La plomería es cualquier sistema que transporta fluidos para una amplia gama de aplicaciones. La plomería utiliza tuberías , válvulas , accesorios de plomería , tanques y otros aparatos para transportar fluidos. [1] La calefacción y refrigeración (HVAC), la eliminación de desechos y el suministro de agua potable se encuentran entre los usos más comunes de la plomería, pero no se limita a estas aplicaciones. [2] La palabra deriva del latín para plomo , plumbum , ya que las primeras tuberías efectivas utilizadas en la era romana fueron tuberías de plomo . [3]
En el mundo desarrollado, la infraestructura de plomería es fundamental para la salud pública y el saneamiento . [4] [5]
Los caldereros y tuberos no son fontaneros, aunque trabajan con tuberías como parte de su oficio y su trabajo puede incluir algo de fontanería.
La plomería se originó durante las civilizaciones antiguas, cuando desarrollaron baños públicos y necesitaban proporcionar agua potable y eliminación de aguas residuales para un mayor número de personas. [6]
Los mesopotámicos introdujeron en el mundo las tuberías de alcantarillado de arcilla alrededor del 4000 a. C., y los primeros ejemplos se encontraron en el Templo de Bel en Nippur y en Eshnunna , [7] que se usaban para eliminar aguas residuales de los sitios y capturar agua de lluvia en pozos. La ciudad de Uruk contiene los ejemplos más antiguos conocidos de letrinas construidas con ladrillos , construidas sobre tuberías de alcantarillado de arcilla cocida interconectadas, alrededor del 3200 a . C. [8] [9] Las tuberías de arcilla se usaron más tarde en la ciudad hitita de Hattusa . [10] Tenían segmentos fácilmente desmontables y reemplazables, y permitían la limpieza.
Las tuberías de plomería de tierra estandarizadas con bridas anchas que utilizan asfalto para evitar fugas aparecieron en los asentamientos urbanos de la civilización del valle del Indo hacia el año 2700 a. C. [11]
Las tuberías de cobre aparecieron en Egipto alrededor del año 2400 a. C., y se descubrió que la pirámide de Sahure y el complejo de templos adyacente a Abusir estaban conectados por una tubería de desechos de cobre. [12]
La palabra "plomero" data del Imperio Romano . [13] La palabra latina para plomo es plumbum . Los tejados romanos usaban plomo en conductos y tuberías de desagüe [14] y algunos también estaban cubiertos con plomo. El plomo también se usaba para tuberías y para hacer baños. [15]
La plomería alcanzó su apogeo temprano en la antigua Roma , que vio la introducción de sistemas expansivos de acueductos , eliminación de aguas residuales y el uso generalizado de tuberías de plomo . Los romanos usaban inscripciones de plomo en las tuberías para evitar el robo de agua . Con la caída de Roma, tanto el suministro de agua como el saneamiento se estancaron, o retrocedieron, durante más de 1000 años. La mejora fue muy lenta, con poco progreso efectivo hasta el crecimiento de las ciudades modernas densamente pobladas en el siglo XIX. Durante este período, las autoridades de salud pública comenzaron a presionar para que se instalaran mejores sistemas de eliminación de desechos, para prevenir o controlar epidemias de enfermedades. Anteriormente, el sistema de eliminación de desechos consistía en recolectar desechos y arrojarlos al suelo o a un río. Finalmente, el desarrollo de sistemas separados de agua y alcantarillado subterráneos eliminó las zanjas de alcantarillado abiertas y los pozos negros .
En la época posclásica de Kilwa, los ricos disfrutaban de instalaciones sanitarias interiores en sus casas de piedra. [16] [17]
En la actualidad, la mayoría de las grandes ciudades conducen los desechos sólidos a plantas de tratamiento de aguas residuales para separar y purificar parcialmente el agua, antes de verterla en arroyos u otros cuerpos de agua. Para el uso de agua potable, las tuberías de hierro galvanizado eran comunes en los Estados Unidos desde fines del siglo XIX hasta aproximadamente 1960. Después de ese período, las tuberías de cobre tomaron el relevo, primero cobre blando con accesorios abocardados, luego con tubos de cobre rígidos con accesorios soldados.
