introducción

Hacer un tubo de PE más grueso parece una respuesta fácil cuando aumenta la presión de trabajo.

En la práctica, el diseño de tuberías no es tan sencillo.

Una pared más gruesa significa más PE en la tubería. También significa una sección más pesada y, para diámetros más grandes, más material para manipular durante la producción e instalación. En algún momento, tiene más sentido cambiar la forma en que se refuerza la tubería en lugar de seguir agregando polímero.

Ésta es la razón por la que se incorpora alambre de acero.Tubería de PE reforzada con alambre de acero.

¿Qué cambia cuando se agrega alambre de acero?

El alambre de acero no se coloca en el exterior de la tubería. Está empotrado en la pared y rodeado de PE.

Durante el funcionamiento, la presión dentro de la tubería intenta expandir la tubería hacia afuera. La capa de refuerzo ayuda a resistir esta expansión.

El PE todavía forma el interior y el exterior de la tubería. La superficie interior está en contacto con el material transportado, mientras que el PE exterior protege el refuerzo del entorno circundante.

Entonces, la pared de la tubería realiza más de una función.

El PE se encarga del contacto con el medio y el medio ambiente. El alambre de acero agrega soporte estructural donde la tubería lo necesita bajo presión.

Esto es muy diferente a simplemente aumentar el espesor de un material.

¿Por qué es importante el espesor de la pared?

Las tuberías de PE pueden deformarse gradualmente cuando permanecen bajo presión durante un período prolongado. Esta es una característica normal de los materiales termoplásticos y debe tenerse en cuenta al diseñar una tubería presurizada.

El aumento del espesor de la pared puede reducir la deformación y aumentar la capacidad de presión.

Pero hay otra cara de esto.

Una gran cantidad de PE adicional aumenta el peso y la necesidad de material de la tubería. Esto se vuelve más notorio en el caso de tuberías de gran-diámetro o proyectos de tuberías largas en los que es posible que sea necesario transportar e instalar cientos o miles de metros.

Una estructura reforzada proporciona otra forma de afrontar la presión.

En lugar de pedirle a una pared de PE más gruesa que soporte toda la carga estructural, el alambre de acero toma parte de esa carga.

¿Cómo funciona el alambre de acero dentro de la tubería?

Piense en lo que sucede cuando aumenta la presión dentro de una tubería.

La presión actúa contra la pared de la tubería en todas direcciones, con una fuerte tendencia a expandir el diámetro.

El refuerzo de alambre de acero está dispuesto dentro de la pared del tubo para resistir esta tensión circunferencial.

El PE no desaparece de la ecuación estructural. Mantiene el refuerzo en posición y forma el cuerpo de la tubería, mientras que el alambre de acero proporciona resistencia adicional.

Esta es la razón por la que SRTP se utiliza a menudo cuando una tubería de PE estándar necesitaría una pared mucho más pesada para alcanzar la presión nominal requerida.

El refuerzo es parte de la estructura de la tubería, no un soporte externo agregado después de que se haya fabricado la tubería.

¿Qué pasa con las condiciones mineras?

La presión es sólo una de las cargas que puede sufrir un oleoducto minero.

Una tubería de mina enterrada puede estar rodeada de tierra y agua subterránea. También puede experimentar cargas externas o movimientos del suelo circundante.

Para el drenaje de minas, la tubería puede permanecer bajo presión durante largos períodos. El funcionamiento de la bomba también puede introducir cambios en la presión.

Estas condiciones imponen más demanda a la tubería de lo que sugeriría una{0}}prueba de presión a corto plazo.

La estructura reforzada de SRTP está destinada a este tipo de servicio presurizado. El alambre de acero contribuye a la estructura que soporta la presión-, mientras que las capas de PE mantienen el refuerzo aislado del fluido transportado y del ambiente exterior.

¿Por qué no utilizar en su lugar una tubería de acero?

Eso depende de la aplicación.

SRTP no está diseñado simplemente intentando copiar una tubería de acero usando PE.

Su construcción es diferente. Una tubería de acero utiliza una pared de acero continua como cuerpo estructural principal. SRTP utiliza refuerzo de alambre de acero dentro de una estructura de tubería termoplástica.

Esto le da a la tubería terminada un equilibrio diferente entre resistencia, peso, resistencia a la corrosión y flexibilidad.

Para proyectos mineros, esa diferencia puede ser útil cuando el ducto necesita capacidad de presión pero también se beneficia de las características del PE.

