 1ara l% cual en el dise6% ( es$udi% dela #is#a0 se $raba"a ba"% la 'i1:$esis de que la densidad se #an$iene c%ns$an$e3

.3,3. *rinci1i%s de 4unci%na#ien$% de las #áquinas 'idráulicas

Las #áquinas 'idráulicas 1er$enecen al 5ru1% de las de 4luid%s inc%#1rensibles

Jdensidad c%ns$an$eK0 es decir0 aquellas que $ienen la ca1acidad de reali2ar un

in$erca#bi% de ener5a #ecánica #edian$e un 4luid% l%5ra a$ra!esarlas3 *%r %$ra

1ar$e0 el 1r%ces% #is#% 1uede 1resen$ar di4eren$es !arian$es3 *%r e"e#1l%0 si el

1r%cedi#ien$% que el 4luid% incre#en$e su 1r%1ia ener5a0 en$%nces la #aquinaria

!a a recibir el n%#bre 5enerad%ra0 cu(%s e"e#1l%s #ás rele!an$es s%n las b%#bas

( l%s !en$ilad%res3 En ca#bi% si el 4luid% dis#inu(e n%$able#en$e su ener5a0

en$%nces se le den%#ina #%$%ra0 d%nde se ubican las $urbinas3

• Máquinas 'idráulicas #%$%rasS%n aquellas que abs%rben ener5a del 4luid% ( la res$i$u(en en ener5a

#ecánica0 es decir0 la ener5a es en$re5ada 1%r el 4luid% a la #áquina ( s$a

en$re5a $raba"% #ecánic%3 Un e"e#1l% s%n las $urbinas 'idráulicas J*el$%n0Francis ( &a1lanK0 las aer%$urbinas ( l%s #%lin%s de !ien$%3

Máquinas 'idráulicas 5enerad%rasS%n aquellas que abs%rben ener5a #ecánica ( la res$i$u(en en ener5a al

4luid%0 es decir0 la ener5a es en$re5ada 1%r la #áquina al 4luid%0 ( el $raba"% se


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%b$iene de s$e3 Un e"e#1l% s%n las b%#bas0 l%s c%#1res%res0 las 'lices0

s%1lad%res ( l%s !en$ilad%res3

).CLASI(ICACI+N 'ENERAL

.3@3. De acuerd% a su 1rinci1i% de 4unci%na#ien$%

[email protected]. Turb%#áquina % R%$%diná#icas

Se basan en el in$erca#bi% de can$idad de #%!i#ien$% en$re la #áquina ( el

4luid%3 Es$e in$erca#bi% de ener5a cin$ica ( de 1resi:n si5ue l%s 1rinci1i%s de la

ecuaci:n de Euler cu(% ele#en$% 1rinci1al es$á d%$ad% de un #%!i#ien$% 5ira$%ri%0

lla#ada r%$%r % r%de$e que in$erca#bia ener5a c%n el 4luid% a $ra!s de una

!ariaci:n de #%!i#ien$% cin$ic% J!er 4i5ura .K3 El 4luid% circula de 4%r#a c%n$inua a$ra!s de l%s canales que 4%r#an l%s alabes del r%$%r3 Las 4uer2as s%n s%bre $%d%

de direcci:n $an5encial0 1%r l% que 'a( un ca#bi% en el #%#en$% cin$ic% del

4luid% cuand% a$ra!iesa el r%$%r0 ( 1%r ell% se $rans#i$e un 1ar en$re el r%$%r ( el

4luid%0 ( un in$erca#bi% de ener5a3

Turb%#áquina % R%$%diná#icasJFi5ura .K

[email protected]. Clasi4icaci:n De Las Turb%#áquinas


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TU!"MAQUINAS

HI#AU$I%AS &Flu'oIncom(resi)les*

Generadoras

Aumento de +resi,n !om)as

Aumento de +resi,n Tornillo deArquimedes

Generacion de Ener-ia%inetica Helices &marinas*

ece(toras o Motoras

#isminuci,n de Ener-ía%inetica

Tur)inas +elto&Acci,n*

#isminuci,n de+resi,n

Tur)inas .a(lan&A/iales*

Tur)inas Francis &%entri0Mi/tas*

Tur)inas de Flu'o %ru2&"ss)er-er*

TEMI%AS &Flu'o%om(resi)les*

Generadoras

Aumento de Ener-ia

%inetica

3entiladores &∆P ≤ 7 kPa)

Helices &Aeronautica)

Aumento de +resi,n

So(lantes &∆P < 300

%om(resores &∆P ≥ 30

ece(toras o Motoras

#isminuci,n de Ental(ia

Tur)inas de 3a(or

Tur)inas de Gas

#isminuci,n de Ener-ía%inética

Aerotur)inas

[email protected], Máquinas de des1la2a#ien$% 1%si$i!as % !%lu#$ricas

Se basan 4unda#en$al#en$e en 1rinci1i%s 4luid%s$á$ic%s ( #ecánic%s Jaunque en

%casi%nes 1uede ser necesari% c%nsiderar e4ec$%s 4luid%dina#ic%s3 en es$as el

in$erca#bi% de ener5a es s%bre $%d% en 4%r#a de 1resi:n #edian$e el 1as% del

4luid% a $ra!s de una cá#ara de $raba"%0 en la que en$ra ( sale en un 1r%ces%

al$erna$i!%3 el :r5an% de $raba"% es el ele#en$% des1la2ad%r ( n% 'a( c%ne9i:n

si#ul$ánea a $ra!s del 4luid% en$re la en$rada ( la salida3 es$as #áquinas se

1ueden clasi4icar en al$erna$i!as J1%r e"e#1l%0 de 1is$%nesK0 que requieren !ál!ulasde ad#isi:n ( e91ulsi:n0 ( 5ira$%rias Jde en5ranes0 le!as0 $%rnill%sK cu(% dise6%

e!i$a la necesidad de c%l%car !ál!ulas de 1as% a las cá#aras3


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Máquinas de des1la2a#ien$% 1%si$i!% aK de #b%l% bK de en5ranes

JFi5ura ,K

T-ro/01-i2 Hi3r0-4ic2s 5T.M.H.6 M01-i2s 3! D!s74282/i!"o Posi"i9o

5M.D.P.6*ueden b%#bear de 4%r#a c%n$inua

ele!ad%s caudales0 aunque a 1resi%nes

n% #u( al$as3

Te:rica#en$e0 su 1resi:n es ili#i$ada e

inde1endien$e del caudal0 c%n l% que s%n

adecuadas 1ara el b%#be% a al$a 1resi:n3Tienen #en%s 1ar$es #:!iles ( carecen

de !ál!ulas0 c%n l% que su c%ns$rucci:n

#ecánica es #ás si#1le ( l%s

des5as$es s%n #en%res J#en%s

#an$eni#ien$%sK3

S%n au$%ceban$es0 dad% que el !ac% que

5enera la as1iraci:n es su4icien$e 1ara llenar la

cá#ara3

*resen$an una #a(%r 1%$encia

es1ec4ica0 es decir0 a i5ual 1%$encia0

1esan #en%s ( %cu1an un !%lu#en

#en%r3

*resen$an buen%s rendi#ien$%s a al$as

1resi%nes3

El 4lu"% es c%n$inu%0 c%n l% que n% es

necesaria la e9is$encia de de1:si$%s de

re5ulaci:n3

La c%#1%nen$e cin$ica n% $iene i#1%r$ancia en

la $rans#isi:n de ener5a0 dad% que es$a se

reali2a en 4%r#a de al$ura ( 1resi:n3

Tabla c%#1ara$i!a en$re M3D3*3 T3M3H3

JTabla .K

.3@3, De acuerd% al 5rad% de c%#1resibilidad del 4luid%


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En 4unci:n de la c%#1resibilidad del 4luid% que a$ra!iesa la #áquina0 s$as se

clasi4ican en $urb%#áquinas 'idráulicas ( $urb%#áquinas $r#icas Jde 4lu"%

c%#1resibleK3

.3@3,3. Turb%#áquinas Hidráulicas

Si el 4lu"% es inc%#1rensible0 la densidad 1er#anece c%ns$an$e0 % bien c%n un

cri$eri% #en%s es$ric$%0 cuand% las !ariaci%nes de densidad s%n #en%res que las

!ariaci%nes de !el%cidad0 es decir cuand% el n+#er% de #ac' es 1eque6% J#a

-3@K3 Es$% %curre cuand% el 4luid% es un lquid%0 % bien cuand% es un 5as que su4re

!ariaci%nes de 1resi:n 1%c% i#1%r$an$es0 c%#% el cas% de l%s !en$ilad%res3 el

desac%1la#ien$% #ecánic% ( $r#ic%0 se reali2a c%n un balance de ener5a

#ecánica ( la ener5a in$erna del 4luid% a la en$rada de la #áquina n% 1uede$rans4%r#arse en ener5a #ecánica en el e"e3

