Montaje de soportes y ensamblaje de tuberías. FMEC0108

5.3. Herramientas para el corte y sujeción de tuberías

Para el tendido de las instalaciones de tuberías y sus soportes según la documentación del proyecto, se utilizan elementos auxiliares y herramientas que facilitan el trabajo.

En el armado de los tramos, a menudo hay que realizar cortes para adaptarlos a las características peculiares del lugar donde han de ser instalados.

Cortatubos

Consta de dos cuchillas entre las que se introduce el tubo, de pequeño calibre. Se realiza el corte haciendo girar el cortatubos hasta que las hojas parten el espesor de tubo.

Cortatubos

Tornillo de banco o mordaza

Se utiliza para el montaje mecánico, o la soldadura en el taller o en la obra. Esta mordaza adaptada para tubos facilita el trabajo. La sujeción se realiza con mayor seguridad al poder acomodarse a diferentes diámetros, elevando la seguridad en cuanto a accidentes laborales.

Mordaza para tubos

Alicates

Es una herramienta de fijación aunque también se puede utilizar en los montajes de pasadores, en el corte de alambres más o menos gruesos y para la sujeción de elementos que se deban golpear, consiguiéndose gran seguridad en su empleo. Es muy versátil y tiene distintas formas que están adaptadas para diferentes usos.

Consta de una boca y dos mangos que se utilizan con una mano en pequeños tamaños o con las dos cuando se debe emplear un gran brazo de tijera.

Dos de los tipos más utilizados en las instalaciones de tuberías, en el armado de taller y en el montaje en la obra, se describen a continuación.

Alicates universal

Es el más utilizado y el que se adapta a más aplicaciones. Las mordazas tienen, consecutivamente, forma para agarre de superficies planas, superficies curvas y cuchillas para cizallar.

Alicates universal

Alicates de bocas planas

Se emplea para sujetar elementos con superficies planas. El moleteado en las mordazas facilita el trabajo de agarre, aunque puede provocar marcas en la pieza sujetada.

Alicates de bocas planas

Definición

Moleteado

Son las aristas que se marcan en las superficies metálicas, con distintas inclinaciones, y que sirven para conseguir un mayor agarre de otras piezas, o para montajes que han de realizarse manualmente. Es un procedimiento realizado “sin arranque de viruta”.

Mordaza de presión

Consta de unas mordazas que se cierran o abren, efectuando mediante un tornillo, una fuerte sujeción cuando se ha agarrado el material. Se utilizan para soportar piezas que se van a taladrar, proporcionando gran seguridad en el operario.

Mordaza de presión

6. Tipos de soportes y sujeción de tuberías

El soporte que se debe emplear para cada tipo de tubería industrial, vendrá indicado según las características propias de los tubos y accesorios.

Se pueden encontrar instalaciones de diferentes diámetros, materiales y peso, y condiciones ambientales a la intemperie o bajo techo. De esta forma se tienen soportes tipo anillo, bandeja, o incluso estructuras exclusivamente diseñadas, para el aguante de las grandes dimensiones que pueden llegar a tener los tramos de tubería.

Soporte tipo bandeja

Soporte tipo estructura

Las dilataciones y movimientos relativos a que pueden estar sometidas las tuberías, hacen que los soportes deban tener una flexibilidad en el contacto con estas, y una fuerte sujeción a las estructuras fijas que se encuentran en las instalaciones donde los tubos deben ser finalmente colocados.

Diversos soportes tipo anillo y tubular

A la hora de la elección del tipo de sujeción de los tramos de tubería a la estructura, una vez elegido el modelo de soporte, habrá de considerarse el lugar más adecuado para colocarlo.

Importante

Existen en el mercado empresas muy especializadas que desarrollan soportes para casi todas las aplicaciones que se pueden presentar en la industria de tuberías de transporte de productos, y la elección del tipo adecuado para realizar la sujeción se ha de tener muy en cuenta.

La deformación que se produce en cada una de las formas de apoyo tiene que ver con el movimiento libre que se le permita realizar. De esta manera, un apoyo puntual no se podrá desplazar en la dirección del agarre, un empotramiento no se moverá en ninguna dirección, y un extremo descenderá por su propio peso más el del producto que transporta, y por el crecimiento en dimensiones debido a su dilatación.

