Los materiales para instalaciones hidráulicas son fundamentales para garantizar un suministro de agua seguro y eficiente en nuestros hogares. Estos materiales incluyen conexiones, llaves y tuberías que permiten conducir el agua y mantener un buen funcionamiento de todo el sistema.Empecemos hablando de las conexiones. Estas son indispensables para unir las distintas partes de la instalación, como la acometida de agua que conecta nuestra vivienda con la red pública. Además, es crucial destacar la importancia de usar conexiones del mismo material que la tubería hidráulica para evitar problemas de corrosión y fugas.Otro elemento clave son las llaves para el paso del agua. Estas se instalan en lugares estratégicos donde se necesita controlar o disponer del agua, como la llave de paso general, la llave de nariz y la llave angular. ¡Con ellas podemos regular el flujo de agua y disfrutar de un mejor uso y aprovechamiento del recurso!Finalmente, hablemos de las tuberías. Antes, se utilizaban principalmente tuberías de cobre, pero actualmente existen otras opciones como el CPVC y la tubería de PP-R. Estos materiales son más fáciles de manejar, duraderos y resistentes a la corrosión. Además, es clave mencionar la necesidad de utilizar conexiones adecuadas para unir la tubería y realizar cambios de dirección.
¿Qué son las instalaciones hidráulicas?
Las instalaciones hidráulicas son el conjunto de tuberías, conexiones, válvulas, dispositivos de almacenamiento, distribución y equipos de bombeo, entre otros, conectados entre sí, con el objetivo de conducir agua potable desde la red pública al interior de los edificios, en cantidad y presión adecuada para cada uno de los servicios. Estas instalaciones se encuentran al interior de los edificios y son responsabilidad de la persona propietaria del inmueble.
Las instalaciones hidráulicas tienen como finalidad principal proveer de agua potable a los diferentes espacios de un edificio. Estas instalaciones permiten la realización de actividades diarias como el uso de lavamanos, duchas, inodoros, lavadoras, entre otros. Gracias a estas instalaciones, se garantiza el suministro continuo de agua en cantidad suficiente y con la presión adecuada para satisfacer las necesidades de los usuarios.
La importancia de las instalaciones hidráulicas radica en asegurar el correcto funcionamiento y distribución de agua potable en los edificios. Estas instalaciones permiten que todos los espacios cuenten con el suministro de agua necesario para las actividades diarias. Además, un buen sistema hidráulico ayuda a prevenir problemas como fugas, baja presión o falta de agua, lo que generaría incomodidades y afectaría el bienestar de las personas que habitan o utilizan el edificio.
Los materiales más utilizados en instalaciones hidráulicas
Los materiales más utilizados en instalaciones hidráulicas son amplios y variados, cada uno con características y ventajas particulares. Estos materiales son fundamentales para garantizar el correcto funcionamiento del sistema hidráulico de una vivienda, edificio u otra estructura. Algunos de los materiales más comúnmente utilizados son:
- Tuberías de cobre: Este es uno de los sistemas más tradicionales y ampliamente utilizados en instalaciones hidráulicas. Para su instalación, se requiere un kit básico de herramientas que puede consistir en tuberías de cobre, soldador, flux, soplete y cortatubos, entre otros. El cobre es un material duradero, resistente a la corrosión y tiene una excelente conductividad térmica.
- Tuberías de polipropileno copolímero random (tubo verde): Este sistema utiliza calor bajo el método de termofusión. Requiere un equipo especial llamado “termofusor” y otras piezas y accesorios como codos, tes, uniones, etc. El polipropileno copolímero random es un material ligero, resistente a la corrosión y fácil de instalar.
- Tuberías de polietileno reticulado (PEX): Este sistema utiliza un acoplado a presión y requiere un tubo, un anillo de engarce (abrazadera) y una pinza para realizar una unión. En ocasiones, se necesitará un tipo de pinza específico para cada tamaño o tipo de abrazadera. El polietileno reticulado es un material flexible, resistente a la corrosión y de larga duración.
- Tuberías y conexiones de CPVC FlowGuard®: Este sistema utiliza herramientas más económicas y fáciles de usar. Los elementos básicos para la instalación son tubos de CPVC, codos, tes, uniones, etc. No se requiere electricidad, gasolina ni herramientas especiales para instalar este sistema. El CPVC FlowGuard® es un material resistente a la corrosión, de bajo costo y seguro de usar, ya que no es inflamable.
Comparado con la plomería de cobre, el sistema de tubo y conexiones de CPVC FlowGuard® ofrece un ahorro total de costos de instalación de hasta el 50%. Además, elimina los riesgos de incendio o quemaduras, ya que no se utilizan materiales flamables ni electricidad.
Tipos de tuberías utilizadas en instalaciones hidráulicas
Las instalaciones hidráulicas son fundamentales para el suministro de agua y gas en cualquier edificio o vivienda. En estas instalaciones, se utilizan diferentes tipos de tuberías, cada una con sus propias características y usos específicos. A continuación, se presenta una lista de los principales tipos de tuberías utilizadas en instalaciones hidráulicas:
- Tubería de cobre: Esta tubería se utiliza para conexiones de gas y agua. Hay dos tipos principales de tubería de cobre, la de gas y la de agua. La tubería de gas (tipo L) es más gruesa, mientras que la tubería de agua (tipo M) es más delgada. Estas tuberías se unen mediante una soldadura especial de plomo y estaño.