.3@3,3, Turb%#áquinas Tr#ica

Si el 4lu"% es c%#1resible0 'a( !ariaci%nes de densidad ( $a#bin de $e#1era$ura3

el desac%1la#ien$% #ecánic% ( $r#ic% de las ecuaci%nes n% es 1%sible0 ( se 'ace

necesari% es$ablecer un balance de ener5a $%$al0 (a que la !ariaci:n del !%lu#en

es1ec4ic% 1er#i$e $rans4%r#aci%nes de ener5a in$erna en ener5a #ecánica (

!ice!ersa3

).. De acuerd% al sen$id% de la $rans4erencia de ener5a

Se5+n el sen$id% de $rans4erencia de la ener5a en$re la #áquina ( el 4luid% que

circula a $ra!s de ella0 las #áquinas se 1ueden clasi4icar en 5enerad%ras0

#%$%ras0 re!ersibles ( $rans#is%ras3

.3@3@3. Máquinas Generad%ras

C%#unican ener5a al 4luid%0 de 4%r#a que s$e e91eri#en$a un incre#en$% de

ener5a es1ec4ica en$re las secci%nes de en$rada ( salida de la #áquina3

E"e#1l%s de #áquinas 5enerad%ras s%n las b%#bas0 l%s !en$ilad%res ( l%s

c%#1res%res3 En %casi%nes0 el %b"e$i!% esencial de una #áquina 5enerad%ra n%


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es real#en$e su#inis$rar ener5a al 4luid%0 sin% 1r%ducir una 4uer2a de e#1u"e

s%bre un cuer1% que se #ue!e en el sen% de aquel0 1%r e"e#1l% las 'lices

#arinas ( areas3 La ener5a #ecánica que c%nsu#e una #áquina 5enerad%ra

debe ser 1r%1%rci%nada 1%r un #%$%r3

.3@3@3, Máquinas M%$%ras

E9$rae ener5a del 4luid%0 dand% lu5ar a una reducci:n de la ener5a es1ec4ica de

s$e a su 1as% 1%r la #áquina3 Al5un%s e"e#1l%s s%n las $urbinas 'idráulicas

c%#% e:licas0 de !a1%r0 de 5as ( las aer%$urbinas3 La ener5a #ecánica %b$enida

1%r una #áquina #%$%ra 1uede $rans#i$irse a un 5enerad%r elc$ric% %0

direc$a#en$e a un !e'cul%0 a una #áquina 'erra#ien$a0 e$c3

.3@3@3@ Máquinas Re!ersibles

*ueden 4unci%nar indis$in$a#en$e c%#% 5enerad%ras % #%$%ras3 Un e"e#1l% s%n

5ru1%s $urbinas)b%#bas u$ili2ad%s en cen$rales de acu#ulaci:n de b%#be%3

.3@3@3 Máquinas Trans#is%ras

*er#i$en $rans#i$ir ener5a #edian$e un 4luid%0 ( es$án c%ns$ruidas 1%r una

c%#binaci:n de #áquinas #%$%ras ( 5enerad%ras3 E"e#1l%s $1ic%s s%n l%s

ac%1la#ien$%s0 l%s c%n!er$id%res de 1ar0 las $rans#isi%nes 'idráulicas (

neu#á$icas0 e$c3

.3@3 De acuerd% al 1as% del 4luid% en el r%de$e

E9is$en d%s $i1%s básic%s de 5e%#e$ras de $urb%#áquinas en 4unci:n de la

direcci:n del 4lu"% de salida


18/51

*as% del 4luid% en el r%de$e

JFi5ura @K

.3@33. Turb%#áquina de Flu"% A9ial

Cuand% la $ra(ec$%ria del 4luid% es 4unda#en$al#en$e 1aralela al e"e de r%$aci:n0 el

4lu"% en$ra a9ial#en$e en$re ellas ( sale i5ual en direcci:n a9ial3 Es$as #áquinas

cen$r4u5as s%n a1r%1iadas 1ara ba"as 1resi%nes ( 5randes caudales3

.3@33, Turb%#áquina de Flu"% Radial

Si la $ra(ec$%ria que si5ue el 4luid% es 1rinci1al#en$e n%r#al al e"e de r%$aci:n0 las

#áquinas se c%nsideran de 4lu"% radial0 $a#bin c%n%cidas c%#% #áquinas

cen$ri4u5as0 en las que el 4lu"% en$ra en la #áquina en direcci:n a9ial ( sale en

direcci:n radial3 Es$as #áquinas s%n a1r%1iadas 1ara al$as 1resi%nes ( ba"%s

caudales3

.3@33@ Turb%#áquina de Flu"% Mi9$%

El 4lu"% de salida0 $iene $an$% c%#1%nen$e a9ial c%#% radial3

.3@3B De acuerd% a la c%#1%nen$e de ener5a 4luid%diná#ica #%di4icada

La ener5a es1ec4ica0 es la ener5a 1%r unidad de #asa0 ( $iene cua$r%

c%#1%nen$es es1ec4icas0 1%r unidad de #asa


19/51

gz v P

ue +++=2

2

ρ

Ener5a es1ec4ica ener5a in$erna JuK O $raba"% de 4lu"% J1PQK O ener5a cin$icaJ!,P,K O ener5a 1%$encia J52K

7ariaci:n de ener5a 1%$encial un e"e#1l% es el $%rnill% de Arqu#edes se $ra$a

de un $%rnill% den$r% de una carcasa0 cuand% se 5ira en el sen$id% adecuad%0

arras$ra el 4luid% en direcci:n a9ial3 Si se inclina0 l% +nic% que !ara es la c%$a

5e%dsica3 La 1resi:n es la a$#%s4rica ( n% 'a( !ariaci:n de !el%cidad3 Se

usaba 1ara ele!ar a5uas0 ac$ual#en$e s:l% 1ara a5uas residuales ( %$ras

e#ulsi%nes3

7ariaci:n de ener5a cin$ica un e"e#1l% es una $urbina e:lica0 en la que se

a1r%!ec'a 1ar$e de la ener5a cin$ica del !ien$%0 ( n% !ara la 1resi:n J1resi:n

a$#%s4ricaK3 A es$e $i1% de #áquinas se les lla#a #áquinas de acci:n 1ura3

;$r% e"e#1l% es un !en$ilad%r de #esa as1ira aire en re1%s% ( l% i#1ulsa a

una de$er#inada !el%cidad sin !ariaci:n de 1resi:n3 En una $urbina *el$%n el

c'%rr% de a5ua a 1resi:n a$#%s4rica incide s%bre las cuc'aras JálabesK0

1udiend% c%nse5uir que la !el%cidad abs%lu$a de salida sea nula3 ;$r% e"e#1l%de es$e $i1% de #áquina s%n las 'lices de a!iaci:n ( las #arinas3

7ariaci:n de 1resi:n Jen$al1a si n% 'a( !ariaci:n de ener5a in$ernaK3 En es$as

#áquinas +nica#en$e !ara el $r#in% de 1resi:n0 % bien las %$ras !ariaci%nes

s%n des1reciables 4ren$e a la 1resi:n3 Es l% que %curre en b%#bas cen$ri4u5as

las !ariaci%nes de c%$a 5e%dsica s%n #u( 1eque6as0 ( aunque suele %currir

que el diá#e$r% en c%nduc$% de i#1ulsi:n es di4eren$e del de as1iraci:n (0 1%r

$an$%0 la ener5a cin$ica !aria0 es$a !ariaci:n es des1reciable 4ren$e a una

al$ura de ele!aci:n que 1uede ser de !ari%s #e$r%s3 A es$e $i1% de #áquinas se

les lla#a #áquinas de reacci:n3 ;$r% e"e#1l% de es$e $i1% de #áquinas sera

una $urbina Francis3 El 4luid% lle5a a la $urbina c%n una 5ran 1resi:n0 incide

s%bre el r%de$e ( dis#inu(e la 1resi:n3

).: COMPONENTES PRINCIPALES DE LAS M$#UINAS HIDR$ULICAS


20/51

.33. ?r5an% In$erca#biad%r de Ener5a

Es d%nde %curre la $rans4erencia de ener5a 'acia el 4luid% % !ice!ersa3 Es el

c%ra2:n de $%da #áquina3 en las #áquinas 'idráulicas r%$a$i!as0 el :r5an%

in$erca#biad%r de ener5a es el r%de$e0 que es$á c%ns$i$uid% 1%r un disc% que

4unci%na c%#% s%1%r$e % 1alas0 $a#bin lla#adas álabes0 % cuc'aras en el cas%

de l%s r%de$es de las $urbinas3 la 5e%#e$ra c%n la cual se reali2an l%s álabes es

4unda#en$al 1ara 1er#i$ir el in$erca#bi% ener5$ic% c%n el 4luid% s%bre s$as

re1%sa 1ar$e i#1%r$an$e del rendi#ien$% 5l%bal de $%da la #áquina ( el $i1% de

ca#bi% ener5$ic% 5enerad% Jsi la ener5a será $rans4erida 1%r el ca#bi% de

1resi:n % !el%cidadK3 L%s $i1%s de r%$%res 1ueden ser cerrad%s0 abier$%s ( se#i)

cerrad%s3

.33.3. I#1uls%res Cerrad%s

>labes unid%s al disc%

*ara b%#bas cen$r4u5as se 4abrican 1%r 4undici:n

*ara !en$ilad%res ( c%#1res%res se 4i"an 1%r #edi% de re#ac'es % $%rnill%s

Se e#1lean en s%luci%nes li#1ias

General#en$e s%n de anc'% c%ns$an$e

I#1uls%res Cerrad%s

JFi5ura K

.33.3, I#1uls%res Se#i)abier$%s• C%#1ues$% 1%r álabes ( disc% $raser%• Necesi$an 5ran a"us$e en$re carcasa ( álabes 1ara e!i$ar recirculaci:n del 4luid%


21/51

I#1uls%res Se#i)abier$%s

JFi5ura BK

.33.3@ I#1uls%res Abier$%s

• L%s álabes se 4i"an direc$a#en$e al e"e3• Se e#1lean0 5eneral#en$e0 en b%#bas 1eque6as0 de ba"% c%s$%3• Se e#1lean 1ara el $rasie5% de sus$ancias abrasi!as3

Se u$ili2an ner!i%s en la uni:n c%n el e"e0 1ara re4%r2ar su resis$encia3

I#1uls%res Abier$%s

JFi5ura /K

El r%de$e es un $i1% de r%$%r si$uad% den$r% de una $ubera % un c%nduc$% (

encar5ad% de i#1ulsar un 4luid%3 General#en$e se u$ili2a es$e $r#in% 1arare4erirse al ele#en$% #:!il de $%das las #áquinas r%$a$i!as3 C%nsis$e en un disc%

