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Las diferencias de la curva de tubería y el codo

hora: 2022-12-23
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Curva y codo no son sinónimos

En obra se usan las dos palabras casi al azar y de ahí salen pedidos equivocados. Un codo es un accesorio normalizado fabricado en taller, con dimensiones fijadas por norma y extremos preparados para soldar. Una curva es un tramo de tubería doblado: el cambio de dirección se obtiene deformando el propio tubo, no añadiendo una pieza.


La consecuencia inmediata es de montaje. Un codo implica dos uniones soldadas y una pieza certificada. Una curva elimina una de esas soldaduras y, con ella, una inspección radiográfica o ultrasónica que había que pagar y documentar.


La segunda consecuencia es metalúrgica. Al doblar, el material del extradós se estira y adelgaza mientras el del intradós se comprime y engorda. El codo de taller llega ya con su espesor de diseño; la curva obliga a calcular de antemano cuánto se va a perder.


Cómo se fabrica cada uno

El codo de soldadura a tope se conforma en caliente a partir de un tubo o de un segmento, con matriz y mandril, y después se mecanizan los extremos con el bisel normalizado. Todo el proceso está acotado por ASME B16.9, que cubre de NPS 1/2 a NPS 48.


La curva se produce por doblado en frío o por inducción en caliente. En el doblado por inducción una banda calefactora estrecha calienta una franja del tubo mientras un brazo lo va curvando y un sistema de avance empuja el material; el enfriamiento inmediato fija la forma. Es un proceso continuo que permite radios amplios y paredes gruesas.


 

Radio de curvatura: la cifra que decide

El radio se expresa en múltiplos del diámetro nominal. Esa cifra condiciona la pérdida de carga, la flexibilidad del trazado y el espesor final de la pared.

Radio Dónde se encuentra Comportamiento
R = 1D Codo de radio corto, hoy dentro de B16.9 Muy紧凑; pérdida de carga alta y adelgazamiento marcado
R = 1.5D Codo de radio largo, el más pedido Equilibrio estándar entre espacio y pérdida de carga
R = 3D Curva, y también codo según B16.9 Paso de herramientas de inspección; buena relación coste/servicio
R = 5D Curva típica de línea troncal Pérdida de carga baja, adelgazamiento contenido
R = 7D a 10D Curva para servicio erosivo Flujo suave; recomendable con sólidos en suspensión

Un aviso contra una creencia extendida: que el radio sea 3D no significa automáticamente que sea una curva. La norma B16.9 incorporó hace años las dimensiones de codos de radio 3D, así que existen codos 3D de catálogo.


Adelgazamiento de pared en el extradós

Al doblar, la fibra exterior se alarga y la pared se reduce; la interior se comprime y aumenta. El eje neutro se desplaza hacia el intradós, de modo que el adelgazamiento no es simétrico ni trivial de calcular a ojo.


Lo que exige ASME B31.3 es directo: tras el doblado, el espesor en el extradós debe quedar por encima del mínimo requerido para el tramo recto. En la práctica esto obliga a comprar el tubo madre con espesor adicional, y ese sobreespesor es parte del coste que hay que comparar con el del codo.


Como referencia de proyecto, la literatura técnica suele trabajar con adelgazamientos del orden del 10 % en radios de 5D y superiores, y del 20 % en radios de 3D o inferiores. Son valores de guía de ingeniería, no un límite escrito en el código; el criterio de aceptación lo fija la especificación del proyecto.


Ovalización y cómo se mide

La sección del tubo deja de ser circular tras el doblado. La ovalización se calcula comparando el diámetro máximo y el mínimo en la misma sección, y su control importa por dos motivos: reduce la resistencia al colapso bajo presión externa y dificulta el ajuste en obra.

En la práctica se manejan dos cifras. Bajo presión interna, la industria acepta de forma generalizada valores en torno al 8 %. Cuando la tubería trabaja a presión externa, B31.3 recomienda limitar la ovalización al 3 %. Recepción debe medirla con plantilla o calibrador en varias secciones, no solo en el centro del arco.


Normas aplicables a cada solución

Aquí hay una trampa documental que conviene evitar. Muchas especificaciones siguen citando ASME B16.28 como norma de codos de radio corto, y esa norma dejó de existir como documento independiente: su contenido se integró en B16.9.

Norma Objeto Estado
ASME B16.9 Accesorios de soldadura a tope, NPS 1/2 a 48 Vigente; incluye los antiguos codos y retornos de radio corto
ASME B16.28 Codos y retornos de radio corto Retirada; su contenido pasó a B16.9
ASME B16.49 Curvas de inducción para transporte y distribución Vigente; solo B31.4, B31.8 y B31.11, no proceso ni potencia
MSS SP-43 Accesorios ligeros resistentes a la corrosión Vigente; fuera del alcance de B16.9

La consecuencia para una línea de proceso es concreta: una curva en una planta química no se puede certificar contra B16.49, porque esa norma no cubre ese servicio. Se especifica por ingeniería, con planos de trazado, tolerancias de ovalización y espesor mínimo tras el doblado.