- Tubería de hierro galvanizado: Es utilizada principalmente para el suministro de agua debido a su resistencia a la corrosión y su capacidad para soportar altas presiones. Sin embargo, en las instalaciones hidráulicas residenciales, su uso ha disminuido debido a la aparición de nuevas tecnologías como el CPVC y el PPR.
- Tubería de PVC: Esta tubería también se utiliza principalmente para el suministro de agua. Es resistente a la corrosión y puede soportar altas presiones. Sin embargo, al igual que la tubería de hierro galvanizado, su uso en las instalaciones hidráulicas residenciales ha disminuido con la llegada de nuevas tecnologías como el CPVC y el PPR.
- Tubería de CPVC: Es una tubería de última tecnología utilizada específicamente para instalaciones hidráulicas de agua caliente y fría. Se destaca por su costo accesible, su gran resistencia a la corrosión y su amplia variedad de piezas y conexiones disponibles. Se une mediante el uso de un pegamento especial.
- Tubería de PPR: Similar a la tubería de CPVC, se utiliza principalmente en instalaciones hidráulicas. Es fácil de instalar y presenta una gran resistencia a largo plazo. Se utiliza principalmente en el suministro de agua potable y tiene una vida útil de hasta 50 años.
- Tubería flexible de metal o plástico: Esta tubería se utiliza para conectar piezas sencillas como las llaves de agua con la tubería principal, así como para conectar la tubería de gas principal con la estufa o el calentador de agua. Es fácil de instalar y presenta una resistencia a mediano plazo.
Estos son los tipos de tuberías más comunes utilizadas en instalaciones hidráulicas. Cada una tiene sus propias características y usos específicos, por lo que es vital elegir la tubería adecuada para cada proyecto hidráulico. A continuación, en este artículo, profundizaremos en cada uno de estos tipos de tuberías y exploraremos sus ventajas y desventajas en detalle.
Acerca de los accesorios comunes en instalaciones hidráulicas
Los accesorios comunes en instalaciones hidráulicas son componentes esenciales para asegurar una conexión segura y sin fugas en sistemas hidráulicos. Algunos de los tipos de racores hidráulicos más utilizados son:
- ORFS (O-Ring Face Seal): Estos racores tienen una ranura para la junta tórica en la cara plana del racor. Se utilizan en aplicaciones de alta presión y proporcionan una conexión sin fugas.
- DIN (Deutsches Institut für Normung) y BSP (British Standard Pipe): Estos son los tipos de racores hidráulicos más utilizados en Europa. Los racores DIN garantizan la intercambiabilidad con diferentes marcas de racores y se utilizan en la industria, la construcción y el sector del petróleo y las bolsas. Los racores BSP se ajustan a las normas BSP para roscas de tornillo y se utilizan principalmente en la industria de la fontanería.
En cuanto a los fluidos hidráulicos comunes, son utilizados para sellar el aceite o fluido hidráulico dentro del sistema. Algunos de los tipos más utilizados son:
- Fluidos a base de petróleo: Estos son los más comunes y están disponibles a bajo costo. Proporcionan protección contra la herrumbre, la oxidación, el desgaste, la corrosión y la presión extrema.
- Líquidos de base acuosa: Estos fluidos tienen un alto contenido de agua y se utilizan para la resistencia al fuego. Son más caros que los fluidos a base de petróleo y tienen una menor resistencia al desgaste.
- Fluidos de base sintética: Estos fluidos son fabricados por el hombre y ofrecen ventajas como la resistencia al fuego, la menor fricción y la estabilidad térmica. Son más caros que los fluidos a base de petróleo y pueden ser ligeramente tóxicos.
Al seleccionar los tipos de racores hidráulicos adecuados para una aplicación, se deben tener en cuenta diversos criterios. Estos incluyen el tamaño del racor, el material del accesorio hidráulico, la temperatura de funcionamiento, la presión requerida y el tipo de aplicación. Por ejemplo, los racores en T o en cruz se utilizan para aplicaciones de mezcla o distribución. Es importante asegurarse de que el tamaño del racor sea compatible con el diámetro de la manguera para evitar fugas o fallas en la conexión.
