Tecnología de tubos TCP reforzados con cinta de fibra de vidrio

La tubería compuesta termoplástica (TCP) cuenta con un revestimiento interior, una capa de refuerzo totalmente adherida y una cubierta protectora externa.
Introdución

Tubería RTP reforzada con cinta de fibra de vidrio
Tecnología de tubería TCP totalmente adherida


RTP y TCP: una elección más inteligente que las tuberías de acero tradicionales


Di adiós a los inconvenientes de las tuberías de acero tradicionales: las tuberías termoplásticas reforzadas (RTP) y las tuberías compuestas termoplásticas (TCP) están transformando el transporte de fluidos en proyectos de petróleo, gas e infraestructura en todo el mundo. Estas avanzadas soluciones termoplásticas combinan rendimiento, eficiencia y ahorro de costos de una forma que el acero simplemente no puede igualar.

En términos de coste, las RTP/TCP superan al acero. Aunque su precio por unidad puede ser ligeramente superior, su coste total (tubería + instalación) resulta entre 5 % y 30 % más bajo. ¿Por qué? Porque eliminan la necesidad de equipos de soldadura, doblado de tuberías o maquinaria de izado pesado, y su diseño liviano reduce significativamente los costos de transporte. La instalación también es más eficiente: gracias a sus longitudes continuas de hasta 1.000 m por bobina y un número mucho menor de uniones, los equipos pueden instalar hasta 1 km por día, reduciendo drásticamente los plazos del proyecto. En muchos casos, incluso se evita la apertura de zanjas, minimizando la alteración del terreno y manteniendo las operaciones en curso.

Un diferenciador clave radica en el coste del ciclo de vida (LCC), que abarca la adquisición inicial, instalación, operación, mantenimiento y sustitución al final del servicio. Aunque las RTP/TCP presentan un costo unitario de material ligeramente superior al de las tuberías de acero al carbono, su LCC total es entre un 20 % y un 40 % menor durante un período de servicio de 20 años.

¿Durabilidad? Las RTP/TCP también superan al acero aquí. El acero se oxida y degrada rápidamente al exponerse a fluidos corrosivos como la salmuera o el gas ácido, requiriendo costosos recubrimientos anticorrosivos. En cambio, la estructura no metálica de las RTP/TCP resiste naturalmente la corrosión, ofreciendo una vida útil de 5 a 10 años más larga que la del acero.

Versátiles y adaptables, las RTP/TCP se emplean tanto en yacimientos terrestres como en plataformas marinas, tuberías de agua dulce o rehabilitación de sistemas de acero envejecidos. Para proyectos que priorizan la rapidez, el ahorro y la fiabilidad, las RTP/TCP no son solo un reemplazo del acero: están redefiniendo el futuro del transporte de fluidos.


RTP (Tubería Termoplástica Reforzada)


La RTP es una tubería compuesta multicapa diseñada para el transporte de fluidos, compuesta por tres elementos principales:





  • Revestimiento Interior: Un tubo termoplástico (normalmente HDPE, PERT, PA o PVDF) que está en contacto directo con el fluido transportado, proporcionando resistencia química y una contención primaria.
  • Capa de Refuerzo: Una estructura portante compuesta por cintas de fibra (de vidrio, poliéster o, ocasionalmente, aramida), diseñada para soportar la presión interna y las cargas axiales. Estas fibras están parcialmente impregnadas con resina termoplástica o unidas mediante adhesivos para mantener la cohesión entre las capas.
  • Cubierta Exterior: Una capa termoplástica (generalmente de HDPE) que protege el refuerzo frente a los daños ambientales (como radiación UV, abrasión o humedad) durante el almacenamiento, la instalación y el servicio.

Las capas de la tubería RTP están integradas mecánicamente, unidas mediante fricción, adhesión parcial o fusión térmica limitada, en lugar de formar una estructura completamente homogénea.


Evolución tecnológica: de RTP a TCP


La TCP es una evolución avanzada de la tubería RTP reforzada con fibra, caracterizada por su estructura monolítica totalmente adherida.
Mantiene la configuración de tres capas, pero incorpora mejoras clave en materiales y estructura: todas las capas —revestimiento interior, refuerzo y cubierta exterior— se fusionan a nivel molecular durante el proceso de fabricación, eliminando las interfaces separadas y formando una estructura única e integrada.

  • Revestimiento Interior: Igual que en la RTP (termoplástico para la contención), pero diseñado para ser compatible con procesos de fusión a alta temperatura.
  • Capa de Refuerzo: Las fibras (de vidrio, carbono o aramida) están 100 % impregnadas con resina termoplástica** (por ejemplo, PE modificado) para eliminar vacíos. Esto crea una matriz compuesta continua y densa.
  • Cubierta Exterior: Una capa termoplástica fusionada con el refuerzo mediante procesamiento térmico, creando una transición continua y sin uniones entre las capas.

La fibra de vidrio de refuerzo está completamente impregnada con resina termoplástica, formando una capa de refuerzo totalmente adherida.
Todas las capas, incluida la cubierta exterior, se fusionan por completo mediante calor, garantizando una unión entre capas tan fuerte y duradera como los propios materiales base.

La TCP representa un avance tecnológico respecto a la RTP, al superar sus principales limitaciones —especialmente el riesgo de delaminación y la vulnerabilidad estructural— gracias a su diseño totalmente adherido y libre de vacíos.
Mientras que la RTP sigue siendo adecuada para aplicaciones de baja y media presión no críticas, la TCP está diseñada para entornos de alta presión y condiciones extremas (como petróleo y gas en pozos profundos o transporte de productos químicos), donde la fiabilidad y durabilidad son factores esenciales.