1er1endicular al e"e de 5ir%0 c%#1ues$% de álabes que 1ueden $ener di!ersas

c%n4i5uraci%nes0 Jrec$%0 cur!ad% en direcci:n c%n$raria al #%!i#ien$% : en

direcci:n al #%!i#ien$%K3 Se5+n l%s es4uer2%s que debe s%1%r$ar ( la a5resi!idad

del #edi% que debe i#1ulsar0 debe ser dise6ad% el r%de$e de la #áquina3 en el

cas% de las #áquinas de des1la2a#ien$% 1%si$i!% % !%lu#$ric%0 el :r5an%

in$erca#biad%r de ener5a 1uede ser un #b%l%0 1is$:n0 #e#brana0 dia4ra5#a0

$%rnill% sin 4in0 l:bul%s0 en5ranes0 en$re %$r%s3

.33, E"e % >rb%l de Trans#isi:n

Tiene la d%ble 4unci:n de $rans#i$ir 1%$encia Jdesde % 'acia el r%$%rK ( ser el

s%1%r$e s%bre el que (ace el r%$%r3 en el cas% de las #áquinas 5enerad%ras s$e


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sie#1re es$á c%nec$ad% a al5una clase de #%$%r0 c%#% 1uede ser un #%$%r

elc$ric%0 % inclus% una $urbina c%#% es c%#+n en l%s $urb%rreac$%res0 #uc'as

!eces en$re el árb%l ( el #%$%r que #ue!e a la $urb%#áquina se encuen$ra al5+n

sis$e#a de $rans#isi:n #ecánica0 c%#% 1uede ser un e#bra5ue % una ca"a

reduc$%ra3 en el cas% de las $urb%#áquinas 5enerad%ras0 es 4recuen$e enc%n$rar

un 5enerad%r elc$ric% al %$r% e9$re#% del árb%l0 % inclus% 'a( árb%les lar5%s que

s%1%r$an al r%$%r en el #edi% ( en un e9$re#% se encuen$ra una $urb%#áquina

5enerad%ra ( al %$r% un 5enerad%r3

.33@ *ar$es Es$á$icas

Al c%n"un$% de $%das las 1ar$es es$á$icas de la $urb%#áquina J( en %$ras #áquinas

$a#binK se le suele den%#inar es$a$%r3

.33@3. Carcasa

Es la 1ar$e 4i"a de las #áquinas que recubren l%s c%#1%nen$es de las #áquinas0

e9is$en di!ersas 4%r#as ( carac$ers$icas que se ada1$an a l%s requeri#ien$%s de

la #áquina3

.33@3, En$radas ( Salidas

Es$as 1ar$es s%n c%#unes en $%das las #áquinas0 1er% 1ueden !ariar de 4%r#a (

5e%#e$ra en$re $%das3 el c%nduc$% de en$rada0 c%nduce el 4luid% 'acia el

i#1elen$e ( el c%nduc$% de descar5a c%nduce el 4luid% 'acia la salida de la

#áquina3 e9is$en ade#ás0 #áquinas 5enerad%ras de d%ble ad#isi:n0 es decir d%s

en$rada di4erenciadas ( una salida +nica de 4luid%3 es$as 1ar$es 1ueden c%ns$ar de

una brida en el cas% de la #a(%ra de las b%#bas ( c%#1res%res0 1er% en las

$urbinas 'idráulicas 5randes0 s%l% s%n 5randes $uberas ( la salida #uc'as !eces

$iene 4%r#a de di4us%r3 en l%s #%lin%s de !ien$%0 1%r e"e#1l%0 la en$rada ( la salida

s%l% 1ueden ser su1er4icies i#a5inarias an$es ( des1us del r%$%r3

.33@3@ Alabes Direc$rices


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Ta#bin lla#ad%s 1alas direc$%ras0 s%n álabes 4i"%s al es$a$%r0 1%r l%s cuales 1asa

el 4luid% de $raba"% an$es % des1us de 1asar al r%$%r reali2ar el in$erca#bi%

ener5$ic%3 Muc'as $urb%#áquinas carecen de ell%s0 1er% en aquellas d%nde si

4i5uran s$%s s%n de !i$al i#1%r$ancia3 en las $urb%#áquinas #%$%ras se encar5an

de diri5ir el 4luid% en un cier$% án5ul%0 as c%#% acelerarl% 1ara %1$i#i2ar el

4unci%na#ien$% de la #áquina3 En las $urb%#áquinas 5enerad%ras se encuen$ran

a la salida del r%$%r3 L%s álabes direc$%res $a#bin 1ueden lle5ar a 4unci%nar c%#%

re5ulad%res de 4lu"%0 abrind%se % cerránd%se a #anera de !ál!ula 1ara re5ular el

caudal que en$ra a la #áquina3

.33@3 C%"ine$es % R%da#ien$%s

S%n ele#en$%s de #áquina que 1er#i$en el #%!i#ien$% del e"e #ien$ras l%#an$ienen s%lidari% a la #áquina0 1ueden !ariar de $i1%s ( $a#a6% en$re $%das las

#áquinas3

.33@3B Sell%s Mecánic%s

S%n dis1%si$i!%s que i#1iden la salida del 4luid% de la #áquina3 Cu#1len una

4unci:n cr$ica 1rinci1al#en$e en l%s ac%1la#ien$%s #:!iles c%#% en l%s

r%da#ien$%s3 *ueden !ariar de $i1%s ( ubicaci:n den$r% de la #áquina a %$ra3

Es$án des$inad%s a sus$i$uir cada !e2 en #a(%r 5rad% a la "un$a % e#1aque$adura

$radici%nal en e"es r%$a$i!%s3 Su us% se a$ribu(e 1rinci1al#en$e a una ele!ada

se5uridad de ser!ici%0 ba"% % nul% #an$eni#ien$% ( lar5a duraci:n3 La di!ersidad

de a1licaci%nes ( us%s que el sell% #ecánic% es$á des$inad% a cubrir0 1resu1%ne

un c%n%ci#ien$% es1ec4ic% del 1r%ble#a a res%l!er3


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CAPITULO *

PRINCIPIOS TEORICOS DE LAS TURBOMA#UINAS

*.) VELOCIDADES

C%nsidere#%s el 4lu"% a $ra!s de una $urb%#áquina de c%n4i5uraci:n 5eneral3 Se

su1%ne que las lneas de c%rrien$e quedan en su1er4icies de re!%luci:n si#$ricas

( a9iales c%n el e"e de la #áquina3 La 4i5ura ,3. #ues$ra una de es$as su1er4icies

c%n sus lneas de c%rrien$e ( un c%r$e l%n5i$udinal de la #áquina3 Se 1uede

i#a5inar que el e"e de la #áquina c%incide c%n el e"e de es$a su1er4icie de 4lu"% (

que l%s álabes #%n$ad%s s%bre el e"e 1ene$ran la su1er4icie ( 5iran 1ara 1r%!%car

el 4lu"%3 El 1r%ble#a de anali2ar el 4lu"% 1%r la $urb%#áquina es$a reducid% a la

de$er#inaci:n de la 4%r#a 5e%#$rica de es$a su1er4icie ( de las lneas de

c%rrien$e que c%n$ienen3 En al5unas #áquinas es su4icien$e c%nsiderar s%l% una

de las su1er4icies que $i1i4ica el 4lu"% a $ra!s de la #áquina #ien$ras que en %$ras

'a( que c%nsiderar el 4lu"% en !arias de es$as su1er4icies a di4eren$es dis$ancias

radiales del e"e3


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El sen$id% del 4lu"% será del 1un$% . al 1un$% ,3 En el dia5ra#a0 el 4lu"% 1asa de un

radi% #en%r a un radi% #a(%r0 1er% es 1er4ec$a#en$e 1%sible que el 4luid% 1ase de

un radi% #a(%r a un% #en%r % que el radi% n% ca#bie en$re la en$rada ( la salida3

L%s $res !ec$%res de !el%cidad en i#1%r$ancia en la cine#á$ica de las

$urb%#áquinas s%n u0 ! ( 0 res1ec$i!a#en$e3 La relaci:n de es$as !el%cidadesc%#% se 1uede %bser!ar de la 4i5ura ,3.0 queda #a$eriali2ada 1%r un $rián5ul% de

!el%cidades de acuerd% c%n las le(es de !ec$%res en la 4%r#a si5uien$e

D%nde u es la !el%cidad $an5encial del alabe0 ! la !el%cidad abs%lu$a del 4luid% (

es la !el%cidad rela$i!a del 4luid% res1ec$% al álabe3 El $rián5ul% de !el%cidades a la

en$rada ( salida del r%$%r "ue5a un 1a1el i#1%r$an$e en el es$udi% de las$urb%#áquinas ( en el se encuen$ran %$ras !el%cidades c%#% s%n !u J!el%cidad

$an5encial del 4luid%K ( !# J!el%cidad #eridianaK3 ;$r% 1ará#e$r% c%n$enid% en el

$rián5ul% es el án5ul% 4%r#ad% 1%r la !el%cidad rela$i!a ( la !el%cidad $an5encial

del 4luid% se re1resen$a 1%r la le$ra ( se lla#a án5ul% del álabe3


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,3, ECUACI?N DE EULER

Es i#1%r$an$e des$acar al5unas %bser!aci%nes en relaci:n a la ecuaci:n Euler (

que s%n las si5uien$es

.3 En 1ri#er lu5ar as c%#% la ecuaci:n de


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4unci:n de las c%#1%nen$es ener5$icas in!%lucradas3 *ar$iend% de que la

ecuaci:n de Euler 1ara b%#bas de acuerd% c%n la ecuaci:n ,3 se e91resa c%#%

D%nde re1resen$a la !ariaci:n de la car5a diná#ica ( la

!ariaci:n de car5a es$á$ica3 *ara el cas% de #áquinas #%$%ras J$urbinasK0 la

e91resi:n de la car5a $e:rica será en$%nces

*. 'RADO DE REACCION

El 5rad% de reacci:n de una $urb%#áquina es un 1ará#e$r% adi#ensi%nal que se

re4iere al #%d% c%#% $raba"a el r%de$e de4ine c%#% la relaci:n de la car5a es$á$ica

Jal$ura que da la b%#ba % abs%rbe la $urbinaK a la car5a $%$al $rans4erida de4inida

