Zum Hauptinhalt springen
Software und Anwendung für AutoCAD Plant 3D · Autodesk Authorized Training Center · Frankfurt am Main Deutsch · English · +49 69 9450725-0 · vertrieb@seitz-ingenieure.de

Gratis · Calculadora 7

Dilatación térmica y compensación de dilatación

Variación de longitud entre puntos fijos a partir de la temperatura de montaje, mínima y máxima, compensador con pretensado y una primera estimación para liras en L, Z y U.

El desafío

Respuestas rápidas y trazables en el diseño de tuberías.

Su solicitud

  • Desea resolver todos los cálculos pequeños en un solo lugar.
  • Desea poder seguir cada procedimiento de cálculo.

Nuestra solución

  • Calculadoras gratuitas en el navegador: diámetro nominal y pérdida de carga, dilatación térmica, peso, conversor, codificación.
  • Fórmulas, valores característicos y el criterio determinante a la vista.

Su ventaja

Ahorro de tiempo
Respuesta en segundos en cualquier momento.
Ventaja competitiva
Comprensible en la conversación.
Simplificación
Sin instalación, sin inicio de sesión.
Valor añadido
Valores orientativos con fuente: predimensionamiento.

Cargando calculadora …

Predimensionamiento, no es un diseño de tuberías. Las dimensiones y propiedades de los materiales provienen de la Calculadora de especificaciones de tubería y de vanos entre soportes de ASEING y son valores estimados a partir de datos de fabricantes de acceso público, generalizados; todos los demás valores son orientativos. Pueden diferir de la norma: verifíquelos con las normas vigentes y los datos del fabricante antes de un uso vinculante. Puede introducir valores propios en la calculadora.

Fundamentos, procedimiento de cálculo, ejemplos y preguntas frecuentes ▸

Fundamentos y fuentes

Con qué calcula la herramienta, en qué normas y datos se basa y dónde están sus límites. Estado: septiembre de 2026. Para practicar: Comprender y probar.

Valores estimados: Las dimensiones, las propiedades de los materiales, los ratings y los programas de suministro son valores estimados generalizados a partir de datos de fabricantes de acceso público. Pueden diferir en algunos puntos de la norma correspondiente. Son vinculantes la norma vigente y los datos de su fabricante. Sus propios valores, p. ej., de su norma, los carga directamente en la herramienta; permanecen en su equipo y no se nos transmiten.
Procedimiento de cálculo
  1. DilataciónΔL = α·L·ΔT con coeficiente medio de dilatación térmica desde 20 °C
  2. CompensadorMovimiento total + 10 % (valor orientativo ASEING), pretensado al centro
  3. Brazo de flexiónMetal: voladizo guiado L = √(3·E·D·δ / σ) con E a 20 °C; plástico: L = C·√(D·δ) según documentación del fabricante
  4. SiguientePlanificar vanos entre soportes y soportes
Normas y reglamentos

Referencia: el asistente sigue la estructura de archivos de Autodesk y los tipos de conexión de estas normas. No se incluyen textos ni tablas de las normas.

