Peines de tubería paralela y quiebros bisel-a-bisel
Dos cosas que se sacan a diario en el rack: correr un banco de tubos paralelos manteniéndolos parejos (el peine), y librar un desnivel con dos biseles sin meter codos (el quiebro). Ambas son pura geometría; aquí van las fórmulas y los números.
Peine de tubería paralela
Cuando varias líneas corren juntas en un rack y el banco gira, las líneas de adentro y de afuera no giran en el mismo punto: cada una se corre respecto a su vecina para que sigan paralelas y con el mismo espaciamiento. Ese corrimiento es lo que marcas para saber dónde cae el codo de cada línea.
corrimiento = S · tan(θ/2)
S = espaciamiento entre líneas, centro a centro · θ = ángulo del giro del banco.
Acumulado en la línea i: Lᵢ = (i − 1) · S · tan(θ/2). La primera línea es la referencia (L₁ = 0).
A 90°, tan(45°) = 1 → el corrimiento vale S. A 45°, tan(22.5°) = 0.414 → el corrimiento vale 0.414·S.
Ejemplo resuelto — peine de 3 líneas a 90°
Datos: espaciamiento S = 150 mm, giro θ = 90°, N = 3 líneas.
Corrimiento: 150 · tan(90/2) = 150 · tan(45°) = 150 · 1 = 150 mm.
| Línea | Acumulado Lᵢ = (i−1)·150 |
|---|---|
| L₁ | 0 mm |
| L₂ | 150 mm |
| L₃ | 300 mm |
Segundo caso (θ = 45°): corrimiento = 150 · tan(22.5°) = 150 · 0.414 = 62.1 mm; L₂ = 62.1 mm, L₃ = 124.2 mm. Al cerrar el ángulo, las líneas se corren menos.
Quiebro bisel-a-bisel
Un quiebro es librar un desnivel H con un tramo diagonal entre dos juntas soldadas a bisel, sin usar codos. Se usa para pequeños brincos: esquivar una viga, subir a una zapata, empatar dos tramos que quedaron desnivelados. Metes dos biseles que abren el ángulo α y cierran de vuelta.
diagonal = H / sen α · avance = H / tan α · corte/boca = α / 2
H = desnivel a librar · α = ángulo del quiebro · diagonal = largo del tramo inclinado · avance = cuánto se corre en horizontal · corte/boca = bisel de cada una de las dos juntas.
Ejemplo resuelto — quiebro para librar 300 mm a 45°
Datos: desnivel H = 300 mm, ángulo α = 45°.
- Diagonal: 300 / sen(45°) = 300 / 0.7071 = 424.3 mm.
- Avance: 300 / tan(45°) = 300 / 1 = 300 mm.
- Corte por boca: 45 / 2 = 22.5° en cada junta.
El tramo inclinado mide 424.3 mm entre biseles, se corre 300 mm en horizontal mientras sube los 300 mm de desnivel, y cada boca se corta a 22.5°.
Nota de norma
Si el ángulo por junta α pasa de 3°, el quiebro deja de ser un simple empate: ASME B31.3 §304.2.3 lo trata como junta mitrada, con sus reglas de presión y espaciamiento entre cortes. Un ajuste desparejo lo revisa el inspector como desalineamiento (§328.4.3).
Todo esto es geometría preliminar, a revisar: no reemplaza el cálculo de presión ni el criterio del ingeniero. Valídalo con ingeniería antes de fabricar en líneas con presión.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el corrimiento en un peine de tubería?
Es cuánto se recorre una línea respecto a la de al lado cuando el banco de tubos paralelos da un giro. Vale corrimiento = S · tan(θ/2), donde S es el espaciamiento centro a centro y θ el ángulo del giro. La línea i queda corrida (i − 1)·corrimiento respecto a la primera.
¿A 90° cuánto corre cada línea del peine?
Corre justo el espaciamiento S. A 90° tan(θ/2) = tan(45°) = 1, así que el corrimiento es igual a S. A 45° vale 0.414·S.
¿Cómo libro un desnivel con dos biseles (quiebro)?
Con un quiebro bisel-a-bisel: metes un tramo diagonal entre dos juntas. Para librar un desnivel H con un ángulo α, la diagonal mide H/sen α, el avance horizontal es H/tan α y cada boca se corta a α/2.
¿Cuándo un quiebro cae en junta mitrada de la norma?
Cuando el ángulo por junta pasa de 3°. ASME B31.3 §304.2.3 trata esos cortes como junta mitrada, con sus reglas de presión y espaciamiento; y el inspector revisa el fit-up desparejo como desalineamiento (§328.4.3). Márcalo como preliminar y a verificar con ingeniería.