TUBOS ONDULADOS STAHLMANN DE ACERO INOXIDABLE VS. TUBOS DE POLIETILENO TUBOS DE POLIETILENO

Comparación de características y determinación del líder para su uso en sistemas de servicios públicos

Tubos Corrugados de Acero Inoxidable Stahlmann vs. Tubos de Polietileno: Comparación de características y determinación del líder para su uso en sistemas de servicios públicos

La calidad, la fiabilidad y la longevidad son consideraciones clave a la hora de seleccionar los componentes que se van a instalar. Debe prestarse especial atención a la compra de tubos utilizados para calefacción por suelo radiante, suministro de agua caliente y fría, extinción de incendios, gas, redes eléctricas y de comunicaciones.

En este artículo, repasaremos las ventajas de los tipos de tubos más comunes para las aplicaciones mencionadas e identificaremos la solución más versátil y fiable.

Tipos de tubos y sus propiedades peculiares

1. Tubos de polietileno reticulado (PE-X)

Este material de alta tecnología está hecho de un polímero orgánico de etileno y se produce mediante reticulación molecular.

Existen cuatro tipos de reticulación: PE-Xa, PE-Xb, PE-Xc, PE-Xd, siendo el PE-Xa el más avanzado tecnológicamente. Estos tubos son resistentes a la tensión y tienen mayor elasticidad. Cuando se desenrollan, las bobinas se enderezan rápidamente y conservan bien su forma. No se arrugan al doblarse (dentro de los límites permitidos y de acuerdo con la tecnología).

2. Tubos de polietileno de materiales resistentes a temperaturas elevadas (PE-RT)

Se basan en polietileno convencional con aditivos de alta temperatura. Sus propiedades son similares a las del PE-X. Estos tubos son inertes a los reactivos químicos y no son susceptibles a la corrosión. Debido a la falta de reticulación, tienen resistencia a altas temperaturas, flexibilidad, plasticidad y mayor hidrostaticidad.

3. Tubos ondulados de acero inoxidable

Los tubos Stahlmann están fabricados en acero inoxidable 304. Este metal tiene una alta resistencia a la corrosión y no se ve afectado por una amplia gama de medios agresivos. Más duro y resistente que el acero al carbono, el aluminio, el latón y el bronce, también es muy flexible, se dobla bien y tiene una soldabilidad mejorada.

Comparación de las principales propiedades termofísicas de los 3 tipos de tubos

Para ayudarle a comprender qué características debe buscar, a continuación describimos los principales indicadores, explicamos para qué sirven y proporcionamos datos de tres tipos de tubos habituales en los sistemas de servicios públicos.

● Temperatura máxima de funcionamiento

Es extremadamente importante tener esto en cuenta, ya que todos los tubos utilizados en sistemas de calefacción deben ser capaces de soportar la temperatura del fluido que circula por ellos sin deformarse.

Por ejemplo, la temperatura media del agua en un sistema de calefacción central es de 90 °C. Al mismo tiempo, los tubos deben poder soportar un sobrecalentamiento superior a los 105°C estándar.

Temperatura máxima de funcionamiento de los 3 tipos de tubos comparados:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - 90 °С;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - 70 °С;

- Tubo ondulado Stahlmann - 150 °С.

Por lo tanto, el tubo corrugado es más adecuado para el agua caliente, ya que no tiene miedo de las altas temperaturas, por lo que es ideal para calderas y sistemas de calefacción.

Una característica importante de los sistemas de tubo corrugado es su capacidad para soportar condiciones de congelación y descongelación. La instalación puede realizarse a temperaturas de hasta -10 °C en obras sin electrificación. Esto reduce el tiempo de instalación en un 40% y acelera la puesta en servicio.

● Temperatura máxima a corto plazo

Las fluctuaciones a corto plazo de la temperatura del portador de calor no provocarán el fallo del tubo en la mayoría de los casos. Sin embargo, las temperaturas superiores a 100 °C reducirán considerablemente la vida útil del tubo de polietileno, cuyo punto de fusión es de 140 °C.

Temperatura máxima a corto plazo de los 3 tipos de tubos comparados:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - 100 °С;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - 95 °С;

- Tubo ondulado Stahlmann - 400 °С.

El tubo de acero corrugado supera el límite de resistencia térmica de los tubos de polietileno en 4 veces y puede soportar fácilmente cualquier temperatura del portador de calor utilizado en locales residenciales e industriales.

● Coeficiente de transferencia de calor

Muestra cuánto calor se transfiere por 1 metro de superficie de tubo en 1 segundo. Obviamente, el coeficiente de transferencia de calor de los tubos metálicos es superior al de los tubos de polietileno, pero tienen sus propias ventajas.

Coeficiente de transferencia de calor de los 3 tipos de tubos comparados:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - 0,41 W/m-K;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - 0,4 W/m-K;

- Tubo ondulado Stahlmann - 17 W/m-K.

El mayor diámetro interior del tubo ondulado, con un grosor de pared ondulado de 0,3 mm, proporciona una superficie máxima de transferencia de calor un 20% superior a la de los tubos de polietileno. Esto significa que el tubo ondulado puede colocarse a intervalos mayores, lo que contribuye a ahorrar costes de material y mano de obra.