DIN EN 13480-3, ASME B31.3Verificación de tensiones en el análisis de esfuerzos de tuberías (no forma parte de la calculadora)
DIN EN 13445-3, anexo OMódulo de elasticidad en función de la temperatura, como en la Calculadora de vanos entre soportes
Datos y procedencia
Coeficientes de dilatación térmica αFichas técnicas de materiales (Swiss Steel, thyssenkrupp, Aurubis) y documentación de fabricantes (GF, Sikla): fuente por material en la tabla de la calculadora (“¿de dónde viene α?”); en caso de rangos, el valor con mayor dilatación
Constante del brazo de flexión para plásticosSikla, capítulo 18 Técnica de tuberías (según DVS 2210-1)
Tensión de flexión admisible en metalValor orientativo de ASEING, modificable en la calculadora
Supuestos & límites
  • Estimación de si un codo tiene espacio – no es un análisis de esfuerzos de tuberías (fuerzas en puntos fijos, fricción en apoyos, verificación de tensiones).
  • Se notifican los valores fuera del rango de validez de α (“No utilizable así”).
  • Plástico: dilatación unas 10 a 15 veces mayor que la del acero, módulo de elasticidad dependiente del tiempo – tenga en cuenta los datos del fabricante.
Estado de las normas de esta página 2 normas · Investigación septiembre de 2026
NormaContenidoEdición actualReemplazado / sucesor
DIN EN 13480-3Tuberías industriales metálicas – Parte 3: Diseño y cálculoDIN EN 13480-3:2024-12sustituye a DIN EN 13480-3:2017-12; DIN EN 13480-3/A1:2021-05; DIN EN 13480-3/A2:2020-12
ASME B31.3Process PipingASME B31.3-2024sustituye a ASME B31.3-2022

Investigación en DIN Media, ISO, IEC y ASME, estado septiembre de 2026. Antes de una aplicación vinculante, verifique la edición vigente con el editor de la norma. Resumen de todas las normas: Infobase de ingeniería de plantas · Estado de las normas.

Comprender y probar

El metal y el plástico se alargan cuando se calientan. Unos pocos milímetros por metro suenan inofensivos – en 40 m de tubería son fácilmente 8 cm, y tienen que ir a alguna parte. Aquí puede ver cuánto es y cómo absorberlo.

Los conceptos en cinco minutos

Coeficiente de dilatación térmica α
Cuánto se alarga un material por kelvin, p. ej., acero, unos 12 · 10⁻⁶/K: 1 m se alarga 1,2 mm con un calentamiento de 100 K. Los plásticos se dilatan de 10 a 15 veces más.
Variación de longitud ΔL
ΔL = α · L · ΔT. El doble de longitud o el doble de diferencia de temperatura → el doble de dilatación.
Punto fijo
Fija la línea en un punto. Entre dos puntos fijos debe absorberse la dilatación.
Soportes deslizantes y guías
Soportan el tubo, pero permiten que se desplace longitudinalmente (apoyo deslizante) o solo en una dirección (apoyo guiado).
Compensador
Un fuelle que absorbe el movimiento. Los compensadores axiales absorben el movimiento longitudinal, pero requieren puntos fijos que soporten la presión interna.
Brazo de flexión / lira en U
Un tramo de tubo transversal que se flexiona elásticamente: la compensación «natural» sin fuelle. Requiere espacio.
Pretensado
El compensador se instala a la temperatura de montaje ya algo estirado o comprimido, para que en operación trabaje en torno al punto medio.

Probar y comprender

Cambie una magnitud en la calculadora de arriba y observe qué sucede con las demás:

PruebeQué sucedePor qué
Cambiar el material de acero a PE 100 (mismas temperaturas)La dilatación resulta unas 15 veces mayor.La α del PE es de aprox. 180 · 10⁻⁶/K frente a 12 · 10⁻⁶/K en el acero. Las líneas de plástico necesitan mucha más compensación de dilatación, incluso con un rango de temperatura pequeño.
Ajustar la temperatura de montaje de 10 a 30 °CLa dilatación en operación disminuye y el acortamiento en invierno aumenta: el pretensado puede cambiar de dirección.Lo determinante es la diferencia respecto a la temperatura de instalación, no la temperatura absoluta.
Duplicar el diámetro exterior de la tuberíaEl brazo de flexión necesario resulta unas 1,4 veces más largo.L ~ √D: los tubos gruesos son más rígidos y necesitan brazos más largos para absorber el mismo desplazamiento sin una tensión demasiado alta.
Introducir PVDF con 600 °CLa calculadora calcula, pero muestra en rojo: „No utilizable así“.Se puede calcular todo – si el material lo soporta es otra cuestión. Verifique siempre el rango de aplicación.