1%r la ecuaci:n de Euler

; bien si#1li4icand% se %b$iene

El 5rad% de reacci:n en las $urb%#áquinas $iene 5eneral#en$e !al%res

c%#1rendid%s en$re cer% ( un%0 1er% 1uede $ener !al%res su1eri%res a la unidad


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c%#% en el cas% de l%s c%#1res%res a9iales de !ari%s 1as%s % bien 1uede $%#ar

el !al%r de cer% c%#% %curre en las #áquinas de i#1uls%3

*.: VELOCIDAD ESPEC&(ICA

La !el%cidad es1eci4ica es el $r#in% que se e#1lea 1ara clasi4icar l%s r%de$es de

las $urb%#áquinas a base de su 4unci%na#ien$% ( 1r%1%rci%nes0

inde1endien$e#en$e de sus di#ensi%nes ( de las !el%cidades a que deban de

$raba"ar3 *ues$% que en 4unci:n de las 1r%1%rci%nes del r%de$e0 será c%ns$an$e

1ara una serie de r%de$es '%#:l%5%s Jde l%s #is#%s án5ul%s ( 1r%1%rci%nesK0 %

1ara un r%de$e de$er#inad%0 cualquiera que sea la !el%cidad de 4unci%na#ien$%3

La !el%cidad es1ec4ica en su 4%r#a #ás si#1le se de4ine c%#% una can$idadnu#rica#en$e i5ual

a la !el%cidad 5ira$%ria que a la que un #%del% e9ac$% $e:ric%

de una $urb%#áquina $endra que %1erar ba"% c%ndici%nes de !al%res uni$ari%s de

car5a ( ca1acidad3


29/51

En la 1rác$ica se u$ili2an !al%res n% adi#ensi%nales de !el%cidad es1ec4ica que

se e91resan 1%r las ecuaci%nes si5uien$es


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*.; CAR'A TEORICA IN(INITA, TEORICA < REAL

,3B3. Car5a $e:rica in4ini$a

S%l% en c%ndici%nes ideales ( c%#% (a se se6al: en la secci:n ,3,0 es decir ba"%

la 'i1:$esis de la $e%ra unidi#ensi%nal0 $%da la ener5a cedida 1%r el 4luid% a su

1as% 1%r la #aquina 1uede ser $%#ada 1%r l%s alabes en el cas% de una $urbina %

bien $%da la ener5a 1r%1%rci%nada a la #aquina 1uede ser $rans#i$ida al 4luid%

que 1asa a $ra!s de l%s alabes en el cas% de una b%#ba3 Es$a car5a es e!aluada

1%r la ecuaci:n ,3/ 1ara b%#bas ( ,3 1ara $urbinas0 ( se u$ili2a la n%$aci:n H$V la

#is#a3 ,3/3, Car5a $e:rica La car5a $e:rica se desi5na 1%r H$ ( c%#% (a se 'ase6alad% en la secci:n ,3, en el cas% de las $urbinas 'idráulicas es 1rác$ica#en$e

i5ual a la car5a $e:rica in4ini$a H$V3 *ara el cas% de las b%#bas la car5a $e:rica

resul$a ser #en%r que la al$ura $e:rica in4ini$a3 Es$a car5a 1uede ser calculada a

1ar$ir de la car5a $e:rica in4ini$a 1%r la e91resi:n si5uien$e

D%nde Wd es un 4ac$%r lla#ad% de desli2a#ien$% que de1ende del n+#er% de

alabes ( se calcula 1%r la ecuaci:n de S$ad%la


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Se 1uede %bser!ar de la e91resi:n an$eri%r que el 4ac$%r de desli2a#ien$% $iende a

un% cuand% el n+#er% de alabes $iende a in4ini$%3 Sin e#bar5% en la 1rác$ica 1ara

acercarn%s al 1r%ces% de $raba"% de una b%#ba cen$r4u5a real0 el n+#er% de

álabes $iene que ser 4ini$%0 es$and% es$e n+#er% c%#1rendid% en$re ( ./3 En la

$abla si5uien$e se da un e"e#1l% de la relaci:n en$re el n+#er% de alabes ( el

4ac$%r de desli2a#ien$%3

,3B3@ Car5a real

La car5a real0 car5a e4ec$i!a % car5a ne$a se desi5na 1%r H0 aunque en el cas%

1ar$icular de las b%#bas se le lla#a $a#bin al$ura #an%#$rica a 1esar de n% ser

el $r#in% #ás c%rrec$% ( suele indicarse 1%r H#3 Una b%#ba abs%rbe ener5a

#ecánica ( res$i$u(e ener5a 'idráulica3 La di4erencia en$re la ener5a que $iene el

4luid% a la salida de la b%#ba ( a la en$rada0 es la car5a ne$a de la b%#ba3 Es$a0

que resul$a ser #en%r que la car5a $e:rica que el r%de$e0 c%#unica al 4luid%0debid% a que 'a( que desc%n$ar las 1rdidas en el in$eri%r de la b%#ba3 Una

$urbina abs%rbe ener5a 'idráulica ( res$i$u(e ener5a #ecánica3 La di4erencia

en$re la ener5a que $iene el 4luid% a la en$rada de la $urbina ( a la salida es la

ener5a su#inis$rada a la $urbina0 que 1ues$a en 4%r#a de al$ura se den%#ina

car5a ne$a de la $urbina3 La car5a ne$a n% es la al$ura e4ec$i!a a1r%!ec'ada 1%r la

$urbina0 sin% la al$ura que 'ubiera a1r%!ec'ad% si n% 'ubiera 'abid% 1rdidas3

En resu#en 1ara una $urbina la car5a ne$a re1resen$a la al$ura 1ues$a a

dis1%sici:n de la $urbina0 ( 1ara una b%#ba es la ener5a c%#unicada 1%r la

#is#a al 4luid%3

De acuerd% a l% an$eri%r la car5a ne$a se 1uede e91resar de la 4%r#a si5uien$e


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*.= VELOCIDAD SINCRONICA

7el%cidad sincr:nica3 En 5eneral una $urbina !a ac%1lada a un al$ernad%r que 'a

de 5enerar elec$ricidad a una de$er#inada 4recuencia0 que en M9ic% es de /-

cicl%s 1%r se5und%0 1%r l% que su !el%cidad debe ser $al que0 c%n"u5ada c%n el

n+#er% de 1ares de 1%l%s0 1r%du2ca es$a 4recuencia3

La relaci:n que li5a la !el%cidad del al$ernad%r N c%n el n+#er% de 1ares de 1%l%s

( c%n la 4recuencia 4 de la c%rrien$e en cicl%s 1%r se5und% es

*ara 4 /- cicl%s 1%r se5und% N @/--

Las !el%cidades que cu#1len la c%ndici:n an$eri%r se lla#an !el%cidades

sincr:nicas as0 una $urbina ac%1lada direc$a#en$e a un al$ernad%r 'a de $ener

una !el%cidad sincr:nica de la 4%r#a

.0 N @/-- r1#

,0 N .-- r1#

@0 N .,-- r1#

0 N -- r1#

*.> VELOCIDAD DE EMBALAMIENTO

Cuand% la $urbina %1era a 1lena 1%$encia 'idráulica ( desa1arece s+bi$a#en$e la

car5a e9$eri%r0 bien sea 1%r el c%r$e del in$erru1$%r % 1%r 4all% en la e9ci$aci:n del

al$ernad%r ( el re5ulad%r n% ac$+a0 la $urbina au#en$a su !el%cidad 'as$a alcan2ar

l% que se c%n%ce c%#% !el%cidad de e#bala#ien$%3 Esa !el%cidad !ara de .3 a,3, !eces la !el%cidad de r5i#en se5+n el $i1% de $urbina0 el án5ul% de a1er$ura

del dis$ribuid%r ( la al$ura de sal$%3 A c%n$inuaci:n se indican l%s !al%res #á9i#%s

de la !el%cidad de e#bala#ien$% se5+n el $i1% de $urbina


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CAPITULO III

T-os ? "-!r@2s

.) DE(INICION

Es un ele#en$% cilndric% 'uec% c%#1ues$% de acer%0 c%n una 5e%#e$ra de4inida

1%r el diá#e$r% ( el es1es%r del cuer1% que l% c%n4%r#a3 *ara 4ines 1rác$ic%s0 se

de4ine #edian$e una 5e%#e$ra '%#%5nea e ideali2ada3 Es decir0 un diá#e$r%

n%#inal ( un es1es%r n%#inal c%ns$an$e en $%da su l%n5i$ud3

Las $uberas s%n un sis$e#a 4%r#ad% 1%r $ub%s0 que 1ueden ser de di4eren$es

#a$eriales0 que cu#1len la 4unci:n de 1er#i$ir el $rans1%r$e de lquid%s0 5ases %

s:lid%s en sus1ensi:n J#e2clasK en 4%r#a e4icien$e0 si5uiend% n%r#as

es$andari2adas ( cu(a selecci:n se reali2a de acuerd% a las necesidades de

$raba"% que se !a reali2ar3

@3.3. Di4erencia En$re Tub%s Tuberas

Es de 5ran i#1%r$ancia aclarar la di4erencia que e9is$e en$re l%s $r#in%s X$uberaY

( X$ub%Y0 1ues c%#+n#en$e s%n c%n4undid%s3

Las $uberas c%rres1%nde al c%n"un$% c%n4%r#ad% 1%r $ub%s n%r#ali2ad%s0 l%s

acces%ri%s0 las !ál!ulas0 e$c encar5ad%s de $rans1%r$ar l%s 5ases % lquid%s que

as l% necesi$an3


35/51


36/51

La c%ndici:n #ás se!era de 1resi:n ( $e#1era$ura c%inciden$e0 es aquella

c%ndici:n que resul$e en el #a(%r es1es%r requerid% ( en la clasi4icaci:n JXra$in5YK