Aplicación práctica

En obra, se debe anclar un largo tramo de tubería a los soportes estructurales que se encuentran en las instalaciones. En este caso se utilizarán tres apoyos, dos de ellos en el suelo, y otro colgado, tal y como se indica en el esquema.

Realice un dibujo en el que se estime la posible deformación de la tubería cuando ya se encuentre cargada con el líquido que transporta, realizando una valoración sobre si se deberían utilizar más soportes de los inicialmente previstos.

SOLUCIÓN

Las tuberías rectas se consideran como elementos estructurales tipo viga, apoyadas o suspendidas por sujeciones continuas, de manera que en la deformación se tendrán que estudiar los puntos más desfavorables.

Los lugares donde se deben colocar los soportes estarán en función de la distribución de elementos más pesados como válvulas, codos y otros accesorios. De esta forma, los puntos de soporte, ya sean con las tuberías suspendidas o apoyadas, se deben colocar en el tercio central de cada tramo, realizando el armado de bridas lo más cerca posible de los puntos de momento flector nulo.

Con la deformación que se ha estimado, y siempre dependiendo de la distancia entre los apoyos, se tomará la decisión de si la seguridad y la deformación tanto estructural como estética es aceptable para dar por finalizado el montaje. Siempre la experiencia es muy importante en estos casos.

No siempre es fácil elegir los puntos de apoyo, ya que las condiciones de las estructuras donde se deben colocar las tuberías pueden variar en cada uno de los casos.

El soporte de suspensión más extendido es el tipo horquilla, que se puede situar tanto en suspensión como en forma de fijación al estribo estructural que se encuentre en el tendido de la red de tubería industrial.

Unos elementos que facilitan el armado de las tuberías en obra son las abrazaderas. Están construidas de pletina doblada y taladrada, y se montan unidas dos a dos, ancladas a un soporte en el techo o en la pared.

Los ganchos realizan la misma misión de apoyo, pero son abiertos, lo que facilita en gran medida el eventual desmontaje de la instalación para mantenimiento o reforma.

Están construidos con una varilla roscada en el extremo de la fijación del soporte.

7. Montaje de andamios

El trabajo de montaje de tuberías industriales y sus soportes se puede complicar en gran medida cuando las dimensiones y la posición deseada en las instalaciones se deben realizar en altura o en lugares de difícil acceso.

Para ello, los equipos auxiliares como los andamios aseguran que los trabajos se realizarán con las medidas de seguridad adecuadas, facilitando igualmente las labores de ensamblaje por parte de los operarios.

Recuerde

La posible deformación que se produce en los andamios tiene que ver, como en las tuberías, con el tipo de apoyos que tenga.

Entran en juego igualmente las medidas de protección colectiva e individual, así como dispositivos ya adaptados a la legislación de seguridad como pueden ser las escaleras y las plataformas de trabajo.

Mono, arnés y escalera con medidas de protección

La normativa de seguridad en la instalación de andamios se ha modificado pasando del Real Decreto 1215/1995, de 18 de julio, al actual Real Decreto 2177/2004, de 12 de noviembre, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos necesarios en materia de trabajos temporales en altura.

Nota

La normativa local específica, se deberá de tener también en cuenta para cada municipio, en trabajos a la intemperie o bajo techo.

En la modificación de las condiciones de instalación, utilización y desmontaje de los andamios se tendrán en cuenta las disposiciones generales:

1 Los equipos de trabajo auxiliar o fijo, junto con sus elementos, deberán estar convenientemente estabilizados.

2 Para trabajos realizados a una altura mayor de 2 m, con respecto a la superficie de posible caída, se colocarán barandillas con una altura mínima de 90 cm.

3 Ante el posible deslizamiento o caída de objetos, se dispondrá asimismo de rodapié mínimo de 15 cm y barandilla intermedia.

4 En general, la estructura del andamio deberá tener la resistencia, puntos de apoyo y sujeciones a un soporte estructural necesarios, para evitar los desplomes o movimientos que no estén dentro de los límites tolerados.

Existirá un plan de montaje, utilización y desmontaje de los andamios que se deban usar en los trabajos de ensamblaje de tuberías en altura. De esta forma las responsabilidades por la utilización quedarán delimitadas.

La regla general será que las diferentes piezas que forman parte de un andamio no deberán ser de distinto tipo, no permitiéndose la combinación de diferentes sistemas en un mismo medio auxiliar.

