Historia del Transporte de Gases y Líquidos En Tuberías



EL TRANSPORTE DE AGUA, GAS, PETROLEO Y FLUIDOS
OLEODUCTOS Y GASEODUCTOS

Cuando pensamos en el transporte, invariablemente pensamos en vehículos. Pero, en realidad, vastas cantidades de materiales ahora se trasladan de un lugar a otro sin ayuda de vehículos, a través de tuberías.

Solamente en Inglaterra, cientos de millones de litros de agua recorren diariamente el trayecto entre los depósitos de agua y los hogares o fábricas a través de cañerías; millones de toneladas de aguas servidas y de albañal son transportadas a través de cañerías; y también cada pueblo tiene su propia gigantesca red de tuberías para conducir el gas para calefacción o iluminación.

HISTORIA: En el neolítico, entre el 9000 y el 4000 a. de C, cuando las concentraciones de población todavía eran pequeñas, los manantiales y los pozos proporcionaban toda el agua que una comunidad necesitaba.

Sin embargo, después de ese período, en el Oriente Medio empezaron a formarse poblados más grandes y hubo que llevar agua hasta ellos desde los manantiales y las represas, que a menudo estaban a gran distancia.

Por lo general, el agua llegaba a su destino mediante canales o conductos hechos de piedra y provistos de cubiertas que impedían la evaporación y la suciedad.

Se tienen noticias de muchas de estas conducciones pertenecientes a ciudades del Oriente Medio que pueden fecharse del 4000 a. de O en adelante.

Este sistema de suministro de agua alcanzó su máximo desarrollo durante el imperio romano, y todavía hoy continúan en magnífico estado muchos acueductos construidos entonces.

Las cuencas hidrográficas fueron las primeras en sugerir al hombre la posibilidad de transportar ciertos productos a través de canales. Desde luego, la primera aplicación fue el acueducto, utilizado para abastecer de agua a los centros urbanos.

Como se dijo, los romanos realizaron verdaderas obras de ingeniería en la materia. Y para superar los problemas ocasionados por las depresiones profundas del terreno construyeron puentes, por encima de los cuales corría el agua a nivel.

Actualmente la técnica ha logrado muchos adelantos y los acueductos no se hacen de piedra como antaño, sino de madera (como la de Fresno, California), de acero (como el de Rocquaneourt, en Francia) y de manpostería (como los ingleses de Glasgow y Liverpool).



acueducto romano

Los acueductos tenías muchas desventajas. Si bien era útil para conducir caudales relativamente grandes hasta amplios depósitos, donde se acumulaba el agua, no era práctico para distribuir esta última a las casas particulares. Otra desventaja del acueducto era que el agua fluía gracias a un desnivel constante y suave entre el lugar de origen y el de consumo; pero no era posible construir un sistema de sifones que, enlazados con el acueducto, permitiese franquear colinas. Finalmente, había que eliminar el agua de los albañales, y, como las cubiertas de los conductos se salían de sitio con frecuencia, no propordonaban un buen sistema de alcantarillado.

El alumbrado con gas, de tipo muy primitivo, data desde más de dos mil años, cuando en ciertas partes de China se juntaba gas natural en cueros de animales, luego se pinchaban los cueros y se encendía el gas que escapaba.

Mucho más tarde, en el siglo XVII, mucha gente, en varias partes de Europa, aprendió a producir gas inflamable calentando carbón en un recipiente cerrado: Juan Tardin, francés, lo hizo ya en 1618; Tomás Shirley, en 1659, y Dean Clayton hacia 1690. Pero todos éstos, y muchos otros, no hicieron más que encender el gas en el punto donde se producía.

En 1792 Guillermo Murdock, un empleado de Boulton, y Watt, el primer fabricante de la máquina de vapor, logró iluminar su casa y oficinas en Redruth (Cornualles) llevando gas de carbón a través de tuberías a cada habitación.

A los diez años había instalado una planta de iluminación con gas para la fábrica de Boulton y Watt, en Birmingham, y en 1802 el público vio el exterior de los talleres iluminados por luz de gas en honor de la paz de Amiens.

La nueva planta de iluminación de Murdock pronto demostró su valor. El costo de la iluminación de la fábrica con velas había sido de 2.000 libras esterlinas por año.

El costo de iluminarla más brillantemente con gas era de sólo 600 libras esterlinas por año.

