Una tee de acero inoxidable es el accesorio que permite derivar una línea sin interrumpir la carrera principal. Los tres extremos se sueldan a tope y la pieza queda integrada en la tubería como un nodo rígido, sin bridas ni uniones desmontables. Es probablemente el accesorio que más veces aparece en un isométrico después del codo, y también uno de los que más errores de pedido acumula, casi siempre por la misma causa: el orden en que se escriben las medidas.
En esta guía se repasan los dos tipos de tee, la forma correcta de designarlas, las dimensiones que fija ASME B16.9, los grados disponibles bajo ASTM A403 y el criterio para decidir cuándo una tee deja de ser la mejor opción y conviene pasar a una derivación reforzada.
El accesorio toma su nombre de la letra T: dos extremos alineados que forman la carrera, y un tercero perpendicular que sale por el centro. El fluido que circula por la carrera atraviesa la pieza en línea recta; el que se desvía tiene que girar 90° sobre el borde del ramal, y ese giro es lo que explica casi todas las peculiaridades de su comportamiento hidráulico y mecánico.
Al soldarse a tope contra el tubo, la tee transmite los esfuerzos de la línea de forma continua. Eso la hace adecuada para servicios con ciclos térmicos, donde una unión roscada o una brida terminaría aflojándose. También obliga a pensar en la dilatación: una tee en el extremo de un tramo largo sin apoyo adecuado concentra tensiones en la raíz del ramal.
Las tes de acero inoxidable se fabrican en el mismo espesor que la tubería a la que se unen y comparten con ella la envolvente presión-temperatura. No tienen una clase de presión propia: la presión admisible de la unión la fija el tubo, igual que ocurre con el resto de la familia de accesorios de soldadura a tope.
La distinción es sencilla pero conviene dejarla clara desde el principio, porque el nombre que se usa en el habla de taller no siempre coincide con el que aparece en la hoja de datos. La tee recta, también llamada tee igual, tiene los tres extremos del mismo diámetro. La tee reductora mantiene los dos extremos de la carrera en un diámetro y reduce el ramal a uno menor.
| Característica | Tee recta (igual) | Tee reductora |
|---|---|---|
| Diámetros | Los tres extremos son iguales | La carrera es común, el ramal es menor |
| Designación | Un solo tamaño, por ejemplo NPS 4 | Tres tamaños, por ejemplo 4 × 4 × 2 |
| Cota de la carrera C | Fijada por el NPS de la carrera | Igual que la tee recta del mismo NPS de carrera |
| Cota del ramal M | Igual a C hasta NPS 24 | Depende del par carrera-ramal, tabla 6.1-8 |
| Uso típico | Colectores, derivaciones del mismo tamaño | Tomas de instrumentos, purgas, líneas secundarias |
| Peso y coste | Mayor para el mismo NPS de carrera | Menor, al reducirse el cuerpo del ramal |
Las tes rectas de acero inoxidable concentran la mayor parte del consumo en tamaños pequeños y medianos, sobre todo en colectores de distribución. Las tes reductoras aparecen en las tomas: allí donde la línea principal sigue y una parte del caudal se desvía hacia un equipo, un instrumento o un punto de purga. Para consultar las configuraciones disponibles de fábrica, la referencia es la página de tes de soldadura a tope.
El convenio no es negociable: primero los dos tamaños de la carrera, después el del ramal. Una tee 6 × 6 × 3 tiene carrera de NPS 6 y ramal de NPS 3. Escribir 6 × 3 × 3 o 3 × 6 × 6 describe piezas distintas, y el error se detecta cuando el material ya está en obra.
Un detalle que sorprende a quien se encuentra con la norma por primera vez: en las tes iguales de NPS 1/2 a NPS 24 la cota del ramal coincide con la de la carrera, de modo que C y M toman el mismo valor. Esto simplifica el trazado, pero deja de cumplirse en cuanto el ramal se reduce.
En la orden de compra conviene además indicar la serie de espesor de cada extremo cuando no son la misma. Una tee 6 × 6 × 3 con la carrera en Sch 40S y el ramal en Sch 80S es un pedido perfectamente válido, pero hay que escribirlo. Las tablas de dimensiones de tes y cruces recogen las combinaciones normalizadas.