De la misma forma se tendrán que cumplir otros puntos:

1 Se delimitarán claramente las zonas de acopio de piezas del andamio mediante vallado y señalización adecuada, evitando así situaciones de riesgo por la desorganización en el almacenaje.

2 Existirá un técnico competente que se encargue de la dirección de la instalación, supervisando que los operarios que realizan el montaje tienen la formación requerida para hacer los trabajos.

3 Los operarios que trabajen en el ensamblaje y sobre los andamios, llevarán en todo momento los equipos de protección individual (EPI) adecuados y necesarios.

4 No se superarán en ningún caso los límites de carga puntual o distribuida sobre los andamios ya montados.

5 Se utilizarán piezas en buenas condiciones, desechándose las que no tengan las características adecuadas.

6 Se elevarán las piezas mediante sistemas auxiliares como poleas o grúas que aseguren la seguridad laboral y estructural.

7 Se prohíbe la utilización de las plataformas antes de la completa instalación y supervisión del andamio, a través de informaciones, indicaciones y señalizaciones. También durante las fases de desmontaje.

8 El arriostrado a un soporte resistente de la estructura del andamio se realizará a medida que se ejecuta su montaje.

9 En condiciones atmosféricas adversas se evitará el trabajar sobre el andamio, siempre que no se mantenga la seguridad que se requiere.

10 Las normas de seguridad en el trabajo se seguirán de manera estricta evitando que los operarios se encuentren bajo los efectos del alcohol, los medicamentos o las drogas, que disminuyen claramente las facultades físicas y psíquicas.

7.1. Plataforma de trabajo

Se utilizan para realizar trabajos en altura o en lugares que requieran seguridad específica. Son obligadas cuando se realizan trabajos en superficies de más de dos metros de altura desde la entrada en vigor de la Ley 31/1995, de 8 de noviembre de prevención de riesgos laborales. Su versatilidad y movilidad se adapta a muchas aplicaciones para montajes de equipos e instalaciones.

Diferentes plataformas de trabajo

En la actualidad es un equipo auxiliar muy utilizado en cualquier obra de construcción, montaje y mantenimiento de elementos a determinada altura (mayor de 2 metros). Poseen todas las características exigidas por la ley en cuanto a barandillas, rodapiés, base antideslizante y manejo individual por parte del montador.

Importante

Al final de la jornada laboral hay que plegar la plataforma de trabajo, evitando los desplazamientos accidentales con el anclaje de los frenos.

La utilización de estos equipos mejora la seguridad de los operarios, siempre que se realice de forma correcta. La formación e información previa de sus instrucciones de utilización, por parte del empresario, es obligatoria.

8. Elevación de tramos de tubería

En trabajos de montaje de tubería industrial de dimensiones medianas y/o grandes la colocación de los distintos elementos de que consta una instalación se puede complicar. La elevación de las diferentes partes o subconjuntos se convierte en una labor delicada que se debe realizar con las medidas de seguridad adecuadas.

Las grúas son las máquinas indicadas para la elevación en los trabajos de ensamblaje, y su utilización debe ser correcta, debiéndose mantener las convenientes medidas de seguridad.

8.1. Seguridad en el manejo de las grúas

Los equipos de elevación no se deberán utilizar para otros fines distintos de los que se han pensado en su diseño y deberán tener visibles las características de peso máximo admitido, según la configuración de montaje que pudiera tener (grúas desmontables).

Entre los peligros que pueden aparecer en la manipulación con grúas se pueden tener:

1 Vuelco o caída de la grúa. Debidos a la insuficiente capacidad mecánica de los apoyos y contrapesos de las grúas fijas o móviles, a las condiciones ambientales en exteriores (vientos fuertes), a la rotura de los elementos principales del mecanismo y por errores humanos al no haber comprobado los anclajes al iniciarse la jornada laboral.

2 Pérdida de la carga. A causa de una mala colocación y aseguramiento con anclajes o ganchos inadecuados, roturas del cable o de los accesorios de la carga, y por descuidos del personal cuando se realizan operaciones sin visión directa de los bultos por parte del operario de la grúa.