El uso de plomo para el agua potable disminuyó drásticamente después de la Segunda Guerra Mundial debido a una mayor conciencia de los peligros del envenenamiento por plomo . En ese momento, se introdujeron las tuberías de cobre como una alternativa mejor y más segura a las tuberías de plomo. [18]
Las principales categorías de sistemas o subsistemas de plomería son: [19]
Una tubería de agua es una tubería o tubo , frecuentemente hecho de plástico o metal, [a] que transporta agua dulce presurizada y tratada a un edificio (como parte de un sistema de agua municipal ), así como al interior del edificio.
Durante muchos siglos, el plomo fue el material preferido para las tuberías de agua porque su maleabilidad lo hacía práctico para trabajarlo en la forma deseada. Este uso era tan común que la palabra "plomería" deriva de plumbum , la palabra latina para plomo. Esto fue una fuente de problemas de salud relacionados con el plomo en los años anteriores a que se comprendieran por completo los riesgos para la salud de la ingestión de plomo ; entre ellos, los mortinatos y las altas tasas de mortalidad infantil . Las tuberías de agua de plomo todavía se usaban ampliamente a principios del siglo XX y siguen estando en muchos hogares. La soldadura de aleación de plomo y estaño se usaba comúnmente para unir tuberías de cobre , pero la práctica moderna utiliza soldadura de aleación de estaño y antimonio en su lugar para eliminar los riesgos del plomo. [20]
A pesar de que los romanos utilizaban habitualmente tuberías de plomo, sus acueductos rara vez envenenaban a la gente. A diferencia de otras partes del mundo donde las tuberías de plomo causan envenenamiento, el agua romana tenía tanto calcio que una capa de placa impedía que el agua entrara en contacto con el plomo. Lo que a menudo causa confusión es la gran cantidad de evidencia de envenenamiento por plomo generalizado, en particular entre quienes habrían tenido fácil acceso al agua corriente, [21] un resultado desafortunado del plomo que se usaba en utensilios de cocina y como aditivo para alimentos y bebidas procesados (por ejemplo, como conservante en el vino). [22] Las inscripciones de las tuberías de plomo romanas proporcionaban información sobre el propietario para evitar el robo de agua.
En Londres y otros lugares se utilizaron tubos de madera durante los siglos XVI y XVII. Los tubos eran troncos ahuecados que se estrechaban en el extremo con un pequeño orificio por el que pasaba el agua. [23] Luego, los múltiples tubos se sellaban con grasa animal caliente. Se utilizaron tubos de madera en Filadelfia, [24] Boston y Montreal en el siglo XIX. Los tubos de madera armados se utilizaron ampliamente en los EE. UU. durante el siglo XX. Estos tubos (utilizados en lugar de tubos de hierro corrugado o de hormigón armado) estaban hechos de secciones cortadas de longitudes cortas de madera. El bloqueo de anillos adyacentes con pasadores de madera dura produjo una estructura flexible. Aproximadamente 100.000 pies de estos tubos de madera se instalaron durante la Segunda Guerra Mundial en alcantarillas de drenaje, alcantarillas pluviales y conductos, debajo de las carreteras y en campamentos militares, estaciones navales, aeródromos y plantas de municiones.