La RTP y la TCP no son tecnologías competitivas


Aunque la TCP ofrece un rendimiento superior para aplicaciones de alta presión y entornos exigentes, no está concebida para reemplazar por completo a la RTP, principalmente porque las características intrínsecas de la RTP se ajustan mejor a ciertos escenarios específicos en los que las prestaciones avanzadas de la TCP no son necesarias o incluso pueden resultar desventajosas.

La RTP sigue siendo la opción más adecuada en los siguientes contextos:


  • Aplicaciones de Presión Media a Baja: Para sistemas que operan a presiones moderadas o bajas (normalmente ≤10 MPa), la integración mecánica y el refuerzo parcial de la RTP son más que suficientes para cumplir con los requisitos de rendimiento.
    Aunque la TCP, con su fusión total y refuerzo sin vacíos, sea técnicamente superior, implicaría un sobrediseño innecesario: el mayor costo y complejidad de la TCP no aportan beneficios reales cuando la presión operativa no exige su alta capacidad de carga. En cambio, la RTP ofrece una fiabilidad rentable para este tipo de aplicaciones no críticas y de baja exigencia.
  • Proyectos Sensibles al Costo: El proceso de fabricación más simple de la RTP (por ejemplo, sin necesidad de fusión térmica precisa ni de impregnación completa de la fibra) se traduce en costos iniciales de material y producción
  • Radio de Curvatura Reducido: La capacidad de enrollado es una de las ventajas más destacadas de las tuberías termoplásticas reforzadas (RTP), directamente relacionada con su flexibilidad, que permite enrollarlas en grandes carretes manteniendo un radio mínimo de curvatura (MBR) razonable para su transporte.
    Este diseño enrollado permite entregar tuberías en longitudes continuas (por ejemplo, 500–1000 m por carrete), lo que reduce significativamente el número de uniones en obra, acorta los tiempos de instalación y disminuye los costos laborales y logísticos.Las fibras dúctiles de la RTP (como el poliéster, con una elongación a la rotura del 15–20 %, similar a la del acero) y su estructura multicapa flexible sobresalen en este aspecto: los ligeros desplazamientos entre capas dispersan las tensiones y evitan fallos frágiles. Gracias a su estructura no totalmente adherida, la RTP logra normalmente un MBR de 16D–20D.La TCP, en cambio, tiende a agrietarse en estas condiciones, ya que la fibra de vidrio presenta una elongación a la rotura muy baja (normalmente < 3 %) y no puede soportar deformaciones incluso pequeñas. Además, su refuerzo de fibra de vidrio 100 % impregnado y su proceso de fabricación totalmente adherido generan una estructura rígida tipo pared sólida, que transfiere directamente la presión externa a la capa de refuerzo.
    En la práctica, la TCP suele requerir un MBR de 20D–25D, lo que implica costes adicionales de transporte y la necesidad de ensanchar zanjas o rediseñar trazados, volviéndola poco práctica en este tipo de aplicaciones.
  • Entornos con Altas Cargas de Compresión Externa: La estructura multicapa e integrada mecánicamente de la RTP muestra una mayor tolerancia a las fuerzas de compresión externa localizadas (por ejemplo, compactación temporal del suelo durante la construcción, paso ocasional de vehículos pesados sobre tuberías enterradas a poca profundidad o asentamientos irregulares del terreno) en comparación con el diseño monolítico rígido de la TCP.Las capas discretas de la RTP pueden absorber y distribuir la presión localizada sin fallos catastróficos; por ejemplo, si una sección de la cubierta exterior se deforma por una carga pesada, el revestimiento interior y la capa de refuerzo pueden permanecer intactos.En cambio, la TCP transfiere la presión externa de manera uniforme a través de su estructura integrada, lo que significa que una compresión localizada puede provocar daños más amplios (como deformación del revestimiento interior o fisuras en la matriz de refuerzo) si la carga supera sus límites de compresión.Por ello, en tuberías instaladas en zonas con cargas externas impredecibles o frecuentes (como áreas urbanas en construcción o caminos rurales sin pavimentar), la flexibilidad y tolerancia al daño de la RTP la hacen más resistente y fiable que la TCP.

En conclusión, la RTP y la TCP no son tecnologías competitivas, sino complementarias. La TCP responde a las necesidades de alto rendimiento en infraestructuras críticas (por ejemplo, petróleo y gas en pozos profundos o transporte de productos químicos), mientras que la RTP destaca en proyectos sensibles al costo, de baja o media presión, o con altas cargas externas. La elección óptima depende de alinear las fortalezas de cada tecnología con los requisitos operativos, presupuestarios y ambientales específicos del proyecto.



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Advantages

Beneficios de las tuberías termoplásticas reforzadas para oleoductos y gasoductos



Compared with steel pipe, the total cost (pipeline cost plus installation cost) is 5% to 30% cheaper than steel pipe. Although the unit cost of RTP/TCP is higher than that of steel, but the installation cost is considerably lower, because no pipe bender or welding crews are required, and less transportation equipment and cost are needed. The most valuable thing for customers is that the quick installation can save a lot of time for the project. In many cases, 1km of pipeline can be put in place in a day.

Reinforced thermoplastic pipe (RTP) has the highest strength to weight ratio and the longest continuous length of any commercial hose, using fewer pipe connections, so the product is cost-effective and easy to install.

The pipe can be used in a diverse range of applications: onshore and offshore; oil, gas, refined fluids, and brine; new installation or pull-through rehabilitation in aging existing steel pipeline systems. In many cases, no trenching is needed, minimizing cost and mitigating operational disruption.