En muchas ocasiones, el trazado de las tuberías discurre en dirección vertical. Nos centramos, por ejemplo, en la tubería de columna o torre de destilación de una refinería, que pueden encontrarse en muchas ubicaciones diferentes. Este tipo de tramos suele sujetarse mediante abrazaderas o grapas del propio equipo.
En estos casos, el soporte de tramos de tuberías verticales, puede resultar muy complejo, ya que la tubería desciende verticalmente, desde la boquilla superior, durante un tramo determinado hasta llegar a la ubicación del soporte.
¿Qué es un Soporte de Tuberías Vertical?
El soporte vertical para tuberías se refiere al sistema o método utilizado para estabilizar y mantener las tuberías verticales en su lugar dentro de una estructura. Estos soportes son imprescindibles, para evitar que las tuberías se deformen, se balanceen o experimenten tensiones excesivas debido al peso del fluido o los gases que transportan. También pueden verse afectadas por fuerzas externas como el viento o la actividad sísmica.
Los soportes verticales de tuberías son cruciales para mantener la estabilidad y la alineación de las tuberías que se extienden verticalmente. Desempeñan un papel fundamental para garantizar la integridad estructural, la eficiencia operativa y la seguridad, en instalaciones industriales.
El objetivo principal del soporte vertical para tuberías es garantizar que la tubería permanezca en su posición designada sin desplazarse, doblarse ni someterse a cargas excesivas. Esto, a su vez, ayuda a prevenir fugas, roturas u otras fallas que podrían provocar paradas operativas, reparaciones costosas o incluso catástrofes. Siendo especialmente críticos en equipos de gran altura como reactores, columnas de destilación, torres y otras estructuras con extensos sistemas de tuberías verticales.
En la imagen de referencia, presentamos un ejemplo para comprender el mecanismo y los tipos de soportes de tuberías verticales.
Se muestra el soporte de una tubería típica de columna de destilación.
Del tramo A a B, corresponde a un tramo vertical de la tubería. No se puede apoyar el tramo de tubería cerca del punto B, ya que esto provocaría un movimiento térmico desigual en la boquilla, debido a la expansión térmica, o crecimiento térmico, en los lados de la tubería y del equipo.
Al mismo tiempo, el peso del recorrido o tramo vertical de la tubería debe transferirse desde la boquilla mediante un soporte de carga. Por lo tanto, se apoya en el punto C mediante muñones (ficticios) de la tubería vertical, que se apoyan en las abrazaderas del equipo.
Nuevamente, en el punto D, la tubería se sujeta mediante soportes guías de las abrazaderas del equipo.
Del ejemplo anterior, encontramos, los principales tipos de soportes verticales de tuberías utilizados en la industria del petróleo y el gas se clasifican en:
- Soportes de carga para soportar el peso de la tubería y el contenido
- Soportes guías para restringir el movimiento lateral de la tubería
- Soportes de tope axial para restringir el movimiento axial de la tubería
Soportes verticales de tubería con capacidad de carga: Los soportes verticales de tubería con capacidad de carga se pueden instalar soldando orejetas o muñones en la tubería vertical. Este tipo de soporte se conoce como soporte de apoyo para tuberías verticales.
Soportes guías en tuberías verticales: Los soportes guía integral en tuberías verticales, restringen los movimientos laterales.
Si se instalan en la tubería vertical, soportes de sujeción con zapatas de tubería, también funcionarán como soporte guía integral.
Topes axiales en tuberías verticales: Los topes axiales o topes de límite en tuberías verticales restringen el movimiento axial de la tubería, actuando como un fijador que limita el movimiento. Dado que la tubería se extiende en dirección vertical, el tope axial restringirá el movimiento en dirección vertical. Además, soporta la carga de la tubería. Si el mismo soporte de muñón, se fija a la estructura, actuará como soporte de tope axial. Por defecto, debido al muñón sobre la estructura, la tubería no puede moverse hacia abajo. Nuevamente, al fijarse, no podrá moverse verticalmente hacia arriba.
Es característico del soporte de tope axial que, el movimiento hacia arriba y hacia abajo se bloquee en la ubicación del soporte.
Por definición, entendemos que un Soporte de Tubería Vertical, es un elemento estructural diseñado para sujetar, guiar y soportar tuberías verticales. Estos soportes se suelen fijar a paredes, techos u otros elementos estructurales, proporcionando un punto de apoyo seguro que evita que las tuberías se desplacen, se comben o se desalineen debido a la gravedad, la expansión térmica o fuerzas externas.
Existen varios tipos de soportes de tuberías verticales, cada uno diseñado para aplicaciones y requisitos específicos:
- Soportes de Pared: Los soportes de pared se utilizan comúnmente en escenarios donde, las tuberías verticales, discurren a lo largo o cerca de una pared. Estos soportes pueden estar hechos de diferentes materiales, como acero, acero inoxidable o aluminio, y generalmente se atornillan o se sueldan a la pared. Estas instalaciones suelen realizare en interiores, en edificios residenciales, comerciales e industriales.
- Soportes de Techo: Estos soportes se utilizan cuando las tuberías se suspenden del techo. Suelen contar con una abrazadera o cuna que fija la tubería mientras se asegura a un punto de anclaje en el techo. Se utilizan comúnmente en edificios comerciales, fábricas e instalaciones donde las tuberías deben mantenerse separadas del suelo o de las paredes.
- Soportes montados en el suelo: Los soportes de suelo, se utilizan para sostener tuberías verticales que se extienden desde el suelo. Estos soportes suelen ser ajustables y soportan un peso considerable. Son adecuados para entornos industriales donde se requiere que las tuberías se eleven verticalmente desde maquinaria, tanques u otros equipos a nivel del suelo.
- Soportes Ajustables: Los soportes ajustables brindan flexibilidad de instalación. Permiten ajustar con precisión la posición de la tubería durante o después de la instalación, lo cual es particularmente útil en sistemas donde la alineación precisa es crucial. Se utilizan en instalaciones personalizadas o donde sea necesario ajustar las tuberías después de la instalación inicial debido a asentamientos o realineaciones.
- Soportes de anclaje: Los soportes de anclaje están diseñados para sujetar la tubería rígidamente en su lugar, impidiendo cualquier movimiento. Son fundamentales en secciones del sistema de tuberías donde el movimiento podría provocar desalineación o daños. Se utilizan frecuentemente en zonas sísmicas o donde la tubería está sujeta a fuerzas dinámicas, como en sistemas de alta presión.
Este Artículo tiene carácter general e informativo. No constituye un documento técnico o acreditativo.
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