#ás al$a de l%s c%#1%nen$es del sis$e#a de $uberas3

@3,3.3, Te#1era$ura N%#inal

Es la $e#1era$ura del #e$al que re1resen$a la c%ndici:n #ás se!era de 1resi:n (

$e#1era$ura c%inciden$es3 L%s requisi$%s 1ara de$er#inar la $e#1era$ura del

#a$erial de dise6% 1ara $uberas s%n c%#% si5ue

) *ara c%#1%nen$es de $ubera c%n aisla#ien$% e9$ern%0 la $e#1era$ura del

#a$erial 1ara dise6% será la #á9i#a $e#1era$ura de dise6% del 4luid% c%n$enid%3) *ara c%#1%nen$es de $ubera sin aisla#ien$% e9$ern% ( sin re!es$i#ien$%

in$ern%0 c%n 4luid%s a $e#1era$uras de @,Z4 J-ZcK ( #a(%res0 la $e#1era$ura del

#a$erial 1ara dise6% será la #á9i#a $e#1era$ura de dise6% del 4luid% reducida0

se5+n l%s 1%rcen$a"es de la $abla3) *ara $e#1era$uras de 4luid%s #en%res de @,Z4 J-ZcK0 la $e#1era$ura del #a$erial

1ara el dise6%0 será la $e#1era$ura de dise6% del 4luid% c%n$enid%3

@3,3.3@ Es1es%r n%#inal

Es el 5r%s%r de la 1ared del $ub%3 El #ni#% es1es%r de 1ared 1ara cualquier $ub%

s%#e$id% a 1resi:n in$erna % e9$erna es una 4unci:n de

) El es4uer2% 1er#isible 1ara el #a$erial del $ub%) *resi:n de dise6%) Diá#e$r% de dise6% del $ub%) Diá#e$r% de la c%rr%si:n (P% er%si:n diá#e$r% n%#inal) Diá#e$r% e9$eri%r del $ub%3

Es la #edida de un acces%ri% #edian$e el cual se iden$i4ica al #is#% ( de1ende

de las es1eci4icaci%nes $cnicas e9i5idas3

@3,3.3 Resis$enciaEs la ca1acidad de $ensi:n en libras % en [il%5ra#%s que 1uede a1%r$ar un

de$er#inad% acces%ri% en 1lena %1era$i!idad3

@3,3.3B Aleaci:n

Es el #a$erial % c%n"un$% de #a$eriales del cual es$á 'ec'% un acces%ri% de

$ubera3


37/51

. MATERIALES DE TUBER&AS

@3@3. Tuberas #e$álicas

@[email protected]. Tuberas de 'ierr% 4undid%

Se u$ili2a 5eneral#en$e en el ser!ici% de a5ua ( desa5\e0 s%bre $%d% cuand% la

$ubera debe es$ar en c%n$ac$% direc$% c%n la $ierra3 Las $uberas de 'ierr% 4undid%

s%n lar5a#en$e u$ili2adas 1ara a5uas residuales3 Tubera de 'ierr% 4undid% en

c%lec$%res de alcan$arillad%0 es$e $i1% de $ubera se rec%#ienda e#1lear

aK Cuand% la $ubera sea ins$alada en un lu5ar de 1as% de !e'cul%s ( c%n un

recubri#ien$% #ni#% J$a1adaK3

bK Cuand% la $ubera sea ins$alada a 5randes 1r%4undidades 1%r s%bre l%s l#i$es

de resis$encia de %$r%s #a$eriales3

cK Cuand% la $ubera sea ins$alada en 4%r#a c%l5ada % a1aren$e0 d%nde 1ueden

1r%ducirse de4%r#aci%nes i#1%r$an$es3

dK Cuand% e9is$e la necesidad de a$ra!esar % 1asar s%bre r%s3

eK Cuand% e9is$e la necesidad de 1asar s%bre !an%s de 1uen$es d%nde la

!ibraci:n a4ec$ara a %$r% $i1% de #a$eriales34K Cuand% la 1endien$e del c%lec$%r es su1eri%r a .B ]3 La 1rinci1al des!en$a"a

que se 1uede #enci%nar de l%s $ub%s de 'ierr% 4undid% es la abrasi:n0

1rinci1al#en$e en $uberas de i#1ulsi:n3 *ara la u$ili2aci:n en redes de

alcan$arillad%0 l%s $ub%s0 deben ser 1r%$e5id%s c%n$ra la c%rr%si:n in$erna ( e9$erna


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#edian$e 1%r l% #en%s0 un re!es$i#ien$% de ce#en$%3 M%derna#en$e0 $ales

re!es$i#ien$%s s%n e"ecu$ad%s e#1leand% #a$eriales !inlic%s0 resinas e1:9icas (

ceras #icr% cris$ali2adas3

@[email protected], Tuberas de Acer%

Su us% c%#+n es en el $rans1%r$e de a5ua0 !a1%res0 acei$es0 c%#bus$ibles (

5ases3 Se u$ili2a 1ara al$as $e#1era$uras ( 1resi%nes3 Las $uberas c%n #a(%r

ca1acidad c%ndu"er%n al desarr%ll% de acer%s c%n un #a(%r l#i$e de 4luencia3 el

$rans1%r$e de 5as0 1e$r:le% ( ácid%s requiere de un acer% resis$en$e a la c%rr%si:n3

Se unen 1%r uni%nes r%scadas0 s%ldadas ( c%n brida3

@[email protected]@ Tuberas de C%breLa #a(%ra de las ins$alaci%nes #%dernas se 'acen c%n $uberas de c%bre0 (a que

es un #a$erial li5er%0 4ácil de #ani1ular ( que suelda c%n 4acilidad3

Ade#ás0 sir!e 1ara las c%nducci%nes $an$% de a5ua 4ra c%#% de a5ua calien$e3

E9is$en básica#en$e d%s $i1%s de $uberas de c%bre

) Tub%s de c%bre r5id% se 1resen$an en 4%r#a de barras rec$as de B #e$r%s3) Tub%s de c%bre bland% % rec%cid% se !enden en r%ll%s de B- #e$r%s3 Es un

#a$erial #uc'% #ás #%ldeable3

Las $uberas de c%bre se 1ueden d%blar ( cur!ar0 ( si se 'ace c%rrec$a#en$e se

1uede inclus% e!i$ar la ins$alaci:n de c%d%s3 La $ubera se in$r%duce en el in$eri%r

de un #uelle ( c%n una si#1le 1resi:n s%bre l0 el $ub% de c%bre se cur!ará sin

de4%r#arse ni a1las$arse3

El c%bre es un #e$al bland% ( 1%r l% $an$% 4ácil de c%r$ar3 Se 1uede usar una sierra

1ara #e$ales0 aunque0 1ara e!i$ar de4%r#ar la $ubera ( que el c%r$e sea rec$% (

li#1i%0 es 1re4erible usar un c%r$a $ub%s3 Es$a 'erra#ien$a 1%see unas ruedecillas

que0 una !e2 ada1$adas al diá#e$r% del $ub%0 1er#i$en c%r$arl% sin es4uer2% ( sin$e#%r a 'undirl% 1%r la 1resi:n0 c%bre 4ácil de c%r$ar3

@[email protected] Tuberas de br%nce

S%n a1r%1iadas 1ara el su#inis$r% de a5ua3 Se debe unir c%n acces%ri%s de c%bre

1ara e!i$ar c%rr%si:n 5al!ánica3 Su c%s$% es ele!ad% c%#1arad% c%n l%s de#ás


39/51

@3@3, Tuberas N% Me$álicas

@3@3,3. Tuberas cerá#icas

L%s $ub%s cerá#ic%s s%n qu#ica#en$e iner$es l%5rand% resis$ir l%s a$aques

qu#ic%s c%rr%si!%s de las a5uas d%#s$icas e indus$riales3

*%seen una buena resis$encia a la abrasi:n3 S%n lisas0 c%n ba"%s c%e4icien$es de

4ricci:n0 i#1er#eables ( 1%c% a$acables 1%r ácid%s s%n sin e#bar5% las que #ás

se deben c%n$r%lar ( c%#1r%bar debid% a su 4ra5ilidad0 1er#eabilidad 1%r 4isuras (

1%r la di4icul$ad de e"ecuci:n de sus "un$as3 Tub%s de cerá#ica

@3@3,3, Tuberias De H%r#i5%n

L%s $ub%s de '%r#i5:n0 se 4abrican en #%ldes #e$álic%s0 e#1leand% '%r#i5%nesric%s en d%si4icaci:n de ce#en$%3

L%s $ub%s 1ueden ser de '%r#i5:n si#1le % de '%r#i5:n ar#ad%3 L%s $ub%s

1ueden ser de '%r#i5:n si#1le % de '%r#i5:n ar#ad%3

Las $uberas de '%r#i5:n ar#ad% deben lle!ar ar#aduras de re4uer2% s%la#en$e

cuand% se $ra$a de 5randes diá#e$r%s3 Es$e $i1% de 1ueden alcan2ar un $a#a6% de

diá#e$r% in#ens%3

@3@3,3@ Tuberias de *%lies$er

Se 4abrican c%n resinas de 1%lis$er0 re4uer2%s de 4ibra de !idri% ( car5as iner$es

Jarenas0 carb%na$% cálcic%0 e$c3K C%n secci%nes de -- a .B--##31%lies$er

) Tienen una 5ran s%lide2 ( s%n #u( 4le9ibles3) S%n #u( resis$en$es a la c%rr%si:n JIdeales 1ara el $rans1%r$e de sal#ueraK3) Tienen una 5ran ca1acidad 'idráulica3) Se 4abrican c%n / #e$r%s de l%n5i$ud3) Resis$en$es a la c%rr%si:n elec$r%l$ica3) N% requieren 1r%$ecci:n ca$:dica % de %$r% $i1%3) Tienen un c%e4icien$e de dila$aci:n $r#ica lineal #u( ba"%3) Se 1ueden c%r$ar c%n 4acilidad en cualquier 1%sici:n3) S%n #u( i#1er#eables debid% a que se $ra$a de un #a$erial #u( c%#1ac$%3) *er#i$e c%nducir a5uas c%n una a#1lia 5a#as de *H3) L%s $ub%s #ani4ies$an una 5ran resis$encia a la abrasi:n Jensa(%s c%n l%d%s

abrasi!%sK3) Garan$i2ad%s 'as$a $e#1era$uras de @BZ C 1ara *H en$re . ( .-3


40/51

) Resis$en$e a l%s a$aques qu#ic%s3) Se 1ueden al#acenar al aire libre sin 1r%ble#as3