Errores típicos

  • Considerar solo Tmax y olvidar el acortamiento en parada – que tira de las boquillas y los puntos fijos.
  • Instalar el compensador sin pretensado: en operación llega entonces al tope.
  • Olvidar las fuerzas en los puntos fijos: un compensador axial transmite la presión interna como fuerza a los puntos fijos.
  • Tratar el plástico como el acero: en el plástico, el módulo de elasticidad y la tensión admisible dependen en gran medida de la temperatura y del tiempo.

Para practicar

Ejercicio: Una tubería de acero de 40 m de longitud se monta a 10 °C y en operación se calienta a 180 °C. ¿Cuánto se alarga? ¿Y qué longitud aproximada debería tener un brazo de lira en L para un tubo de 114,3 mm?

Mostrar solución

α (20 → 180 °C) ≈ 12,5 · 10⁻⁶/K; ΔL = 12,5·10⁻⁶ · 40 000 mm · 170 K ≈ 85 mm, es decir, unos 8 a 9 cm. El brazo de flexión debe absorber todo el movimiento entre el estado más frío y el más caliente: con −10 °C en invierno, son 84,5 + 9,2 = 93,7 mm. Brazo de flexión según L = √(3 · E · D · δ / σ) con E = 212 000 N/mm² (a 20 °C, como es habitual en el análisis de esfuerzos de tuberías), D = 114,3 mm, δ = 93,7 mm, σ = 120 N/mm²: L ≈ √(3 · 212 000 · 114,3 · 93,7 / 120) ≈ 7,5 m. Es mucho espacio; por eso las líneas largas se dividen con puntos fijos o se colocan liras (curvas en U) o compensadores. En la calculadora: material acero, 40 m, 10 / −10 / 180 °C, diámetro exterior 114,3.

Para formación y estudios: la página puede mostrarse en clase. Los valores característicos son orientativos; para las verificaciones rigen las normas y los datos del fabricante.

¿Para qué sirve la calculadora?

Por qué se necesita

Las tuberías se alargan al calentarse: 40 m de tubo de acero a 180 °C, unos 8 cm. Si la línea no puede moverse libremente, ejerce grandes fuerzas sobre los puntos fijos y sobre las boquillas de bombas, recipientes e intercambiadores de calor: las bridas pierden estanqueidad, los soportes se desprenden y las boquillas se deforman.

Qué tareas resuelve

  • ¿Cuánto se mueve la línea entre dos puntos fijos?
  • ¿Basta el trazado de la línea con sus codos, o se necesita un lazo de expansión en U o un compensador?
  • ¿Qué absorción de movimiento debe tener el compensador y cuánto se pretensa durante el montaje?
  • ¿Cuánta holgura necesitan los pasamuros, las abrazaderas y el aislamiento?

En qué momento del proceso de planificación

  1. Fundamentos / planificación preliminar–
  2. Basic EngineeringPlanificación de trazado y disposición: prever espacio para codos, liras o compensadores
  3. Detail EngineeringDefinir puntos fijos y apoyos deslizantes, verificar su plausibilidad antes del análisis de esfuerzos
  4. Montaje / puesta en marchaInstalar compensadores con el pretensado correcto
  5. Operación / remodelación de instalaciones existentesRemodelación: ¿soporta el nuevo trazado la temperatura?

Preguntas frecuentes

¿Sustituye esto a un cálculo de esfuerzos de tuberías?

No. La estimación muestra si una lira tiene espacio de forma realista. Las fuerzas en puntos fijos, la fricción en apoyos y la verificación de tensiones según DIN EN 13480-3 o ASME B31.3 corresponden al análisis de flexibilidad de tuberías.

¿Por qué el plástico es tan crítico?

La dilatación térmica es aproximadamente 10 a 15 veces mayor que en el acero, y el módulo de elasticidad es pequeño y dependiente del tiempo: planifique los brazos de flexión y las distancias entre soportes según las indicaciones del fabricante.