Soldaduras, inspección y coste real

Cada codo añade dos uniones a tope. En una línea con examen volumétrico obligatorio, eso son dos radiografías o dos exámenes ultrasónicos, con su coste, su programación y su documentación. La curva suprime una de las dos.

La comparación no es automática a favor de la curva. Hace falta que el tramo sea recto y suficientemente largo, que el diámetro justifique el utillaje de doblado y que el espesor adicional del tubo madre no se coma el ahorro. En diámetros pequeños el codo gana casi siempre; por encima de NPS 16 la balanza suele inclinarse hacia la curva.


Pérdida de carga y comportamiento frente a la erosión

Un radio corto provoca una separación de flujo más intensa y una pérdida de carga mayor. Un radio amplio mantiene el flujo adherido y reduce el consumo de bombeo. En líneas largas esa diferencia se paga todos los días de la vida de la planta.

Con sólidos en suspensión el razonamiento cambia de escala. Las partículas impactan contra el extradós y el desgaste crece al reducir el radio. Por eso en lodos, cenizas y servicios erosivos se especifican curvas de 5D o más, con el sobreespesor calculado para absorber el desgaste previsto.


Cuándo conviene cada uno

Situación Solución habitual Motivo
NPS 2 o menor, trazado apretado Codo 1.5D Coste bajo y disponibilidad inmediata
Línea troncal larga de NPS 16 en adelante Curva 5D Menos soldaduras y menor pérdida de carga
Línea que se limpia con pig Curva, 3D o superior El paso de herramientas exige radio amplio
Servicio con sólidos o lodos Curva 5D a 10D Reduce el impacto de partículas en el extradós
Parada corta con material de stock Codo B16.9 El doblado requiere utillaje y plazo


El caso especial del paso de pig

Si la línea se va a limpiar o inspeccionar con pig, el radio deja de ser una preferencia y pasa a ser un requisito. Un pig de limpieza sencillo tolera radios cortos; las herramientas de inspección instrumentada, con módulos de fugas magnéticas o ultrasonidos, necesitan radios de 3D a 5D para negociar el cambio de dirección sin atascarse ni perder señal.

De ahí la recomendación de siempre: definir la estrategia de inspección antes de fijar el trazado. Cambiar un codo por una curva cuando la línea ya está construida obliga a cortar y soldar, y ese trabajo cuesta mucho más que la diferencia inicial.


Qué debe decir la especificación

Para un codo bastan norma, tipo, radio, tamaño, schedule y material. Para una curva hay que añadir radio exacto, ángulo, longitud de los tramos rectos de los extremos, espesor mínimo admisible tras el doblado, límite de ovalización, tolerancia angular y tratamiento térmico posterior si el material lo requiere.


Conviene pedir también el plano de la curva con cotas de los extremos, porque el montaje se hace contra obra civil y un error angular de dos grados se traduce en metros de desviación al final del tramo.


HT PIPE suministra codos ASME B16.9 en acero al carbono, inoxidable, aleación y dúplex, y curvas de doblado por inducción con control de adelgazamiento y ovalización, certificadas por punto de medición. Envíe diámetro, radio, ángulo, material y espesor para oferta en 24 horas.


Preguntas frecuentes sobre curvas y codos

¿Un codo de radio 3D es una curva?

No necesariamente. ASME B16.9 recoge dimensiones de codos de radio 3D, así que existen como accesorio de catálogo.


¿ASME B16.28 sigue en vigor?

No. La edición de 1994 fue retirada y sus codos y retornos de radio corto se integraron en ASME B16.9.


¿Sirve ASME B16.49 para una curva de proceso?

No. B16.49 se limita a sistemas de transporte y distribución bajo B31.4, B31.8 y B31.11, y excluye expresamente proceso y potencia.


¿Cuánto adelgaza la pared al doblar?

Como guía de proyecto, en torno al 10 % en radios de 5D o más y cerca del 20 % en radios de 3D o menores. El código exige que el extradós siga por encima del espesor mínimo del tramo recto.


¿Qué límite de ovalización se aplica?

En presión interna la industria acepta de forma generalizada el 8 %. Con presión externa, B31.3 recomienda limitarla al 3 %.


¿Cuándo sale más barata una curva que un codo?

En diámetros grandes y tramos largos, donde se ahorra una soldadura y su inspección y la pérdida de carga baja. En diámetros pequeños el codo suele ganar.


¿Qué radio hace falta para pasar un pig de inspección?

Las herramientas instrumentadas suelen requerir radios de 3D a 5D, según el tipo y longitud del módulo de sensores.

 

Criterios de selección curva frente a codo

Solicite sin coste la hoja de cálculo de adelgazamiento y ovalización por radio, con el espesor mínimo de tubo madre que hay que pedir para cumplir B31.3.

Solicitar la hoja de cálculo →


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