Las tuberías de hierro fundido y hierro dúctil fueron durante mucho tiempo una alternativa de menor costo al cobre antes de la llegada de materiales plásticos duraderos, pero se deben utilizar accesorios especiales no conductores donde se deben hacer transiciones a otras tuberías metálicas (excepto accesorios terminales) para evitar la corrosión debido a reacciones electroquímicas entre metales diferentes (ver celda galvánica ). [25]
Los accesorios de bronce y los segmentos de tubería cortos se utilizan comúnmente en combinación con diversos materiales. [26]
La diferencia entre tuberías y tubos es una cuestión de tamaño. Por ejemplo, las tuberías de PVC para aplicaciones de plomería y las tuberías de acero galvanizado se miden en tamaño de tubería de hierro (IPS). Las tuberías de cobre, CPVC , PeX y otras tuberías se miden nominalmente, básicamente un diámetro promedio. Estos esquemas de dimensionamiento permiten la adaptación universal de los accesorios de transición. Por ejemplo, las tuberías de PeX de 1/2" tienen el mismo tamaño que las tuberías de cobre de 1/2". Por otro lado, las tuberías de PVC de 1/2" no tienen el mismo tamaño que las tuberías de 1/2" y, por lo tanto, requieren un adaptador macho o hembra roscado para conectarlas. Cuando se utilizan en riego agrícola, la forma singular "tubería" se usa a menudo como plural. [27]
Los tubos están disponibles en uniones rígidas , que vienen en varias longitudes según el material. Los tubos, en particular los de cobre, vienen en uniones rígidas templadas duras o rollos templados blandos (recocidos). Los tubos de PeX y CPVC también vienen en uniones rígidas o rollos flexibles. El temple del cobre, ya sea una unión rígida o un rollo flexible, no afecta el tamaño. [27]
Los espesores de las paredes de las tuberías y los tubos de agua pueden variar. Debido a que las tuberías y los tubos son productos básicos, tener un mayor espesor de pared implica un mayor costo inicial. Una tubería de pared más gruesa generalmente implica una mayor durabilidad y tolerancias de presión más altas. El espesor de pared de la tubería se denota por varios programas o para tuberías de polietileno de gran diámetro en el Reino Unido por la relación de dimensión estándar (SDR), definida como la relación entre el diámetro de la tubería y el espesor de su pared. El espesor de pared de la tubería aumenta con el programa y está disponible en programas 20, 40, 80 y superiores en casos especiales. El programa está determinado en gran medida por la presión de funcionamiento del sistema, y las presiones más altas exigen un mayor espesor. La tubería de cobre está disponible en cuatro espesores de pared: tipo DWV (pared más delgada; solo se permite como tubería de drenaje según el UPC), tipo 'M' (delgada; generalmente solo se permite como tubería de drenaje según el código IPC), tipo 'L' (más gruesa, de servicio estándar para líneas de agua y servicio de agua) y tipo 'K' (más gruesa, generalmente se usa bajo tierra entre la tubería principal y el medidor).
El espesor de la pared no afecta el tamaño de la tubería o el tubo. [28] El cobre de 1/2" L tiene el mismo diámetro exterior que el cobre de 1/2" K o M. Lo mismo se aplica a las tuberías. Como resultado, se produce un ligero aumento en las pérdidas de presión debido a una disminución en el recorrido del flujo a medida que aumenta el espesor de la pared. En otras palabras, 1 pie de cobre de 1/2" L tiene un volumen ligeramente menor que 1 pie de cobre de 1/2" M. [29]
Los sistemas de agua de la antigüedad dependían de la gravedad para el suministro de agua, utilizando tuberías o canales generalmente hechos de arcilla , plomo , bambú, madera o piedra. Se usaban troncos de madera ahuecados envueltos en bandas de acero para las tuberías de plomería, en particular las tuberías principales de agua. Los troncos se usaban para la distribución de agua en Inglaterra hace cerca de 500 años. Las ciudades de EE. UU. comenzaron a usar troncos ahuecados a fines del siglo XVIII y durante el siglo XIX. Hoy, la mayoría de las tuberías de suministro de plomería están hechas de acero, cobre y plástico; la mayoría de los desechos (también conocidos como "suelo") [30] están hechos de acero, cobre, plástico y hierro fundido. [30]
Las secciones rectas de los sistemas de plomería se denominan "tuberías" o "tubos". Una tubería se forma normalmente mediante fundición o soldadura , mientras que un tubo se fabrica mediante extrusión . La tubería normalmente tiene paredes más gruesas y se puede roscar o soldar, mientras que los tubos tienen paredes más delgadas y requieren técnicas de unión especiales, como soldadura fuerte , ajuste por compresión , engarce o, para plásticos, soldadura con disolvente . Estas técnicas de unión se analizan con más detalle en el artículo sobre accesorios de tuberías y plomería .