@3@3,3 Tuberas de *7C

Es$e $i1% de $uberas0 5racias al 5ran desarr%ll% $ecn%l:5ic% de la indus$ria de1lás$ic%s ( la 4acilidad de #ani1ulaci:n de $%d%s l%s 1r%duc$%s 4abricad%s c%n s$e

#a$erial0 'acen que en la ac$ualidad $en5an 5ran ace1$aci:n 1ara redes de

alcan$arillad%0 s%la#en$e en diá#e$r%s 1eque6%s de /^ ( ^ (a que 1ara diá#e$r%s

#a(%res el c%s$% es #u( al$%3

S%n de 1%c% 1es% J1es% es1ec4ic% .3 5Pc#@K3 S%n iner$es a la c%rr%si:n 1%r

a5uas ( suel%s a5resi!%s3 La su1er4icie in$eri%r de l%s $ub%s 1uede c%nsiderarse

^Hidráulica#en$e Lisa^3


41/51

c%#1%nen$es0 en$re ell%s 1l%#% ( cad#i%0 s%n al$a#en$e $:9ic%s ( se 'a

descubier$% que se disuel!en l% su4icien$e en el a5ua 1%$able c%#% 1ara

re1resen$ar seri%s 1eli5r%s 1ara la salud c%#% reacci%nes ad!ersas en el cerebr%

( l%s sis$e#as ner!i%s% re1r%duc$i!% ( circula$%ri%0 ade#ás de da6%s renales3 La

c%rr%si:n del c%bre0 el 'ierr% ( el 2inc 1uede 1er4%rara la $ubera0 ( l%s 1r%duc$%s

de c%rr%si:n de es$%s #e$ales 1ueden causar la %bs$rucci:n de las lneas de a5ua0

#anc'as en las la!ad%ras0 secad%ras ( en l%s #uebles de ba6%0 ade#ás de

1r%1%rci%narle sab%res rar%s al a5ua3

El 1r%ces% c%rr%si!% se 'a iden$i4icad% c%#% una reacci:n elec$r%qu#ica en la

que es$án in!%lucrad%s án%d%s ( cá$%d%s el án%d% es el elec$r%d% d%nde %curre la

1rdida de elec$r%nes0 se 4%r#an i%nes #e$álic%s 1%si$i!%s ( %curre la c%rr%si:n (

la %9idaci:n qu#ica0 ( el cá$%d% es el que se 1r%$e5e3 El cas% #ás c%#+n seraunir , #e$ales dis$in$%s 1%r e"e#1l%0 se c%nec$a una $ubera de acer% ( una

!ál!ula de #e$al que c%n$en5a c%bre0 en es$e cas%0 el acer% sera el án%d% ( el

c%bre el cá$%d%0 en$%nces las cuerdas del $ub% de acer% se c%rr%en ( el c%bre

quedara 1r%$e5id%3 En el acer% 5al!ani2ad%0 el 2inc es el án%d%0 es el #e$al

sacri4ici% que in'ibe la c%rr%si:n del cá$%d%3

Fuera del án%d% ( el cá$%d% e9is$en %$r%s d%s c%#1%nen$es en la celda de

c%rr%si:n que s%n el elec$r%li$%0 a5ua0 1%r e"e#1l%0 ( el circui$% elc$ric%0 l%s cuales

s%n $a#bin esenciales 1ara que la c%rr%si:n %curra3

*ara reducir % de$ener la c%rr%si:n el dise6ad%r 1uede dis1%ner de l% si5uien$e

.3 Aislar el án%d% res1ec$% al cá$%d%3

,3 A1licar un recubri#ien$% 1r%$ec$%r que in$erru#1a la c%rrien$e de la c%rr%si:n3

@3 I#1%ner una c%rrien$e elc$rica %1ues$a a la c%rrien$e de la c%rr%si:n

J1r%$ecci:n ca$:dicaK3

3 Eli#inar el elec$r%li$% J#an$eniend% sec% el #e$alK3

En una su1er4icie de acer% c%rr%d% se 1ueden 4%r#ar nu#er%s%s án%d%s (

cá$%d%s 1eque6%s e indi!iduales 1ara 1er1e$uar el 1r%ces% c%rr%si!%0 es$% l%

1uede causar li5eras di4erencias de e91%sici:n al a#bien$e0 cuand% en la

su1er4icie 'a( 1elculas 1r%$ec$%ras i#1er4ec$as0 1eque6as di4erencias en el

c%n$ac$% c%n el aire ( el a5ua0 ( en la li#1ie2a de las su1er4icies3


42/51

La c%rr%si!idad de un a5ua de1ende 1%r c%#1le$% de su 5rad% de sa$uraci:n c%n

l%s i%nes % #%lculas del #e$al % c%#1ues$% c%n el cual es$á en c%n$ac$%3 La

ra1ide2 de c%rr%si:n de1ende de las reacci%nes en el án%d% ( el cá$%d%0 ( se

1uede #edir 1%r una c%rrien$e de c%rr%si:n la cual de1ende de la 4uer2a

elec$r%#%$ri2 in!%lucrada0 la resis$encia del elec$r%li$% ( l%s #e$ales ( 1elculas

#e$álicas que es$n in!%lucrad%s 1er% la ra1ide2 de c%rr%si:n suele de$er#inarse

c%n #a(%r c%n4iabilidad e91%niend% el #e$al es1ec4ic% al a#bien$e en que se

ins$alará duran$e 1eri%d%s es$ablecid%s3

Median$e 1ruebas 1eri:dicas se 1ueden de$ec$ar c%ndici%nes que 4acili$en el

desarr%ll% de 1r%ces%s c%rr%si!%s0 1%r l% que se 1%drá dis1%ner ca#bi%s en l%s

equi1%s % en l%s 1r%duc$%s qu#ic%s u$ili2ad%s en el $ra$a#ien$% de a5uas an$es

de que %curran 4allas serias0 c%#% 4u5as ( la %bs$rucci:n de $uberas c%n1r%duc$%s de la c%rr%si:n3

.:.* TIPOS DE CORROSI+N@33,3. C%rr%si:n uni4%r#e % 5eneral

Tiene c%#% 1ar$icularidad que se desarr%lla c%n la #is#a ra1ide2 1%r $%da la

su1er4icie0 es$e $i1% de c%rr%si:n %curre cuand% las a5uas $ienen 1r%1iedades

1r%$ec$%ras #ni#as3

@33,3, C%rr%si:n 1%r 1icadura

N% es uni4%r#e0 %curre en un área an:dica l%cali2ada0 1uede ser a5uda ( 1r%4unda

( es un e"e#1l% de un a#bien$e que %4rece al5unas 1r%1iedades 1r%$ec$%ras0 1er%

n% una in'ibici:n c%#1le$a de la c%rr%si:n3

@33,3@ C%rr%si:n 5al!ánica

Es el resul$ad% de la e91%sici:n de d%s #e$ales dis$in$%s en el #is#% a#bien$e0 (es #ás n%$able cuand% es$án c%nec$ad%s elc$rica#en$e en 4%r#a direc$a3 C%n

base en el 1%$encial rela$i!% de a#b%s #e$ales0 el que sea #en%s n%ble se

c%rr%erá a e91ensas del que l% sea #ás0 l% que %4rece una 1r%$ecci:n 1ara el

#e$al ca$:dic%3


43/51

@33,3 C%rr%si:n 1%r celdas

Es el $i1% #ás c%#+n de c%rr%si:n0 %curre cuand% 'a( di4erencias en

#inerali2aci:n0 acide20 c%ncen$raci:n de i%nes #e$álic%s0 c%ncen$raci:n de

ani%nes0 %95en% disuel$% ( $e#1era$ura en la e91%sici:n de un #e$al a su

a#bien$e3 Es$as di4erencias causan discre1ancias en el 1%$encial de s%luci:n del

#is#% #e$al3

@33,3B C%rr%si:n en 'endiduras

Es un e"e#1l% de la c%rr%si:n 1%r celdas de c%ncen$raci:n0 en ella el %95en% se

!uel!e de4icien$e en la 'endidura % 5rie$a0 l% que causa una di4erencia de 1%$encial

( 1r%!%ca c%rr%si:n3

@33,3/ C%rr%si:n 1%r des2incad%

;curre en las aleaci%nes de c%bre)2inc0 c%#% el la$:n0 1%rque el 2inc es #ás

an:dic% que el c%bre ( se c%rr%e en a#bien$es '%s$iles0 #ien$ras que el c%bre se

queda en su si$i%3

@33,3 C%rr%si:n 5ra4$ica

;curre en el 'ierr% c%lad% e91ues$% a a5uas #inerali2adas % c%n *H ba"%3

@33,3 C%rr%si:n c%n es4uer2% J4a$i5a c%n c%rr%si:nK

La causa un es4uer2% $ens%r e9$ern%0 ( suele e!idenciarse en l%s l#i$es de l%s

5ran%s de #icr%es$ruc$ura del #e$al3 La ru1$ura 4recuen$e de la 1elcula 1r%$ec$%ra

en la su1er4icie %ri5ina a #enud% una re5i:n an:dica c%n$inua0 l% que 1r%!%ca el

a5rie$a#ien$% ( la 4alla del #e$al3 Es$e $i1% de c%rr%si:n se %bser!a en la

4ra5ili2aci:n cáus$ica de l%s $ub%s ( $a#b%res de acer% de las calderas ( en el

a$aque de l%s cl%rur%s en l%s acer%s in%9idables3

@33,3 C%rr%si:n 1%r ca!i$aci:n

Es 1r%duc$% de la c%n$inua re#%ci:n de la 1elcula 1r%$ec$%ra c%n$ra 1r%duc$%s de

la c%rr%si:n0 que sir!e c%#% barrera c%n$ra el a$aque c%rr%si!% de al5un%s

#e$ales3 La c%rr%si:n 1%r ca!i$aci:n0 la al$a !el%cidad ( l%s ca#bi%s de direcci:n