ASME B16.9 cubre las tes iguales y reductoras desde NPS 1/2 hasta NPS 48. Las tes reductoras normalizadas arrancan en NPS 1/2 × 1/2 × 3/8 y llegan hasta NPS 48 × 48 × 22, con el ramal siempre por debajo del diámetro de la carrera. Si se necesita un ramal igual a la carrera, se trata de una tee igual.
| NPS | DN | Diámetro exterior en bisel (mm) | Centro a extremo C, carrera (mm) | Centro a extremo M, ramal igual (mm) |
|---|---|---|---|---|
| 1/2 | DN 15 | 21,3 | 25 | 25 |
| 3/4 | DN 20 | 26,7 | 29 | 29 |
| 1 | DN 25 | 33,4 | 38 | 38 |
| 1¼ | DN 32 | 42,2 | 48 | 48 |
| 1½ | DN 40 | 48,3 | 57 | 57 |
| 2 | DN 50 | 60,3 | 64 | 64 |
| 2½ | DN 65 | 73,0 | 76 | 76 |
| 3 | DN 80 | 88,9 | 86 | 86 |
| 4 | DN 100 | 114,3 | 105 | 105 |
| 6 | DN 150 | 168,3 | 143 | 143 |
| 8 | DN 200 | 219,1 | 178 | 178 |
| 12 | DN 300 | 323,9 | 254 | 254 |
| 24 | DN 600 | 610,0 | 432 | 432 |
Estas cotas son función del NPS únicamente y no cambian con la serie ni con el espesor. Esa propiedad es útil en fase de diseño: un isométrico puede acotarse antes de fijar el schedule. Lo que sí tiene que coincidir es el espesor pedido con el del tubo, o el bisel no va a casar en obra.
Los grados WP304 y WP304L son los más solicitados para tes de acero inoxidable en servicio general. La razón es económica: cubren la mayoría de las aplicaciones de proceso que no implican cloruros, y su disponibilidad en todos los tamaños es prácticamente inmediata.
| Elemento o propiedad | A403 WP304 (UNS S30400) | A403 WP304L (UNS S30403) |
|---|---|---|
| Carbono | ≤ 0,08 % | ≤ 0,030 % |
| Cromo | 18,0–20,0 % | 18,0–20,0 % |
| Níquel | 8,0–10,5 % | 8,0–12,0 % |
| Manganeso / Silicio | ≤ 2,00 % / ≤ 0,75 % | ≤ 2,00 % / ≤ 0,75 % |
| Fósforo / Azufre | ≤ 0,045 % / ≤ 0,030 % | ≤ 0,045 % / ≤ 0,030 % |
| Resistencia a tracción (mín.) | 515 MPa | 485 MPa |
| Límite elástico 0,2 % (mín.) | 205 MPa | 170 MPa |
| Alargamiento (mín.) | 40 % | 40 % |
| Densidad | 8,00 g/cm³ | 8,00 g/cm³ |
| PREN aproximado | 18–20 | 18–20 |
El criterio de elección entre ambos es casi siempre el de la soldadura. Si la línea se va a soldar y no se va a recocer después, el WP304L evita el riesgo de corrosión intergranular en la zona afectada por el calor. Si el servicio transcurre por encima de 425 °C, el WP304 recupera ventaja por su mayor contenido de carbono. Las propiedades físicas completas del material están en la página del acero inoxidable 304 y 304L.
Para servicio con cloruros la referencia cambia y entran en juego los grados con molibdeno. Y para alta temperatura, el grado correcto es WP310S con UNS S31008, nunca WP310, que no figura en la tabla de grados de la norma.
La clase define cómo se ha fabricado el cuerpo y qué examen se ha hecho sobre la costura. Solo los grados con prefijo WP admiten esta clasificación.
| Clase | Fabricación | Examen exigido | Aplicación típica en tes |
|---|---|---|---|
| S | Sin costura | Ninguno | Tes hasta NPS 24 en servicio general |
| W | Soldada | Radiografía o ultrasonidos de la soldadura | Tes conformadas de gran diámetro |
| WX | Soldada | Radiografía del 100 % de las soldaduras | Servicio severo, líneas de alta energía |
| WU | Soldada | Ultrasonidos del 100 % de las soldaduras | Cuando la radiografía no es viable |
En las tes hay una limitación de fabricación que merece atención. ASTM A403 permite mecanizar piezas directamente de barra hasta NPS 4, pero prohíbe ese procedimiento para codos, curvas de retorno, tes y colectores con derivación. La razón es metalúrgica: en la raíz del ramal las líneas de flujo del material forjado se orientan de forma desfavorable, y una pieza mecanizada de barra no reproduce la fibra que aporta el conformado.
Abrir un hueco en una tubería supone retirar metal que hasta ese momento resistía la presión interna. El código ASME B31.3 resuelve el problema en el apartado 304.3 con el método de reposición de área: el área retirada debe compensarse con metal sobrante en las proximidades de la abertura.
La buena noticia es que una tee listada según ASME B16.9 queda exenta de ese cálculo. El apartado 304.3.2 admite como suficientemente reforzadas las conexiones hechas con componentes listados de ASME B16.9, ASME B16.11 o MSS SP-97, cumplidas las condiciones de montaje. Es decir: si se pide una tee normalizada, no hay que calcular nada.