3 Choques y atrapamientos de personas con las cargas. Por el mal diseño de los recorridos del personal en los lugares de trabajo, desorden, falta de limpieza, manipulaciones incorrectas, deficientes o inexistentes señalizaciones de seguridad, y en general por realizar trabajos con velocidad inadecuada.

4 Contactos directos o indirectos. Debido a la realización del mantenimiento de la grúa cuando está funcionando, o de trabajos en las cercanías de líneas eléctricas con tensión.

5 Ruidos y vibraciones. Producido por el mal aislamiento de la cabina de operación y al no estar preparado el asiento para absorber los movimientos.

6 Operaciones ajenas y vandalismo. Normalmente sucede por no bloquear la maquinaria para que no se pueda manejar por otra persona distinta de la encargada.

En general, para cualquier operación de elevación de materiales, los utillajes que se usen para el anclado de la carga en la grúa deberán ser homologados y ser realizados con la seguridad que se describe en las imágenes siguientes:

8.2. Elevación de tuberías

En el caso de elevación de tuberías o sus tramos prearmados, siempre se habrá de tener en cuenta los movimientos relativos que se pueden presentar en las uniones intermedias que se han realizado con bridas, ya que a veces en esos puntos se producen flexiones que llegan a deformar la unión.

Consejo

Se deben utilizar eslingas en los lugares donde se prevea que el tramo se pueda deformar, así como en los extremos, para de esta manera elevar el material en las condiciones de seguridad adecuadas.

Los utillajes que se emplean en la elevación de las tuberías tienen unas formas especiales que pinzan el extremo de la boca, de forma que se consigue un agarre y apriete que permite el adecuado anclaje para la elevación.

En los casos donde se utilizan dos eslingas para la elevación vertical de los tramos de tubería, el agarre de esta se debe realizar como se indica en la imagen, ya que se generarían problemas de seguridad en el supuesto de realizarlos de manera incorrecta.

Ejemplo

Para el estibador, dedicado a la carga y descarga de materiales de buques, el conocimiento de los tipos de amarre de eslingas es esencial.

Para diámetros medios, existen brazos especialmente diseñados en los que el tubo se agarra por el perímetro, consiguiendo gran seguridad en la elevación, de forma que puede hacerse por medio de un solo brazo, evitando tener que realizar el anclaje por medio de dos o tres cables y eslingas.

Brazo para elevación

Aplicación práctica

Usted, con 15 años de experiencia en la empresa, es el encargado de realizar las labores de elevación de los tramos pesados de tuberías y accesorios en los montajes industriales, ya que dispone del carné de operador de cargas con grúas.

Describa las operaciones de unión de las eslingas a la plataforma donde se encuentran amarradas las tuberías, realizando un dibujo en el que se observen las operaciones correctas e incorrectas para el anclado.

SOLUCIÓN

Una vez depositada, desde el camión de transporte, la plataforma donde se encuentran los tubos rectos de gran diámetro en el acopio de material, se ha de subir a la parte superior de estos donde se colocarán las eslingas de manera adecuada en los puntos de elevación.

Con la escalera portátil asegurada, se sube y se toman los ganchos de la grúa, para situarlos en el ojal del anillo-brida de que dispone la plataforma con los tubos para ser desplazados.

La posición de los ganchos será siempre la que se observa en los siguientes dibujos. La abertura del gancho estará siempre hacia el interior.

Si la carga se desplaza horizontalmente en un sentido o en el otro, siempre estará la parte exterior maciza del gancho que asegurará que la carga no se descuelgue.

9. Resumen

La tubería industrial necesita de soportes adecuados para poder funcionar correctamente en el lugar definitivo de instalación.

El armado en taller o en obra de los diferentes tramos de que consta un conjunto de tuberías y accesorios se puede realizar mediante soldadura o por uniones desmontables por atornillado. De esta segunda forma, será más fácil ampliar las instalaciones, consiguiendo a la vez una flexibilidad que a menudo es adecuada, debido a los diferentes movimientos que la instalación puede soportar cuando ya está funcionando.

Los accesorios como válvulas, codos y uniones se adaptan a la gran variedad de tipos de instalaciones y materiales empleados en los montajes, proporcionando la intercambiabilidad de las piezas normalizadas.

Los útiles de comprobación ayudan en la instalación de los tramos de tubería, para que el resultado final de esta tenga las características que se expresan en los proyectos, consiguiendo el buen funcionamiento.