Las tuberías de acero galvanizado para el suministro y distribución de agua potable se encuentran comúnmente con tamaños nominales de tubería de 3 ⁄ 8 pulgadas (9,5 mm) a 2 pulgadas (51 mm). Rara vez se utiliza hoy en día para plomería residencial de nueva construcción. La tubería de acero tiene roscas macho cónicas estándar National Pipe Thread (NPT), que se conectan con roscas cónicas hembra en codos, tes, acopladores, válvulas y otros accesorios. El acero galvanizado (a menudo conocido simplemente como " galv " o " hierro " en el sector de la plomería) es relativamente caro y difícil de trabajar debido al peso y la necesidad de una roscadora de tuberías . Sigue siendo de uso común para la reparación de sistemas "galv" existentes y para satisfacer los requisitos de no combustibilidad del código de construcción que se encuentran típicamente en hoteles, edificios de apartamentos y otras aplicaciones comerciales. También es extremadamente duradero y resistente al abuso mecánico. La tubería de acero lacado en negro es el material de tubería más utilizado para rociadores contra incendios y gas natural.
La mayoría de los sistemas típicos de viviendas unifamiliares no requieren tuberías de suministro de más de 3 ⁄ 4 pulgadas (19 mm) debido al costo y a la tendencia de las tuberías de acero a obstruirse por la oxidación interna y los depósitos minerales que se forman en el interior de la tubería con el tiempo una vez que el revestimiento de zinc galvanizado interno se ha degradado. En el servicio de distribución de agua potable, las tuberías de acero galvanizado tienen una vida útil de aproximadamente 30 a 50 años, aunque no es raro que sea menor en áreas geográficas con contaminantes corrosivos del agua.
Las tuberías y conductos de cobre se utilizaron ampliamente en los sistemas de agua domésticos en la segunda mitad del siglo XX. La demanda de productos de cobre ha disminuido debido al drástico aumento del precio del cobre, lo que ha dado lugar a una mayor demanda de productos alternativos, como el PEX y el acero inoxidable .
Las tuberías de plástico se utilizan ampliamente para el suministro de agua doméstica y las tuberías de drenaje, desagüe y ventilación (DWV). Los principales tipos incluyen: El cloruro de polivinilo (PVC) se produjo experimentalmente en el siglo XIX, pero no se volvió práctico fabricarlo hasta 1926, cuando Waldo Semon de BF Goodrich Co. desarrolló un método para plastificar el PVC, lo que lo hizo más fácil de procesar. Las tuberías de PVC comenzaron a fabricarse en la década de 1940 y se usaron ampliamente para las tuberías de drenaje, desagüe y ventilación durante la reconstrucción de Alemania y Japón después de la Segunda Guerra Mundial. En la década de 1950, los fabricantes de plásticos en Europa occidental y Japón comenzaron a producir tuberías de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS). El método para producir polietileno reticulado (PEX) también se desarrolló en la década de 1950. Las tuberías de suministro de plástico se han vuelto cada vez más comunes, con una variedad de materiales y accesorios empleados.