Las primeras tuberías conocidas se han hallado en antiguas ciudades del Oriente Medio y en Punjab (India). Las tuberías eran de loza hecha de barro, compuestas de trozos, relativamente cortos, que a menudo disponían de unas bridas en los extremos para facilitar la unión de las distintas secciones, cuyo adhesivo consistía en un tipo de betún.

Ya en esos tiempos primitivos parece que las tuberías respondían a tamaños estandarizados, y suministraban agua no sólo a los baños, sino también a las fuentes y a las cisternas particulares. Tuberías de barro parecidas se utilizaron más de mil años después en Cnossos, Creta, pero allí las secciones eran ligeramente cónicas, de modo que la extremidad estrecha de una se encajaba en la extremidad más ancha de la siguiente, y además se colocaba un par de abrazaderas a cada extremo de la tubería para sujetar las secciones con cuerdas.



Las primeras tuberías de metal conocidas proceden de Egipto y pueden fecharse hacia el 2000 a. de C.

Hoy, después que el gas se produce y purifica en las usinas, se almacena a alta presión en gigantescos gasómetros. Esta alta presión inicial lo impulsa a través de grandes tuberías principales, y en varios puntos a lo largo de la red de tuberías menores se instalan reguladores para asegurar una presión constante.

Una clase de gas, completamente diferente, es también conducido a través de tuberías para suministrar energía para muchos fines industriales. Es aire común comprimido es transportado en cañerías para ser utilizado en las herramientas en un pozo de mina.

Este aire comprimido se conduce a través de tuberías y suministra energía para los taladros, maquinaria de perforar, y aun pequeños vehículos, ubicados profundamente en la mina.

Muchas de las tuberías se hacen de goma, de modo que las máquinas conectadas a ellas están libres para moverse. El aire comprimido reduce grandemente el riesgo de explosiones en las minas, ya que no hay peligro de chispas.

También se suelen usar tuberías para que circule agua caliente, que torna confortables los diversos sitios de una usina moderna. En una usina de esta clase, el carbón se quema para convertir el agua en vapor, y este vapor, a alta presión, hace girar las turbinas de los generadores.

Al hacer girar las turbinas, va entregando su presión, su temperatura baja y se condensa en forma de agua caliente. Algo de ésta puede llevarse de vuelta a las calderas para su recalentamiento; el resto puede usarse para calentar los edificios de la usina, ahorrando combustible de esta manera.

oleoducto de fluido

Las cañerías también sirven como medio de transporte en muchos sistemas familiares de calefacción. Muy a menudo la caldera está detrás de la chimenea de una habitación de la planta baja.

Cuando el agua se calienta dentro de ella y se hace más liviana, sube por una cañería que va al tanque de agua caliente, cerca de la parte alta de la casa. El agua fría, para reemplazarla, baja por otra cañería.



Otras canalizaciones de agua, muy comunes en los países nórdicos, se utilizan como medio para transportar madera desde los bosques donde se la corta hasta las plantas de los aserradepedición está a mayor altura que el de recepción.

En caso contrario, se hace indispensable un sistema de bombeo. Cuando el relieve geográfico de la zona recorrida resulta infranqueable, deben instalarse mecanismos accesorios para superar los accidentes.

La ventaja de los oleoductos consiste en que no se necesitan ni recipientes ni bodegas para trasladar el producto y que no se gasta más combustible que el que requieren las bombas (instaladas una cada 50 kilómetros en terrenos llanos) para moverlo.

Además se puede mantener un flujo permanente; es decir que la producción está en continuo movimiento.

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Estas canalizaciones están compuestas por tubos cerrados de acero, de sección circular de 30 centímetros de diámetro.

Los mayores pueden tener hasta el doble. Un cálculo estimativo permite establecer que el oleoducto resulta diez veces más barato que el ferrocarril, el que, a su vez, es el segundo transporte terrestre en cuanto a la baratura de sus fletes.

La primera nación en tener un oleoducto fue Estados Unidos, en 1865. Actualmente sólo ella presiones sobre los tubos.

Esto ocasiona averías que deben ser constantemente reparadas. Un descuido en este sentido puede provocar incendios y explosiones catastróficas, a causa del carácter inflamable del gas transportado.

El sistema más evolucionado -que superó largamente al oleoducto y el gasoducto- es el poliducto que puede trasladar, simultáneamente, hasta treinta productos distintos.