Aplicaciones comunes de las instalaciones hidráulicas
Las aplicaciones comunes de las instalaciones hidráulicas abarcan una amplia gama de sectores, desde la industria y la construcción hasta la medicina y la automoción.En el ámbito de las aplicaciones móviles, se utiliza la energía proporcionada por el aire y aceite a presión para una variedad de funciones, como transporte, excavación, levantamiento, manipulación de materiales y control de vehículos móviles. Entre los ejemplos se incluyen tractores, grúas, retroexcavadoras, camiones recolectores de basura y cargadores frontales. Además, las instalaciones hidráulicas son fundamentales en el sistema de frenos y suspensión de los camiones.En el sector industrial, las instalaciones hidráulicas se utilizan en maquinaria especializada para controlar, impulsar, posicionar y mecanizar elementos o materiales propios de la línea de producción. Algunas aplicaciones industriales de la hidráulica incluyen maquinaria para la industria plástica, máquinas herramientas, maquinaria para la elaboración de alimentos, equipamiento para robótica y manipulación automatizada, equipo para montaje industrial, maquinaria para la minería y maquinaria para la industria siderúrgica. Estos sistemas hidráulicos permiten un control preciso y eficiente de los procesos de fabricación.Además de la industria y la construcción, la hidráulica y la neumática también tienen aplicaciones en otros campos. En el sector automotriz, se utilizan sistemas hidráulicos para la suspensión, frenos, dirección y refrigeración de los vehículos. En el sector aeronáutico, se emplean en timones, alerones, trenes de aterrizaje, frenos, simuladores y equipos de mantenimiento aeronáutico. En el sector naval, se utilizan en el timón, mecanismos de transmisión, sistemas de mandos y sistemas especializados de embarcaciones o buques militares. Además, la hidráulica también tiene aplicaciones en medicina, como en instrumental quirúrgico, mesas de operaciones, camas de hospital, sillas e instrumental odontológico. Estas aplicaciones demuestran la versatilidad y la importancia de las instalaciones hidráulicas en diferentes campos.
Riesgos y precauciones en instalaciones hidráulicas
Normas y regulaciones para instalaciones hidráulicas en México
En México, existen normas y regulaciones específicas que definen los estándares técnicos para las instalaciones hidráulicas. Estas normas son de vital importancia para garantizar la seguridad y funcionalidad de estas instalaciones en el país.
El Código de Edificación de Vivienda (CEV): El CEV es la principal normativa aplicable a las instalaciones hidráulicas en México. En su parte octava, que abarca los capítulos 42 al 47, se encuentran las disposiciones técnicas normativas relacionadas con estas instalaciones. El CEV es considerado un “modelo normativo” y se encuentra en su tercera versión publicada en 2017.
NMX-AA-176-SCFI-2015: Esta norma, coordinada y desarrollada por la Comisión Nacional del Agua (Conagua), se enfoca en las instalaciones hidrosanitarias para la edificación de vivienda. Aunque aún no se ha considerado su cumplimiento obligatorio, esta norma establece las especificaciones y métodos de ensayo para garantizar la calidad y funcionalidad de las instalaciones hidráulicas en viviendas.
Otras normas y regulaciones relacionadas con las instalaciones hidráulicas y sanitarias son desarrolladas principalmente por la Conagua, la Secretaría de Salud y la Secretaría de Economía. Estas normas abordan aspectos como la infraestructura hidráulica, la calidad del agua, el uso y consumo del agua. Entre las normas más relevantes destacan las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) y las Normas Mexicanas (NMX).
Es crucial tener en cuenta que las NOM son de observancia obligatoria según la Ley Federal sobre Metrología y Normalización (LFMyN), mientras que las NMX son voluntarias. Sin embargo, si una NMX es referenciada en algún código o reglamento, su cumplimiento se vuelve obligatorio. De esta manera, se busca asegurar la calidad y funcionalidad de las instalaciones hidráulicas en México.
Cómo calcular la capacidad hidráulica de una instalación
La capacidad hidráulica de una instalación se calcula determinando el caudal necesario en los puntos de consumo. En el caso de una red de transporte entre dos puntos, el caudal en el punto de salida será el mismo a lo largo de toda la red de transporte. Sin embargo, en una red de distribución con varios puntos de consumo, habrá diferentes caudales a lo largo de la red según el mallado, los caudales y puntos de consumo.
Para calcular la capacidad hidráulica de una instalación se deben tener en cuenta algunos factores importantes. Primero, es necesario determinar los caudales necesarios en los puntos de consumo. Estos caudales vienen determinados por las presiones que se tienen en dichos puntos antes de los elementos de regulación. Para obtener los caudales deseados, se deben colocar los elementos de regulación necesarios, como emisores de riego, boquillas de aspersión, llaves de paso, válvulas reguladoras, etc.
Otro factor a considerar es la selección de los diámetros de tuberías. El dimensionamiento hidráulico de la tubería se determina por el diámetro interior (DI), ya que es el que condiciona la capacidad de transporte. Es significativo conocer algunos conceptos básicos relacionados con la selección de diámetros, como el diámetro exterior (DE) y el diámetro nominal (DN), que es un valor tomado de una serie de números convencionales que se adopta para caracterizar dimensionalmente a los diámetros.
Por último, para determinar la velocidad de circulación del agua en la tubería, se pueden utilizar los coeficientes de Manning. Estos coeficientes varían según el tipo de tubería utilizada. Por ejemplo, para tuberías de PVC-O, el coeficiente de Manning es de 0,007 para una tubería nueva y de 0,009 para una tubería en servicio. Considerar la velocidad de circulación del agua y los coeficientes de Manning es esencial para asegurar un funcionamiento óptimo de la instalación.