44/51

de 4lu"% 1r%ducen burbu"as de 5ases en l%s 1un$%s de ba"a 1resi:n ( la res%luci:n

de l%s 5ases de al$a3

@33,3.- *%r c%rrien$es 1arási$as

Es$as 1ueden ser las causan$es de 1r%ces%s c%rr%si!%s %ri5inad%s 1%r %$ras

causas3 Un e"e#1l% c%#+n ( ac$ual de es$e $i1% de c%rr%si:n se %bser!a en las

$uberas e#1la2adas cerca de al5+n sis$e#a de $ubera 1r%$e5id% #edian$e

1r%$ecci:n ca$:dica3 Las c%rrien$es 1arási$as deri!adas de sis$e#as de 1r%$ecci:n

ca$:dic%s 1ueden causar una c%rr%si:n se!era de l%s sis$e#as !ecin%s cuand% la

c%rrien$e sal5a de las 4uen$es cercanas3 La ins$alaci:n de ac%1lad%res aislan$es %

a1licaci%nes a1r%1iadas de c%n$rac%rrien$e0 c%#% 1r%$ecci%nes ca$:dicas0 1ueden

1r%!eer un #edi% 1ara c%n$rarres$ar es$e 1r%ble#a de 4lu"% de c%rrien$e3

.; INHIBIDORES DE CORROSI+N

E9is$en in'ibid%res de c%rr%si:n an:dic%s0 que s%n e4icaces en l%s án%d%s

ca$:dic%s0 que s%n e4icaces en l%s cá$%d%s0 ( #i9$%s0 que inclu(en in'ibid%res

$an$% an:dic%s c%#% ca$:dic%s ( 1ueden ser e4icaces en a#b%s elec$r%d%s3

L%s in'ibid%res an:dic%s s%n l%s cr%#a$%s0 ni$ra$%s0 %r$%4%s4a$%s ( silica$%s3 L%s

in'ibid%res ca$:dic%s s%n0 1%r e"e#1l%0 el 2inc0 l%s 1%li4%s4a$%s ( la alcalinidad de

l%s carb%na$%s3 L%s in'ibid%res #i9$%s s%n una c%#binaci:n de in'ibid%res $an$%

an:dic%s c%#% ca$:dic%s3 Ta#bin se usan in'ibid%res %r5ánic%s0 c%#% l%s

acei$es s%lubles ( dis1ersables3

.= IMPORTANCIA DEL A'UA EN EL PROCESO DE CORROSI+N

L%s c%#1%nen$es del a5ua que inciden en la ra1ide2 c%n que se c%rr%en l%s

#e$ales en l%s sis$e#as de dis$ribuci:n s%n calci%0 #a5nesi%0 s%di%0 cl%rur%s0

sul4a$%s0 %95en% disuel$%0 alcalinidad0 1'0 in$ensidad de a#%r$i5uaci:n0 cl%r% libre0

cl%ra#ina0 s:lid%s en sus1enci:n ( c%nduc$i!idad3

Las a5uas c%n las si5uien$es carac$ers$icas $enderán a ser #ás c%rr%si!as

.3 A5uas #u( sua!es3


45/51

,3 A5uas #u( ba"as en *H ( alcalinidad3 La adici:n de calci%0 alcalinidad0 (

1r%duc$%s qu#ic%s 1ara a"us$ar el *H en a5uas $ra$adas 'a resul$ad%

e4ica2 1ara c%rre5ir la c%rr%si!idad de las a5uas ba"as en dure2a (

alcalinidad3

@3 A5uas al$as en cl%rur%s % sul4a$%s0 % en a#b%s J_.B- #5PlK3

3 A5uas que c%n$en5an can$idades a1reciables de %95en% disuel$%3

B3 A5uas c%n ba"a in$ensidad de a#%r$i5uaci:n3 Es$as a5uas $ienden a ser

#ás c%rr%si!as0 1ues la 4al$a in$ensidad de a#%r$i5uaci:n 1ara c%n$rarres$ar

la 1r%ducci:n l%cal de ácid% en la celda de c%rr%si:n0 es$a se #ide c%#% las

#%les 1%r li$r% de %')3 Un a5ua c%n 1%r l% #en%s -3B #equi!Pl de in$ensidad

de a#%r$i5uaci:n $endrá su4icien$e ca1acidad de a#%r$i5uaci:n 1ara

neu$rali2ar las c%ncen$raci%nes l%cales 5eneradas 1%r el cá$%d%3/3 A5uas c%n un ba"% *H J /3-K ( una c%nduc$i!idad al$a J_B-- sPc#K

3 La 1resencia de cl%r% libre 1%r enci#a de . #5Pl ( de cl%ra#ina arriba de ,

#5Pl3

3 La 1resencia de s:lid%s sus1endid%s3 Es$%s s:lid%s $ienden a incre#en$ar

las $endencias a la c%rr%si:n 1%r ca!i$aci:n de un a5ua0 ( $a#bin 1r%!een

suciedad0 un de1:si$% de suciedad 1uede c%nducir a la c%rr%si:n 1%r celdas

de c%ncen$raci:n3

.> CORROSI+N DEL ACERO 'ALVANIZADO EN INSTALACIONES

HIDR$ULICAS

La $ubera 5al!ani2ada es un% de l%s #a$eriales de 1l%#era #ás !ie"%s (

c%#unes que se usan 1ara las ins$alaci%nes 'idráulicas d%#s$icas0 aunque en

5eneral el c%bre l% 'a ree#1la2ad%3 El recubri#ien$% de 2inc s%bre el acer%

reduce la c%rr%si:n de es$e0 el i#1edir su c%n$ac$% c%n el a5ua0 ( 4unci%na c%#%

án%d%0 c%rr%(nd%se en lu5ar del cá$%d% Jacer%K3 Nu#er%s%s 4ac$%res0 c%#% el

es1es%r ( la 1%r%sidad de la ca1a de 2inc0 su ad'esi:n al acer% ( al na$urale2a de

la ca1a de %9idaci:n s%bre la su1er4icie del 2inc0 $ienen una in4luencia n%$able

s%bre la e4icacia del 2inc 1ara 1r%$e5er al acer% c%n$ra la c%rr%si:n3

El $ub% 5al!ani2ad% debe $ener un 1es% #ni#% de .3/ %2P4$ , de 2inc s%bre el acer%

( un 1es% 1r%#edi% de .3 %2P4$, % #ás3


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Ha( cinc% 4allas 1%r las cuales 1re%cu1arse en la c%rr%si:n de la $ubera

5al!ani2ada 1%r el a5ua

.3 C%rr%si:n 5eneral % uni4%r#e3

,3 Liberaci:n de #e$ales a la s%luci:n3

@3 *icadura ( $uberculaci:n3

3 C%rr%si:n 5al!ánica % inducida 1%r el c%bre3

B3 C%rr%si:n 1%r celdas de c%ncen$raci:n3

. CORROSI+N DEL COBRE EN LAS INSTALACIONES HIDR$ULICAS

El c%bre0 aunque es un #e$al n%ble0 $iene una resis$encia c%n$ra la c%rr%si:n3 Las

4allas del c%bre en la indus$ria del a5ua s%n suces%s rar%s3 Es i#1%r$an$e

#an$ener la 1elcula de :9id% cu1r%s% Jcu1ri$aK 1ara in'ibir la c%rr%si:n en l%ssis$e#as cl%rad%s de a5ua 1%$able0 ade#ás de #an$ener la !el%cidad ( la

$e#1era$ura den$r% de l%s l#i$es 1rescri$%s 1ara ase5urar la in$e5ridad que se

es1era del #e$al3

El c%bre es el #a$erial de c%ns$rucci:n que #ás se rec%#ienda u$ili2ar en las

ins$alaci%nes 'idráulicas0 es un #e$al #ás resis$en$e a la c%rr%si:n que el acer%

5al!ani2ad% en áreas d%nde 1red%#inan las a5uas de #en%r dure2a J.-- #5PlK0

c%n un c%n$enid% #ás al$% de cl%rur%s ( sul4a$%s3

Las de4iciencias del c%bre c%#% #e$al resis$en$e a la c%rr%si:n 1ueden

1resen$arse cuand% 'a( cl%r% arriba de . #5Pl ( cl%ra#ina alreded%r de , #5Pl0 l%s

cuales s%n #u( a5resi!%s 'acia el c%bre0 $a#bin el c%bre 1%r ser un #e$al #ás

bland% que el acer% es$á su"e$% a la c%rr%si:n 1%r ca!i$aci:n Jer%si:n)c%rr%si:nK0

1ar$icular#en$e en 1resencia del bi:9id% de carb%n% a las $e#1era$uras del a5ua

calien$e d%#s$ica 1ara es$as $e#1era$uras se debe es1eci4icar el $a#a6% de l%s

$ub%s l% su4icien$e#en$e 5rande 1ara que la !el%cidad #á9i#a sea #en%r que

4$Ps0 1ara el a5ua 4ra se c%nsidera calcular l%s $a#a6%s c%n base en 4$Ps3

A 1esar de que la c%rr%si:n sub$erránea del c%bre n% suele ser un 1r%ble#a0 'a(

e!idencia de que $al c%rr%si:n %curre d%nde l%s suel%s s%n #arcada#en$e

c%rr%si!%s0 1%r l% $an$% es 1recis% reali2ar análisis de l%s suel%s0 (a que l%s suel%s

di4ieren en c%rr%si!idad0 l% que de1ende de su 'u#edad0 aireaci:n0 c%n$enid% de


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c%rr%si!%s0 drenad% su1er4icial0 1%sibilidades 1ara celdas $er#%5al!ánicas (

c%rrien$es 1arási$as3

. MTODOS DE TRATAMIENTO DE A'UAS PARA INHIBIR LA CORROSI+N

DEL COBRE

Las a5uas que #ues$ran 1r%1ensi:n a la 1icadura se 1ueden $ra$ar de la si5uien$e

#anera 1ara c%rre5ir su $endencia

.3 Aireaci:n 1ara reducir el bi:9id% de carb%n%3

,3 Tra$a#ien$% c%n s%sa cáus$ica0 ceni2as de s%sa0 silica$% de s%di% lquid%0 % cal