Para evitar mezclas que luego sería difícil separar, se recurre a una propiedad de las substancias, la densidad. Como la densidad de cada uno de los productos es diferente, se los ordena de acuerdo con una escala ascendente de aquélla y, de esta forma, unos van empujando a otros.

Por esta causa el uso de poliductos está restringido a aquellos materiales que pueden ser transportados juntos sin combinarse recíprocamente.

La capacidad promedio de bombeo de un poliducto está en el orden de los 6.000 metros cúbicos por día. Las substancias comúnmente transportadas son: metano, propano, butano, nafta, queroseno, gasóleo o gas-oil, fuel-oil y diesel oil.

USO PLURAL
No sólo los combustibles y el agua se movilizan por el económico medio de las tuberías. En la ciudad estadounidense de Cleveland, su usina termoeléctrica recibe carbón pulverizado por medio de conductos cerrados. Este material recorre, así encerrado, más de 150 kilómetros. Las plantas productoras de vino utilizan sistemas de tuberías -en Italia, Francia, España y la Argentina- para enviar el producto desde loscentrosde producción hasta las bodegas de almacenamiento. En los silos modernos, los cereales se trasladan por complejos mecanismos basados en conductos. En países europeos se utilizan éstos para trasladar leche, y en la costa occidental de la península de Florida también existen conductos para transportar productos químicos.

ALGO MAS SOBRE LAS PRIMERAS TUBERIAS:

Las primeras tuberías de metal conocidas proceden de Egipto y pueden fecharse hacia el 2000 a. de C. Cada sección de la tubería estaba hecha de una lámina rectangular de cobre, doblada y unida para formar un cilindro de unos 9 mm de diámetro y 45 cm de longitud,

Sin embargo, el cobre era caro, por lo que su aplicación era muy limitada. Cuando se pudo disponer con cierta facilidad del plomo, subproducto en la extracción de plata a partir de la galena, se empezaron a difundir las tuberías de metal.

Estaban hechas de láminas de plomo, enrolladas en forma de cilindros y unidas con estaño; en la antigua Roma, tales tuberías estuvieron completamente estandarizadas en secciones de 13, 20 y 25 cm, según la anchura de la amina que se enrollaba para formar el tubo.

Las tuberías se empleaban fundamentalmente para distribuir el agua por ias ciudades, pero en algunos casos se utilizaba la tubería ya desde el lugar de origen.

Por ejemplo, en la ciudad fenicia de Sidón, el agua recorría una distancia de 24 km en tuberías de barro, mientras para llevar agua de tierra firme a la isla de Tiro se hacía a través de tuberías de bronce.

A Pérgamo, Asia Menor, el agua Negaba desde el manantial que había en una colina adyacente, que se elevaba unos 30 m por encima de la ciudad, mediante un sifón que salvaba un valle intermedio cuyo nivel era inferior en 1 50 m al de la ciudad.

En Roma, el agua era llevada hasta la ciudad mediante acueductos, pero se distribuía a los edificios y las fuentes públicas mediante tuberías de plomo conectadas a depósitos de distribución; los particulares pagaban unas tasas proporcionales al diámetro de las tuberías que instalaban. Se gastaban grandes cantidades de agua.

En el año 100 se consumían unos 1.350 litros diarios de agua por habitante, unas seis veces más de lo que se consume en la mayoría de las ciudades actuales.

Indudablemente, en las grandes ciudades antiguas se perdía una gran cantidad de agua, ya que, incluso en las casas romanas de familias acomodadas era raro ver espitas y grifos para regularla.

En Pompeya se empleó un sistema para calentar agua, con conducciones de plomo, que estaba equipado con llaves de paso, aunque tal instalación constituía un lujo que sólo podía disfrutar una persona riquísima.

En todos los lugares del imperio romano, sobre todo en Francia, Alemania y Bretaña, el agua solía ser conducida por tuberías de madera, consistentes en troncos horadados; las diferentes secciones se unían mediante bridas hechas con collares de hierro.

No obstante, incluso en tales avanzadas del imperio romano las grandes ciudades contaban con conducciones de plomo para el agua de baños y fuentes. Eran tan eficientes estos sistemas que persistieron, sin modificaciones importantes, hasta el siglo XIX.

Fuentes Consultadas:
El Triunfo de la Ciencia El Transporte Por Tuberías de Fluídos Globerama Edit.  CODEX
Enciclopedia Ciencia Joven Fasc. N°14 Oleoductos y Gasoductos Edit. Cuántica

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