La potencia calorífica del tubo ondulado es un 20% superior a la del tubo de polietileno, por lo que es posible aumentar la distancia entre tubos para calefacción por suelo radiante de 0,15 m a 0,2 m. De este modo se ahorran 17 metros lineales de tubo para 10 m2 y 170 metros lineales para 100 m2 con la misma potencia calorífica.

Además, el tubo ondulado calienta la solera más rápidamente. Esto hace que el sistema responda mejor a los puntos de ajuste cuando se utilizan termostatos programables.

coeficiente de dilatación lineal de 100 m de tubo a una temperatura del portador de calor de 50 °C

El coeficiente es relevante para las tuberías de agua caliente y los sistemas de calefacción. Indica cuánto aumenta la longitud del tubo cuando se calienta a 50 °C y cuánto disminuye cuando se enfría.

coeficiente de dilatación lineal de 100 m de tubo a una temperatura portadora de calor de 50 °C de los 3 tipos de tubo comparados:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - 1000 mm;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - 1000 mm;

- Tubo ondulado Stahlmann - 55 mm.

En el caso del tubo corrugado, el coeficiente es 18 veces menor: un tubo de polietileno de 100 metros puede expandirse hasta 1 m, mientras que un tubo de acero corrugado sólo se expande 5,5 cm.

Este parámetro es especialmente importante en las instalaciones de solado, donde la importante expansión del tubo y la fricción contra el solado romperán su barrera de oxígeno. Se han dado casos reales de PEX fijado a rejillas de acero con bridas, lo que ha provocado agujeros en el tubo.

Comparación de las principales propiedades físicas de los 3 tipos de tubo

● Presión máxima de trabajo

Depende directamente de la temperatura del portador térmico: a mayor temperatura, menor presión en el tubo.

Aquí hay otra dependencia: cuanto mayor es el diámetro interior del tubo, menor es la presión resultante. En el punto en el que el tubo se estrecha, se produce un repentino pico de presión, ya que el mismo volumen de agua empieza a fluir a través del diámetro más pequeño.

Presión máxima de trabajo de los 3 tipos de tubos comparados:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm con 2,2 mm de espesor de pared - 10 bar a 90 °C;

- Tubo PE-RT Ø16 mm con 2,2 mm de espesor de pared - 12,5 bar a 20 °C y 5,4 bar a 95 °C;

- Tubo ondulado Stahlmann - 15 bar.

Podemos ver que la presión de trabajo de los tubos corrugados es un 50% superior a la de los tubos de polietileno. Esto proporciona un enorme margen de seguridad en funcionamiento y protege contra fugas repentinas.

● Permeabilidad al oxígeno

Esto es importante porque el oxígeno penetra fácilmente en las paredes de los tubos de polietileno, saturando el agua caliente de su interior. El oxígeno provoca oxidación cuando entra en contacto con las piezas metálicas. Esto reduce la vida útil de los equipos y conjuntos conectados hasta en 3-5 años.

La capa antidifusión de EVOH reduce la permeabilidad al oxígeno de los tubos de polietileno. Esto impide la entrada de oxígeno en el agua y, por tanto, previene la corrosión.

Los tubos PE-Xa y PE-RT también están disponibles con una barrera de oxígeno, pero los tubos PE-RT son más comunes sin ella. En este caso, algunos fabricantes indican lo siguiente: "Si no hay restricciones sobre el contenido de oxígeno disuelto en el portador de calor, es posible utilizarlo en sistemas de calefacción por suelo radiante de agua..." Pero recuerde: Esto no es más que una estratagema de marketing.

Según las normas internacionales, la permeabilidad al oxígeno de los tubos diseñados para las clases de servicio 4 y 5 no debe superar 0,1 g/m3*día.

Permeabilidad al oxígeno de los 3 tipos de tubos comparados:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - <0,1 g/m3*día para tubo con barrera de oxígeno, 9 g/m3*día sin barrera de oxígeno;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - <0,1 g/m3*día para tubo con barrera de oxígeno, >0,1 g/m3*día para tubo sin barrera de oxígeno;

- Tubo ondulado Stahlmann - impermeabilidad total al oxígeno.

Las tres muestras cumplen la norma. Sin embargo, la permeabilidad nula al oxígeno del tubo corrugado impide la corrosión. Una película de óxido de cromo proporciona una protección adicional contra la corrosión. Esta combinación de propiedades aumenta significativamente la vida útil de todo el sistema, incluidos los radiadores de acero y otros componentes.

● Radio de curvatura mínimo para Ø16 mm

La instalación de tuberías complejas a menudo implica doblar el tubo. En los sistemas de calefacción por suelo radiante que se colocan en forma de "serpentina" o "caracol", la capacidad de flexión de los tubos es extremadamente importante.

La forma más habitual de doblar los tubos es curvarlos o instalar un codo. El segundo método ahorra espacio, pero tiene más conexiones, lo que aumenta el riesgo de fugas.