1ara ele!ar el *H de 3. 'as$a 3@

@3 *as% 1%r un 4il$r% neu$rali2ad%r J1iedra cali2aK3

3 Tra$a#ien$% c%n 1iedra cali2a ( bi:9id% de carb%n% 1ara incre#en$ar elc%n$enid% de bicarb%na$%s3

.) LA CORROSI+N DE TUBER&AS ENTERRADAS < DE TUBER&AS

EFPUESTAS AL AIRE

El 4en:#en% de la c%rr%si:n se 1r%duce debid% a que l%s #a$eriales c%ns$ruc$i!%s0

es1ecial#en$e l%s #e$ales0 se %b$ienen a 1ar$ir de es1ecies #inerales es$ables en

c%ndici%nes na$urales3 Una !e2 e9$rad%s ( e91ues$%s a las c%ndici%nes

a#bien$ales0 $ienden a es$abili2arse qu#ica ( ener5$ica#en$e3 *%r $an$%0 la

c%rr%si:n es la des$rucci:n de un #e$al a $ra!s de la in$eracci:n c%n un a#bien$e

J1%r e"e#1l%0 suel% % a5uaK 1%r un 1r%ces% elec$r%qu#ic%0 es decir0 una reacci:n

que en!uel!e un 4lu"% de c%rrien$e elc$rica e in$erca#bi% de i%nes3

La c%rr%si:n es un 4en:#en% ine!i$able a lar5% 1la2% si n% se $%#an las

1recauci%nes adecuadas3 *uede debili$ar la in$e5ridad es$ruc$ural de la $ubera (

c%n!er$irla en un !e'cul% inse5ur% 1ara el $rans1%r$e de cualquier $i1% de 4luid%s3

La c%rr%si:n es la 1rinci1al causa de 4all% en las c%nducci%nes de 4luid%s3 El 4all%

de una $ubera 1uede $ener #+l$i1les c%nsecuencias c%#% 1rdida del 4luid%0

da6%s en las ins$alaci%nes0 c%n$a#inaci:n0 e inclus% 1uede lle5ar a su1%ner un

ries5% 1ara las !idas 'u#anas3


48/51

El 1r%ces% de c%rr%si:n en l%s #e$ales es un 1r%ces% elec$r%qu#ic%0 d%nde se

suceden reacci%nes de %9idaci:n ( reducci:n0 es$ablecind%se un in$erca#bi% de

elec$r%nes0 ( c%nsecuen$e#en$e0 el 1as% de una c%rrien$e elc$rica de

c%#1%nen$e c%n$inua en$re un án%d% ( un cá$%d%0 a $ra!s de un #edi% c%nduc$%r

Jel elec$r%li$% ci$ad%K0 c%#% en una 1ila 5al!ánica3

La c%rr%si:n na$ural se 1uede !er 4a!%recida 1%r di!ersas circuns$ancias0 $ales

c%#%

• G%l1es ( de$eri%r%s en las c%nducci%nes

• De$eri%r%s en l%s re!es$i#ien$%s

• Ac$uaci%nes de $ercer%s n% c%n$r%lables

• Aireaci:n di4erencial en$re dis$in$as 1ar$es de las $uberas en$erradas 1%r

u$ili2aci:n de rellen%s ar$i4iciales n% uni4%r#e#en$e dis$ribuid%s

• Di4erencias de *H del en$%rn% circundan$e de las $uberas0 sean na$urales %

ar$i4iciales0 1%r 1erc%laci:n de 1r%duc$%s !er$id%s Jácid%s % básic%sK

• *resencia de c%rrien$es errá$icas a 1ar$ir de 1ues$as a $ierra de equi1%s de al$a

% ba"a $ensi:n0 5randes equi1%s0 lneas elec$ri4icadas de 4err%carril 1r:9i#as0

e$c3

• E9is$encia de 1ares 5al!ánic%s en$re l%s 'abi$uales cables desnud%s de c%bre %

las 1icas del #is#% #a$erial0 de l%s sis$e#as de 1ues$a a $ierra de la equi1%

$enciali2aci:n del c%n"un$% de la 4ac$%ra0 e$c3 Tn5ase en cuen$a que 4ren$e al

c%bre0 el acer% sie#1re se c%#1%r$a an:dica#en$e0 c%rr%(nd%se

.)) SOLUCIONES POSIBLES PARA PROBLEMAS DE CORROSI+N

.3 Selecci:n ( e#1le% de #a$eriales resis$en$es a la c%rr%si:n el acer% in%9idable0

1lás$ic%s ( aleaci%nes es1eciales alar5an la !ida +$il de una $ubera3 El cri$eri%

en la selecci:n de l%s #a$eriales #ás c%n!enien$es c%#% resis$encia a lac%rr%si:n es $ener en cuen$a la 1r%$ecci:n % c%nser!aci:n del lu5ar d%nde se

encuen$ra la $ubera3

,3 In'ibid%res de c%rr%si:n s%n sus$ancias que a1licadas a un #edi% 1ar$icular

reducen el a$aque del a#bien$e s%bre el #a$erial0 bien sea #e$al % acer% de


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re4uer2%3 L%s in'ibid%res de c%rr%si:n e9$ienden la !ida de las $uberas0

1re!iniend% 4all%s ( e!i$and% esca1es in!%lun$ari%s3

@3 E!aluar el a#bien$e en el cual es$á la $ubera % en el si$i% d%nde se 'a de

c%l%car es #u( i#1%r$an$e $ener en cuen$a el a#bien$e inde1endien$e#en$e del

#$%d% % c%#binaci:n de #$%d%s que se !a(an a e#1lear3

3 M%di4icar el a#bien$e en las in#ediaci%nes de la $ubera0 1%r e"e#1l%0 reducir la

'u#edad % #e"%rar el drena"e3

*ara la 1r%$ecci:n de $uberas e91ues$as al aire

.3 Li#1ie2a su1er4icial ( #an$eni#ien$%3

,3 La a1licaci:n de un recubri#ien$% de 1in$ura3

@3 *r%$ecci:n de $uberas en$erradas n% es su4icien$e el recubri#ien$% c%n 1in$ura3

Se 'ace necesari% ade#ás3 La a1licaci:n de re!es$i#ien$%s que aslen la $ubera del #edi% en que se

encuen$ra3 L%s re!es$i#ien$%s 1ueden ser de 1%lie$ilen% % 1%li1r%1ilen%0 resina

e1:9ica0 brea0 e1:9ica0 i#1ri#an$e0 cin$a 1lá$ica ad'esi!a0 e$c3 El 1%lie$ilen%0

1r%li1r%1ilen% ( resina e1:9ica s%n de a1licaci:n indus$rial 1%r l% que las

$uberas deben en!iarse a 1lan$as de re!es$i#ien$% es1eciali2adas en a1licar

es$e $i1% de 1r%$ecci:n a l%s $ub%s3 La brea ( la c%#binaci:n de i#1ri#an$es (

cin$a 1lás$ica se 1ueden a1licar en el si$i%3

B3 Nin5+n re!es$i#ien$% 5aran$i2a una 1r%$ecci:n del cien 1%r cien la 1resencia de

i#1ure2as en el #a$erial % en el 1r%ces% de a1licaci:n de la ca1a 1r%$ec$%ra0

as c%#% 5%l1es % ralladuras en el #%#en$% del $rans1%r$e % de la ins$alaci:n

1ueden des#e"%rar el aisla#ien$%3 *%r ell%0 1ara 5aran$i2ar la 1r%l%n5aci:n de

la !ida +$il de una $ubera re!es$ida se rec%#ienda ac%#1a6ar el re!es$i#ien$%

c%n un sis$e#a de 1r%$ecci:n ca$:dica3

En$re l%s 1r%duc$%s #ás e9i$%s%s 1ara la 1r%$ecci:n c%n$ra la c%rr%si:n es$án l%s

sil%9iran%s0 que ac$+an c%#% in'ibid%res de c%rr%si:n al 1r%$e5er c%#1le$a#en$e

a la $ubera e91ues$a a la c%rr%si:n


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CONCLUSIONES

Des1us de 4inali2ar el 1resen$e $raba"% 'e#%s n%$ad% la i#1%r$ancia que $ienen

las b%#bas0 c%#1res%res ( $urbinas en nues$ra !ida diaria0 $a#bin la rele!ancia

que $ienen en la $ecn%l%5a #ecánica3


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Es$e $raba"% es real#en$e i#1%r$an$e 1ara el desarr%ll% 1r%4esi%nal ( 1ara la

c%nsul$a de $%d%s l%s es$udian$es ( 1ers%nas in$eresadas en es$a #a$eria3

De i5ual 4%r#a se 1uede decir que es 4unda#en$al 1ara a#1liar ( 1r%4undi2ar

#uc'% #ás en l% que s%n las #áquinas 'idráulicas ( su u$ilidad en nues$ras%ciedad3

E9is$en !ariedades de $uberas0 c%n sus res1ec$i!as carac$ers$icas ( cada una

cu#1le una 4unci:n es$ra$5ica se5+n $i1% de #a$erial ( 1r%1iedades3

L%s acces%ri%s 1ara $uberas s%n c%#1le#en$%s de las $uberas3

*ara la in5eniera las $uberas s%n u$ili2adas en 1r%(ec$%s de abas$eci#ien$% de

a5ua0 edi4icaci%nes0 e$c3

BIBLIO'RA(&A

'$$1PP3buenas$areas3c%#P#a$eriasPc%nclusi%n)#aquinas)'idraulicas)()

neu#a$icasP-

'$$1PP3#%n%5ra4ias3c%#P$raba"%s.-,P#aquinas)'idraulicasP#aquinas)

'idraulicas3s'$#l

'$$1PPes3slides'are3ne$P4redd(ra#ir%4l%res!e5aP$i1%s)de)$uberias`

ne9$slides'%.
http://www.buenastareas.com/materias/conclusion-maquinas-hidraulicas-y-neumaticas/0http://www.buenastareas.com/materias/conclusion-maquinas-hidraulicas-y-neumaticas/0http://www.buenastareas.com/materias/conclusion-maquinas-hidraulicas-y-neumaticas/0http://www.buenastareas.com/materias/conclusion-maquinas-hidraulicas-y-neumaticas/0

Maquinas Hidraulicas Terminado

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