Materiales de Tubería
Selección detallada de materiales para sistemas de aire comprimido.
Metálicos
Acero Negro (Carbon Steel)
Especificación: ASTM A53/A106, Schedule 40 o 80
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Presión de trabajo | Hasta 300+ PSI |
| Temperatura máxima | 400°F (204°C) |
| Conexiones | Roscadas, soldadas, bridadas |
| Disponibilidad | Muy alta |
Composición química típica:
- Carbono: 0.25-0.30%
- Manganeso: 0.95%
- Fósforo: 0.05% máx
- Azufre: 0.06% máx
Ventajas:
- Costo más bajo
- Alta resistencia mecánica
- Fácil de soldar
- Amplia disponibilidad
- Resiste altas temperaturas
Desventajas:
- Corrosión interna genera escamas
- Escamas contaminan el aire
- Superficie rugosa aumenta caída de presión
- Requiere protección exterior
- Vida útil limitada (15-20 años típico)
Tratamiento recomendado:
- Interior: Aceite residual del compresor provee cierta protección
- Exterior: Pintura o galvanizado en caliente
Acero Galvanizado
Especificación: ASTM A53 con recubrimiento de zinc
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Presión de trabajo | Hasta 300+ PSI |
| Temperatura máxima | 400°F (204°C) |
| Espesor de zinc | 1.8-2.0 oz/ft² |
| Vida del recubrimiento | 20-40 años |
Ventajas:
- Mejor resistencia a corrosión que acero negro
- Protección sacrificial del zinc
- No requiere pintura exterior
Desventajas:
- El zinc se degrada con condensado ácido
- Escamas de zinc contaminan aire
- No soldar (destruye galvanizado)
- Más costoso que acero negro
Nunca soldar tubería galvanizada. El zinc vaporizado es tóxico y destruye la protección. Usar solo conexiones roscadas o mecánicas.
Cobre Tipo L
Especificación: ASTM B88
| Tipo | Espesor Pared | Presión @ 100°F |
|---|---|---|
| K (pesado) | 0.049" (1/2") | 1,000+ PSI |
| L (estándar) | 0.040" (1/2") | 850 PSI |
| M (ligero) | 0.028" (1/2") | 600 PSI |
Para aire comprimido usar Tipo L mínimo.
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Presión de trabajo | Hasta 250 PSI (Tipo L) |
| Temperatura máxima | 400°F (204°C) |
| Conexiones | Soldadura, compresión |
| Conductividad térmica | 223 BTU/(hr·ft·°F) |
Ventajas:
- Excelente resistencia a corrosión
- Interior muy liso (baja caída de presión)
- Décadas de historial probado
- No genera partículas
- Reciclable
Desventajas:
- Costo alto del material
- Instalación requiere soldadura con soplete
- Tiempo de instalación mayor
- Susceptible a robo
Acero Inoxidable
Especificaciones comunes:
- 304/304L: Uso general
- 316/316L: Ambientes corrosivos
| Propiedad | 304 SS | 316 SS |
|---|---|---|
| Presión de trabajo | 300+ PSI | 300+ PSI |
| Temperatura máxima | 800°F | 800°F |
| Resistencia corrosión | Alta | Muy alta |
| Costo relativo | $$$$$ | $$$$$$ |
Ventajas:
- Máxima resistencia a corrosión
- Soporta altas temperaturas
- Interior liso
- Larga vida útil (50+ años)
- Grado sanitario disponible
Desventajas:
- Muy costoso
- Requiere técnicas especiales de soldadura (TIG)
- Disponibilidad limitada en algunos tamaños
Aplicaciones:
- Industria farmacéutica
- Alimentos y bebidas
- Semiconductores
- Ambientes corrosivos
Aluminio Extruido
Sistemas comerciales: Parker Transair, Atlas Copco AIRnet, Ingersoll Rand SimplAir
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Aleación típica | 6063-T6 |
| Presión de trabajo | 188-232 PSI (según fabricante) |
| Temperatura máxima | 150°F (65°C) |
| Conexiones | Push-to-connect, mecánicas |
Ventajas:
- Cero corrosión
- Muy ligero (fácil instalación)
- Conexiones rápidas sin herramientas
- Modular (fácil modificar)
- Interior perfectamente liso
- Estético
- Garantías de 10+ años
Desventajas:
- Costo inicial alto
- Temperatura limitada
- Requiere componentes del mismo fabricante
- No compatible con algunos aceites sintéticos
Costo-beneficio: Aunque el material cuesta más, la instalación rápida puede reducir el costo total del proyecto en 30-50%.