Los sistemas actuales de suministro de agua utilizan una red de bombas de alta presión, y las tuberías de los edificios están hechas de cobre, [34] latón, plástico (en particular polietileno reticulado llamado PEX, que se estima que se utiliza en el 60% de las viviendas unifamiliares [35] ) u otro material no tóxico. Debido a su toxicidad , la mayoría de las ciudades dejaron de utilizar tuberías de plomo para el suministro de agua en la década de 1920 en los Estados Unidos, [36] aunque las tuberías de plomo fueron aprobadas por los códigos nacionales de plomería hasta la década de 1980, [37] y el plomo se utilizó en la soldadura de plomería para agua potable hasta que se prohibió en 1986. [36] Las líneas de drenaje y ventilación están hechas de plástico, acero, hierro fundido o plomo. [38] [39]
Además de los tramos de tubería o cañería, en los sistemas de plomería se utilizan accesorios para tuberías como válvulas, codos, tes y uniones. [40] Las tuberías y los accesorios se mantienen en su lugar con colgadores y flejes .
Los accesorios de plomería son dispositivos intercambiables que utilizan agua y se pueden conectar al sistema de plomería de un edificio. Se consideran "accesorios", ya que son partes semipermanentes de los edificios, que generalmente no son propiedad ni se mantienen por separado. Los accesorios de plomería son vistos por y diseñados para los usuarios finales . Algunos ejemplos de accesorios incluyen inodoros [41] (también conocidos como inodoros ), urinarios , bidés , duchas , bañeras , fregaderos de cocina y de servicios públicos , fuentes de agua potable , máquinas de hielo , humidificadores, lavadores de aire, fuentes y estaciones de lavado de ojos.
Las uniones roscadas de las tuberías se sellan con cinta selladora de roscas o sellador de tuberías . Muchos accesorios de plomería se sellan a sus superficies de montaje con masilla de plomero . [42]
Los equipos de plomería incluyen dispositivos que suelen estar detrás de paredes o en espacios de servicio que no están a la vista del público en general. Incluye medidores de agua , bombas , tanques de expansión, dispositivos antirreflujo , filtros de agua , luces de esterilización ultravioleta , ablandadores de agua , calentadores de agua , intercambiadores de calor , medidores y sistemas de control.
Hay muchas herramientas que un plomero necesita para realizar un buen trabajo de plomería. Si bien muchas tareas de plomería simples se pueden realizar con algunas herramientas manuales comunes, otros trabajos más complejos requieren herramientas especializadas, diseñadas específicamente para facilitar el trabajo.
Las herramientas de plomería especializadas incluyen llaves para tubos , alicates abocardadores , prensas para tubos, máquinas dobladoras de tubos, cortadores de tubos, matrices y herramientas de unión como sopletes para soldar y herramientas de engarce. Se han desarrollado nuevas herramientas para ayudar a los plomeros a solucionar problemas de manera más eficiente. Por ejemplo, los plomeros usan cámaras de video para inspeccionar fugas ocultas u otros problemas; también usan hidrojets y bombas hidráulicas de alta presión conectadas a cables de acero para reemplazar líneas de alcantarillado sin zanjas.
Las inundaciones causadas por lluvias excesivas o alcantarillas obstruidas pueden requerir equipo especializado, como un camión bomba de alta resistencia diseñado para aspirar aguas residuales sin tratar. [ cita requerida ]
Se ha demostrado que las bacterias viven en "sistemas de plomería de las instalaciones". Este último término se refiere a las "tuberías y accesorios dentro de un edificio que transportan agua a los grifos después de que es entregada por la empresa de servicios públicos". [43] Se sabe desde hace siglos que los sistemas de agua comunitarios propagan enfermedades transmitidas por el agua, como la fiebre tifoidea y el cólera. Sin embargo, los "patógenos oportunistas de las tuberías de las instalaciones" se han reconocido solo más recientemente: Legionella pneumophila , descubierta en 1976, Mycobacterium avium y Pseudomonas aeruginosa son las bacterias más comúnmente rastreadas, que las personas con inmunidad deprimida pueden inhalar o ingerir y pueden infectarse con ellas. [44] Algunos de los lugares donde estos patógenos oportunistas pueden crecer incluyen grifos, cabezales de ducha, calentadores de agua y a lo largo de las paredes de las tuberías. Las razones que favorecen su crecimiento son "alta relación superficie-volumen, estancamiento intermitente, bajo residuo de desinfectante y ciclos de calentamiento". Una alta relación superficie-volumen, es decir, un área de superficie relativamente grande, permite que las bacterias formen una biopelícula que las protege de la desinfección. [44]
Gran parte de los trabajos de plomería en áreas pobladas están regulados por agencias gubernamentales o cuasi gubernamentales debido al impacto directo en la salud, seguridad y bienestar del público. Los trabajos de instalación y reparación de plomería en residencias y otros edificios generalmente deben realizarse de acuerdo con los códigos de plomería y construcción para proteger a los habitantes de los edificios y garantizar una construcción segura y de calidad para los futuros compradores. Si se requieren permisos para el trabajo, los contratistas de plomería generalmente los obtienen de las autoridades en nombre de los propietarios de viviendas o edificios. [ cita requerida ]
En Australia, el organismo rector nacional de la regulación de la plomería es la Junta de Códigos de Construcción de Australia . Es responsable de la creación del Código Nacional de Construcción (NCC), cuyo Volumen 3, las Regulaciones de Plomería de 2008 [45] y el Código de Plomería de Australia [46] se refieren a la plomería.
