Puntos fijos y puntos guías

La expansión y la contracción de tuberías ocurren generalmente bajo la infuencia de cambios de
temperatura. Los puntos de fijación se aplican con una expansión considerable. El punto de fijación se aplica sobre un punto neutral de tal manera que la tubería se pueda expandir en ambas direcciones. Entre los puntos de fijación debe haber espacio de tal manera que la tubería tenga libertad de expansión y contracción.

Para elegir el punto de fijación adecuado es necesario conocer:
- el material de la tubería;
- el diámetro y grosor de la tubería;
- la temperatura máxima y la mínima;
- la presión máxima en la tubería:

La expansión y la contracción de la tubería pueden ser acomodadas:
- de manera natural, en esquinas ya existentes o en círculos de expansión.
- de manera calculada, por ejemplo mediante el uso de un compensador

En caso de usar un compensador se debe tener en cuenta la presión de la tubería. Por ello es preferible acomodar la expansión de una manera natural. El punto de fijación se usa en este caso para asegurar que la expansión es dirigida al círculo de expansión o compensador donde se controla la fuerza y el movimiento. Las fijaciones entre el punto de fijación y el círculo de expansión solo sirven para guiar la tubería. En estos ‘puntos de guía’ es importante que la resistencia de fricción esté en el punto de fijación. En caso de usar un círculo de expansión, la distancia entre la primera abrazadera y el círculo es importante. Cuanto más pequeña sea esta distancia, mayor será la fuerza necesaria para doblar la tubería y mayor la expansión que se pierde en la curvatura. Esta fuerza es transmitida al punto de fijación.

En caso de usar una lira de expansión, la distancia entre la primera abrazadera y la lira es importante. Cuanto más pequeña sea esta distancia, mayor será la fuerza necesaria para doblar la tubería y mayor la expansión que se pierde en la curvatura. Esta fuerza es transmitida al
punto de fjación.

La fuerza realizada sobre un punto de fjación Ff en caso de usar una lira de expansión:
1. la fuerza de fricción causada por los apoyos Fw;
2. la fuerza causada por la curvatura del círculo de expansión Fb.

Ff = Fw + Fb

Para calcular la fuerza de fexión Fb primero es necesario calcular la longitud del círculo de expansión. La longitud de este círculo depende del cambio en la longitud de la tubería. El cambio de
longitud de la tubería ΔL depende de la longitud entre el punto de fjación y la curva de expansión,
el coefciente de expansión L del material de la tubería y la diferencia de temperatura ΔT.

ΔL = L x α x ΔT

La longitud de la curva de expansión Lb depende de la expansión ΔL, el diámetro exterior de la
tubería Db y las propiedades del material de la tubería K.

K depende del módulo de elasticidad del material de la tubería E y la tensión máxima permitida/aceptable para el material σ.

K = √(1.5 x E)/σ

Lb = K √(Db x ΔL)

La fuerza de fexión Fb depende del momento d inercia I de la tubería, la longitud de la curva de expansión Lb y el grosor de las paredes de la tuberia.
Db – Di.
σ x π (Db4 - Di4)
Fb = 32 x Db x Lb

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