La capa de PE sigue siendo importante

Sería un error considerar el SRTP sólo desde el punto de vista del refuerzo de acero.

En el caso de una tubería minera, el interior de la tubería está continuamente expuesto al material transportado.

En el drenaje de minas, puede ser agua subterránea o agua de mina.

En el servicio de lodos, la pared interior puede quedar expuesta a partículas minerales suspendidas que se mueven a una velocidad relativamente alta.

Por lo tanto, la capa interior de PE tiene su propia función. Las propiedades, espesor y condición del material afectan directamente el desempeño del servicio de la tubería.

Esta es también la razón por la que el rendimiento de la presión y el rendimiento del desgaste no deben tratarse como la misma cosa.

La alta presión no significa automáticamente una alta resistencia al desgaste

En el caso de los oleoductos, el medio operativo debe examinarse por separado.

Un esqueleto de alambre de acero ayuda con el lado estructural de la tubería. No convierte la capa de refuerzo en una superficie-resistente al desgaste.

Si la suspensión contiene partículas minerales duras, la capa interna de PE es la parte expuesta a la abrasión.

El tamaño de las partículas, la dureza de las partículas, la concentración de sólidos y la velocidad del flujo pueden cambiar la cantidad de desgaste.

Así que cuando unTubería SRTP de alta presiónSi se está considerando el transporte de lodos, los requisitos de presión y las condiciones de desgaste deben comprobarse por separado.

Una tubería puede tener suficiente capacidad de presión y al mismo tiempo requerir un diseño de pared interior-diferente para lodos altamente abrasivos.

图 1

¿Dónde es útil esta estructura?

Una aplicación común es el drenaje minero presurizado.

Los sistemas de drenaje subterráneo a menudo tienen que mover el agua a distancias considerables mientras permanecen bajo presión. La tubería puede enterrarse o instalarse en áreas subterráneas confinadas, lo que hace que el peso y la manipulación de la tubería sean relevantes durante la instalación.

SRTP también se puede considerar para otras tuberías de fluidos industriales y de minería presurizadas.

Para el transporte de purines, la aplicación necesita una evaluación más detallada. La clasificación de presión requerida es solo una parte de la especificación. También es necesario conocer el material transportado y las condiciones de desgaste esperadas.

Parámetros típicos de SRTP

*El diámetro final, la presión nominal, la estructura de la pared y la longitud deben confirmarse de acuerdo con el diseño real del producto y las condiciones de operación.

图 2

Por qué SRTP utiliza refuerzo en lugar de simplemente más PE

No existe una única razón para colocar alambre de acero dentro de una tubería de PE.

El punto principal es estructural.

Una tubería de PE convencional depende en gran medida de su pared de polímero para resistir la presión interna. Aumentar el espesor de la pared es una forma de aumentar su capacidad de presión, pero también agrega material y peso.

SRTP utiliza una capa de refuerzo de alambre de acero para proporcionar resistencia estructural adicional manteniendo al mismo tiempo el PE como material principal de la tubería.

Esa combinación es particularmente relevante para los ductos mineros presurizados, donde la presión, las condiciones subterráneas y las propiedades del medio transportado deben considerarse en conjunto.

Preguntas frecuentes

¿Una pared de PE más gruesa siempre proporciona un mejor rendimiento de presión?

El aumento del espesor de la pared puede aumentar la capacidad de presión, pero no es el único factor implicado. El diámetro, las propiedades del material, la temperatura, la presión de funcionamiento y la carga-a largo plazo afectan el diseño final de la tubería.

¿Es el SRTP tan rígido como un tubo de acero?

No. El refuerzo de alambre de acero aumenta la resistencia estructural de la tubería, pero la tubería sigue siendo una estructura compuesta termoplástica.

¿El alambre de acero entra en contacto con la lechada?

No. El refuerzo está incrustado dentro de la estructura de PE. La capa interior de PE es la superficie expuesta al material transportado.

¿Se puede utilizar SRTP para el drenaje de minas?

Sí. El drenaje de minas de alta-presión es una de las aplicaciones para las que se pueden considerar las tuberías de PE reforzadas. La clasificación de presión final y la estructura de la tubería deben basarse en las condiciones reales del sistema.

¿Puede SRTP transportar lodos mineros abrasivos?

Puede considerarse para servicio de lodos, pero la capacidad de presión y la resistencia a la abrasión deben evaluarse por separado. Se deben considerar el tamaño de las partículas, la dureza, la concentración y la velocidad del flujo al determinar la estructura de tubería adecuada.

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