Por lo tanto, cuanto menor sea el radio mínimo de curvatura, más opciones tendrá para instalar los servicios públicos de forma cómoda y compacta.

Radio mínimo de curvatura de los 3 tipos de tubo comparados:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - 80 mm;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - 80 mm;

- Tubo ondulado Stahlmann - 40 mm.

Podemos ver que el tubo corrugado tiene el radio de curvatura más pequeño sin cambiar la sección transversal. Esto permite instalar tuberías complejas de cualquier configuración sin preocuparse de que se dañen o revienten durante el funcionamiento.

Los tubos corrugados Stahlmann son fáciles de doblar a mano, sin cambiar la sección transversal del orificio, por lo que se pueden crear trazados de tuberías complejos con un número mínimo de accesorios.

● Plasticidad al doblar por debajo del radio de curvatura mínimo

A veces es necesario doblar el tubo más ajustado que el radio mínimo de curvatura. Aquí es donde resulta útil la plasticidad del tubo proporcionada por el fabricante.

Plasticidad al doblar de 3 tipos de tubo comparados por debajo del radio mínimo de curvatura:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - la flexión provoca el pandeo, la forma del tubo puede recuperarse calentándolo con una pistola de calor;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - no se permite el aplastamiento ni el pandeo del tubo;

- Tubo ondulado Stahlmann - puede soportar hasta 40 dobleces sin que cambie la estanqueidad ni la sección transversal (para tubo recocido).

A diferencia de los tubos de polietileno, los tubos corrugados mantienen su forma y son fáciles de instalar. Es casi imposible dañarlos durante la instalación y los errores de instalación son imposibles. En comparación, un tubo de PE-Xa se romperá si se dobla mucho.

Garantía del fabricante, vida útil y aplicaciones

● Comparación de la vida útil de los 3 tipos de tubo cuando se cumplen las condiciones de funcionamiento:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - 50 años en total (grado 5): 14 años a 20 °C, 25 años a 60 °C, 10 años a 80 °C, 1 año a 90 °C, 100 horas a 100 °C;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - 50 años en total (grado 5): 14 años a 20 °C, 25 años a 60 °C, 10 años a 80 °C, 1 año a 90 °C, 100 horas a 100 °C;

- Tubo ondulado Stahlmann - 30 años como mínimo.

A primera vista, una vida útil de 50 años para los tubos de polietileno es buena, pero hay un matiz. La vida útil total de los tubos se reduce considerablemente cuando aumenta la temperatura o la presión. Por tanto, la vida útil real de los tubos corrugados es 2 veces superior a la de los tubos de polietileno.

● Garantía del fabricante para 3 tipos de tubos comparados:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - 10 años (Valtec), 5 años (Rehau);

- Tubo PE-RT Ø16 mm - 10 años (Valtec);

- Tubo ondulado Stahlmann - garantía de por vida.

Para que la comparación fuera lo más objetiva posible, tuvimos en cuenta los periodos máximos de garantía de los tubos de polietileno del mercado. Como los tubos corrugados Stahlmann tienen una vida útil de 30 años o más, el fabricante ofrece la garantía correspondiente.

● Ámbito de aplicación de los 3 tipos de tubos comparados:

- Tubo PE-Xa Ø16 mm - calefacción por suelo radiante de agua, calefacción por radiadores, suministro de agua caliente y fría;

- Tubo PE-RT Ø16 mm - calefacción por suelo radiante de agua, suministro de agua caliente y fría;

- Tubo ondulado Stahlmann - calefacción por suelo radiante de agua, calefacción por radiadores, suministro de agua caliente y fría, sistemas solares, extinción de incendios, suministro de gas, conductos para cables, ventilación.

Calefacción por suelo radiante de agua, calefacción por radiadores, suministro de agua caliente y fría, sistemas solares, extinción de incendios, sistemas de gas, conducciones de cables, aire acondicionado y ventilación: sería difícil imaginar una gama de aplicaciones más diversa para los tubos de acero. Los tubos corrugados Stahlmann funcionan igual de bien en todas estas áreas.

Los tubos corrugados de acero no sólo son resistentes a la corrosión y a los golpes de ariete. Tampoco están expuestos a la formación de depósitos En comparación con los tubos de paredes lisas, los tubos corrugados crean un flujo arremolinado que impide la formación de biopelículas en las paredes.

A diferencia de los tubos de polietileno, los tubos corrugados Stahlmann están disponibles en bobinas de 10, 20, 30, 50 y 100 metros. Las bobinas de longitud máxima permiten instalar bucles de calefacción por suelo radiante, tuberías prolongadas o conductos de cables sin una sola junta.

Conclusión

Tras comparar todas las características clave de los tubos corrugados de polietileno reticulado, polietileno de alta temperatura y acero inoxidable, podemos afirmar con seguridad que los tubos de acero son superiores a los de polietileno en casi todos los aspectos.

Funcionalidad, fiabilidad, versatilidad y una garantía de por vida los convierten en líderes del mercado en el campo de las soluciones técnicas de instalación. Si desea conocer la gama completa de tubos corrugados y accesorios Stahlmann, visite http://www.warm-on.com