No Metálicos
Sistemas Aprobados para Aire Comprimido
Algunos fabricantes ofrecen sistemas plásticos específicamente diseñados y certificados para aire comprimido:
| Sistema | Material | Presión Máx | Temp Máx |
|---|---|---|---|
| Prevost PPS | Polímero reforzado | 232 PSI | 140°F |
| Infinity by AIRpipe | Polímero multicapa | 188 PSI | 140°F |
Características requeridas:
- Certificación para aire comprimido (no agua o gas)
- Resistencia a fatiga por presión cíclica
- Compatibilidad con aceites de compresor
- Resistencia UV si se expone al sol
PVC/CPVC - PROHIBIDO
El PVC (Cloruro de polivinilo) y CPVC nunca deben usarse para aire comprimido.
Razones:
- Falla catastrófica: Se fragmenta en pedazos afilados
- Fatiga: No resiste ciclos de presión
- Aceite: Se degrada con aceites de compresor
- UV: Se vuelve frágil con exposición solar
- Impacto: Golpe puede causar ruptura
Violaciones:
- OSHA 29 CFR 1910.242(b)
- ASME B31.1
- Códigos locales de plomería
Consecuencias legales:
- Multas de OSHA
- Invalidación de seguro
- Responsabilidad civil por lesiones
Tabla Comparativa
| Criterio | Acero Negro | Galvanizado | Cobre L | Inox 304 | Aluminio |
|---|---|---|---|---|---|
| Costo material | 1x | 1.3x | 3x | 6x | 4x |
| Costo instalación | Alto | Alto | Alto | Muy alto | Bajo |
| Resistencia corrosión | Baja | Media | Alta | Muy alta | Alta |
| Temperatura máx | 400°F | 400°F | 400°F | 800°F | 150°F |
| Presión máx | 300+ PSI | 300+ PSI | 250 PSI | 300+ PSI | 200 PSI |
| Vida útil típica | 15-20 años | 20-30 años | 40+ años | 50+ años | 30+ años |
| Contaminación aire | Alta | Media | Ninguna | Ninguna | Ninguna |
| Modificaciones | Difícil | Difícil | Difícil | Muy difícil | Fácil |
Selección por Aplicación
| Aplicación | Material Recomendado | Alternativa |
|---|---|---|
| Planta nueva, presupuesto alto | Aluminio | Cobre |
| Planta nueva, presupuesto limitado | Acero negro | Galvanizado |
| Aire de instrumentos | Cobre | Inox 304 |
| Farmacéutica/Alimentos | Inox 316 | Inox 304 |
| Modificaciones frecuentes | Aluminio | - |
| Ambiente corrosivo | Inox 316 | Aluminio |
| Exterior expuesto | Aluminio | Inox 304 |
| Alta temperatura (post-compresor) | Acero negro | Inox 304 |
Conexiones y Accesorios
Tipos de Conexión por Material
| Material | Conexiones Recomendadas |
|---|---|
| Acero negro | Soldadura, roscadas (NPT), bridadas |
| Galvanizado | Roscadas (NPT), Victaulic |
| Cobre | Soldadura (braze), compresión |
| Inox | Soldadura TIG, compresión, Swagelok |
| Aluminio | Push-to-connect propietarias |
Selladores de Roscas
| Producto | Aplicación | Presión Máx |
|---|---|---|
| Teflón (PTFE tape) | Uso general | 500+ PSI |
| Pasta con PTFE | Conexiones difíciles | 10,000 PSI |
| Sellador anaeróbico | Permanente | 10,000 PSI |
No usar:
- Compuestos con solventes que dañen O-rings
- Selladores que se endurecen y fragmentan