El cálculo entra en juego con las derivaciones no listadas, en particular el stub-in, donde el ramal se suelda directamente sobre un hueco practicado en la carrera. Ahí el área requerida vale A1 = th × d1 × (2 − sen β), siendo th el espesor de diseño de la carrera, d1 la longitud efectiva retirada y β el menor ángulo entre los ejes. Esa área tiene que quedar cubierta por el metal sobrante de la carrera A2, del ramal A3 y de la eventual placa de refuerzo A4.
El método de reposición de área tiene límites geométricos que conviene conocer antes de aplicarlo. La relación diámetro-espesor de la carrera ha de ser inferior a 100, el ramal no puede superar el diámetro de la carrera, el ángulo β debe ser de al menos 45° y el eje del ramal tiene que cortar al eje de la carrera. Fuera de esos límites el código remite a métodos alternativos, entre ellos el ensayo a presión o el análisis por elementos finitos.
Un aviso sobre el alcance del método: la reposición de área comprueba únicamente la presión. Las cargas externas y la fatiga requieren un análisis de tensiones aparte. En servicio con ciclos severos, por encima de unos 7.000 ciclos, la tee de soldadura a tope ofrece un factor de intensificación de tensiones claramente mejor que un stub-in reforzado, y esa es la razón por la que los proyectos de proceso la prefieren en las derivaciones importantes.
La cota de la carrera es sencilla: depende del NPS de la carrera y es idéntica a la de la tee igual de ese tamaño. Una tee 8 × 8 × 6 y una 8 × 8 × 4 tienen las mismas C. La cota del ramal M no sigue ninguna regla simple, porque depende del par carrera-ramal, y ASME B16.9 la tabula combinación a combinación en la tabla 6.1-8.
| Carrera NPS | Ramal NPS | C, carrera (mm) | M, ramal (mm) |
|---|---|---|---|
| 2 | 1 | 64 | 51 |
| 2 | 1½ | 64 | 60 |
| 3 | 2 | 86 | 76 |
| 4 | 2 | 105 | 89 |
| 4 | 3 | 105 | 98 |
| 6 | 4 | 143 | 130 |
| 8 | 6 | 178 | 168 |
Los valores de M de esta tabla son orientativos y deben confirmarse contra la edición adoptada en el contrato. A partir de NPS 14 de carrera, la norma da M como recomendación, no como requisito, así que la cota puede variar según el fabricante. Para tamaños críticos conviene pedir el plano de taller antes de cerrar el isométrico.
El procedimiento más extendido para las tes de tamaño pequeño y medio parte de un tubo sin costura que se conforma en caliente. La pieza se comprime por los extremos de la carrera mientras un punzón hidráulico empuja el material hacia el ramal, hasta que la pared adopta la forma de la T. El espesor en la raíz del ramal es el punto delicado: el material se estira allí y tiende a adelgazar.
Por encima de NPS 24, o cuando el espesor es elevado, la tee se fabrica por conformado de chapa y soldadura. El cuerpo se arma a partir de dos medias piezas y la costura longitudinal se examina según la clase acordada. Este procedimiento es el que da lugar a las clases W, WX y WU.
Toda tee A403 se entrega tratada térmicamente. El recocido de solución se realiza a un mínimo de 1.040 °C para WP304 y WP304L, con enfriamiento rápido en agua. La norma exige que la soldadura se complete antes del tratamiento, y que cualquier reparación posterior obligue a repetirlo. Las piezas mecanizadas de material ya recocido quedan exentas, con el límite de NPS 4 ya comentado.
La recepción de un lote de tes combina revisión documental y control dimensional. El certificado según EN 10204 3.1 aporta la composición por colada y los resultados del ensayo de tracción realizado sobre la pieza terminada en estado recocido.
El espesor mínimo admisible en cualquier punto es el 87,5 % del nominal, igual que en el tubo. Calcular con el espesor nominal sobreestima la capacidad real de la pieza en torno a un 13 %, margen que en una línea ajustada puede resultar decisivo.
Las tes de acero inoxidable aparecen en prácticamente cualquier planta de proceso. En los colectores de distribución de agua desmineralizada, las tes iguales de NPS 4 a 12 alimentan las distintas ramas. En las líneas de vapor de baja presión, las tes reductoras derivan hacia purgadores y trampas. En la industria farmacéutica y alimentaria, la versión 304L soldada sin recocido posterior es la configuración estándar, porque permite mantener la pasivación sin tratamiento térmico adicional.
También se usan con frecuencia en servicios criogénicos. El acero austenítico conserva su tenacidad a temperaturas muy bajas, y la familia A403 trabaja desde unos −255 °C hasta 815 °C según el grado. Para esos extremos conviene confirmar el grado concreto y sus requisitos de impacto.
Un uso que merece mención aparte es el de las tes como punto de conexión de instrumentos. Para ramales pequeños sobre una carrera grande, la tee resulta desproporcionada en coste, y ahí es donde las derivaciones reforzadas ganan terreno.