La utilización de las herramientas aplicadas al montaje de tuberías es del todo necesario, así como la elección adecuada del tipo de soporte de cada tramo, y su posicionamiento definitivo.

El montaje correcto de un medio auxiliar, como el andamio, es necesario para conseguir la seguridad laboral, y su instalación debe seguir unas normas estrictas en cuanto a montaje, utilización y desmontaje.

En la elevación de los tramos de tuberías se debe mantener unas normas en el anclaje de las mordazas y también en la unión de los cables que mediante grúa elevan las cargas, para conseguir que los accidentes laborales se eliminen, así como los desperfectos que ocasionarían la pérdida de la carga que se está manejando.

Ejercicios de repaso y autoevaluación

1. Las formas, en general, de las uniones soldadas son:

1 En ángulo, en perpendicular y a tope.

2 A solape, a tope y en ángulo.

3 A tope, en línea y a solape.

4 En solape, superpuesto y con ángulo.

2. Complete el siguiente texto.

En la soldadura eléctrica por arco, el __________ es el elemento que sirve de “unión teórica” entre las piezas a __________, permitiendo el paso de las cargas eléctricas y la __________ de los fragmentos a unir. El __________ sirve para evitar la oxidación del acero.

3. Relacione los sistemas de unión soldada empleados con los tipos de bridas que se utilizan en cada uno de ellos.

1 De extremo plano.

2 De enchufe y soldadura.

3 Deslizante.

4 De cuello para soldar a tope.

5 Brida loca.

1 Brida hembra.

2 Brida plana.

3 Brida rebordeada.

4 Brida hembra.

5 Brida con cuello.

4. Para la comprobación del apriete adecuado de los tornillos y tuercas en las uniones desmontables roscadas se utiliza la...

1 ... llave hidráulica de apriete.

2 ... llave dinamométrica.

3 ... llave inglesa métrica.

4 ... llave de comprobación hidráulica.

5. Entre los útiles y herramientas usados para la alineación y nivelación de tramos de tuberías se encuentran...

1 ... la cuerda de marcación, la escuadra falsa y la plumada.

2 ... el nivel de burbuja, el láser estroboscópico y el cordel de trazado.

3 ... el nivel topográfico, el de burbuja y la cuadrada falsa.

4 ... la plomada, el nivel topográfico y el objetivo reflector.

6. Escriba una clasificación de los tipos de llaves que se utilizan para el montaje y desmontaje en las operaciones de atornillado manual.

7. La Normativa española por la que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud, en materia de trabajos temporales en altura viene expresada en...

1 ... el Real Decreto 2177/2008, de 12 de diciembre.

2 ... el Real Decreto 1277/2005, de 10 de octubre.

3 ... la Ley 31/1995, de 8 de diciembre.

4 ... el Real Decreto 2177/2004, de 12 de noviembre.

8. Complete el siguiente texto.

Para trabajos realizados a una altura __________ de 2 m, con respecto a la __________ de posible caída, se colocarán barandillas con una altura mínima de __________ cm. y se dispondrá asimismo de __________ mínimo de 15 cm y __________ intermedia.

9. Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas.

En la soldadura oxigás se emplea una varilla de material compatible mientras se calientan las superficies con una mezcla de oxígeno y acetileno.

1 Verdadero

2 Falso

Para chaflanes de soldadura, la norma de obligado cumplimiento es la DIN 2559 que presenta cinco tipos de preparaciones.

1 Verdadero

2 Falso

Los rebordes de más en los cordones de soldadura, se eliminarán para conseguir una perfecta unión de las partes soldadas.

1 Verdadero

2 Falso

Tras realizar los pares de apriete, no se deben marcar claramente los tornillos comprobados con la llave dinamométrica.

1 Verdadero

2 Falso

Las abrazaderas de suspensión de tuberías se unen al soporte estructural mediante tornillos.

1 Verdadero

2 Falso

Se delimitarán claramente las zonas de acopio de piezas del andamio mediante vallado y señalización adecuada.

1 Verdadero

2 Falso

Al principio de la jornada laboral, habrá de plegar la plataforma de trabajo para evitar los desplazamientos accidentales.

1 Verdadero

2 Falso

10. Realice unos croquis con los tipos de amarre adecuados para elevar plataformas, elementos cilíndricos y tuberías de gran longitud.