Cada gobierno a nivel estatal tiene su propia Autoridad y sus propias regulaciones para otorgar licencias a los plomeros. También son responsables de la interpretación, administración y aplicación de las regulaciones descritas en el NCC. [47] Estas Autoridades generalmente se establecen con el único propósito de regular las actividades de plomería en sus respectivos estados/territorios. Sin embargo, varias leyes de regulación a nivel estatal están bastante desactualizadas, y algunas aún operan sobre políticas locales introducidas hace más de una década. Esto ha llevado a un aumento en los problemas regulatorios de plomería que no están cubiertos por la política actual y, como tal, muchas políticas se están actualizando actualmente para cubrir estos problemas más modernos. Las actualizaciones incluyen cambios en los requisitos mínimos de experiencia y capacitación para obtener la licencia, estándares laborales adicionales para tipos nuevos y más específicos de plomería, así como la adopción del Código de Plomería de Australia en las regulaciones estatales en un esfuerzo por estandarizar las regulaciones de plomería en todo el país.
En Noruega, las nuevas instalaciones de plomería doméstica instaladas desde 1997 han tenido que satisfacer el requisito de que debían ser fácilmente accesibles para su reemplazo después de la instalación. [48] Esto ha llevado al desarrollo del sistema de tubería dentro de tubería como un requisito de facto para la plomería doméstica.
En el Reino Unido, el organismo profesional es el Chartered Institute of Plumbing and Heating Engineering (estatus de organización benéfica educativa) y es cierto que el oficio sigue estando prácticamente sin regulación; [49] no existen sistemas para supervisar o controlar las actividades de los fontaneros no cualificados o de los propietarios de viviendas que optan por realizar ellos mismos los trabajos de instalación y mantenimiento, a pesar de los problemas de salud y seguridad que surgen de dichos trabajos cuando se realizan de forma incorrecta; véase Health Aspects of Plumbing (HAP) publicado conjuntamente por la Organización Mundial de la Salud (OMS) y el World Plumbing Council (WPC) . [50] [51] Posteriormente, el WPC ha designado a un representante ante la Organización Mundial de la Salud para llevar adelante varios proyectos relacionados con los aspectos sanitarios de la fontanería. [52]
En los Estados Unidos, los códigos y licencias de plomería generalmente están controlados por los gobiernos estatales y locales. A nivel nacional, la Agencia de Protección Ambiental ha establecido pautas sobre qué constituye accesorios y tuberías de plomería sin plomo , a fin de cumplir con la Ley de Agua Potable Segura . [53]
Algunas normas ampliamente utilizadas en los Estados Unidos son: [ cita requerida ]
En Canadá , la plomería es un oficio regulado que requiere una formación técnica y una certificación específicas. Las normas y reglamentaciones de plomería se supervisan a nivel provincial y territorial, y cada una de ellas tiene su propio organismo rector:
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