Un accesorio de derivación con refuerzo integral, de los que recoge MSS SP-97, está mecanizado de una sola pieza forjada e incorpora la geometría que compensa el metal retirado. No necesita placa de refuerzo y su resistencia ha de ser al menos igual a la del tubo al que se conecta.
| Criterio | Tee reductora ASME B16.9 | Derivación tipo olet MSS SP-97 |
|---|---|---|
| Norma aplicable | ASME B16.9 | MSS SP-97 |
| Soldeo | Dos uniones en carrera y una en ramal | Una unión perimetral sobre la carrera |
| Proporción ramal y carrera | Adecuada cuando el ramal se acerca a la carrera | Adecuada hasta la mitad del diámetro de la carrera |
| Coste en ramales pequeños | Elevado, exige cortar la carrera | Menor, no interrumpe la línea principal |
| Pérdida de carga | Menor en la carrera | La carrera queda limpia, el ramal penaliza algo más |
| Trazabilidad | Certificado A403 con clase | Certificado de forja, con clase de presión 3000 o 6000 |
La regla práctica que se usa en la mayoría de los proyectos es sencilla: si el ramal mide la mitad o menos que la carrera, la derivación reforzada resuelve el problema con menos acero y menos soldadura. Si el ramal se acerca al tamaño de la carrera, la tee reductora sigue siendo la respuesta correcta. La guía del weldolet de acero inoxidable desarrolla este criterio con más detalle.
Un matiz para los tamaños pequeños: los accesorios de derivación con extremo roscado o de soldadura de enchufe se rigen por ASME B16.11, no por MSS SP-97, aunque físicamente parezcan lo mismo. Las clases de presión también cambian: en la versión roscada el máximo es Class 6000, mientras que Class 9000 existe únicamente para soldadura de enchufe.
Cuando se necesitan dos derivaciones enfrentadas en el mismo punto, la alternativa es una cruz de tubo de acero inoxidable. Es una pieza menos frecuente y su uso suele limitarse a colectores muy compactos, porque las tensiones en el nodo son más difíciles de resolver.
En la tee recta, o tee igual, los tres extremos tienen el mismo diámetro. En la tee reductora el ramal es menor que la línea principal, mientras los dos extremos de la carrera conservan un diámetro común. La designación siempre expresa primero los dos tamaños de la carrera y después el del ramal, de modo que 4 × 4 × 2 indica una carrera de NPS 4 con un ramal de NPS 2.
El rango normalizado va de NPS 1/2 × 1/2 × 3/8 a NPS 48 × 48 × 22. La cota de la carrera C depende únicamente del diámetro de la carrera, así que una tee reductora de NPS 8 × 6 tiene la misma C que una tee igual de NPS 8. La cota del ramal M cambia con cada combinación y se lee en la tabla 6.1-8 de la norma.
El contenido de carbono. WP304 admite hasta un 0,08 % y WP304L se limita al 0,030 %, lo que reduce la precipitación de carburos de cromo durante la soldadura y evita el recocido de solución posterior. A cambio, el WP304L tiene requisitos mínimos menores: 485 MPa de resistencia a tracción y 170 MPa de límite elástico, frente a los 515 y 205 MPa del WP304. La resistencia a la corrosión en servicio es prácticamente la misma.
Cuando la conexión cumple lo previsto en ASME B31.3, apartado 304.3.2, no se exige cálculo adicional: una tee listada según ASME B16.9 se considera suficientemente reforzada. El cálculo por reposición de área solo se aplica a derivaciones no listadas, como un stub-in, y consiste en comprobar que el área disponible A2 más A3 más A4 cubre el área retirada A1, donde A1 es t sub h por d1 por dos menos el seno de beta.
Depende de la proporción entre ramal y línea principal. Como regla práctica, cuando el ramal es igual o menor que la mitad del diámetro de la carrera, un accesorio de derivación con refuerzo integral resulta más económico y más fácil de montar. Cuando el ramal se acerca al tamaño de la línea principal, por ejemplo NPS 8 sobre una carrera de NPS 12, la tee reductora sigue siendo la solución correcta.
Para las tes de NPS 1/2 a NPS 24, la tolerancia sobre las cotas C de la carrera y M del ramal es de ±2 mm. A partir de NPS 26 sube a ±3 mm y de NPS 32 a 48 a ±5 mm. El diámetro exterior en el bisel admite más 1,6 y menos 0,8 mm entre NPS 1/2 y 2 y medio, y más menos 1,6 mm entre NPS 3 y NPS 4.
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Fabricamos tes de acero inoxidable iguales y reductoras según ASME B16.9 y ASTM A403 WP304 y WP304L, de NPS 1/2 a NPS 48. Envíenos su especificación con el orden de dimensiones y la serie de cada extremo.
