Los Pipe Rack o estructuras portatuberías son estructuras de acero que soportan las tuberías, las bandejas portacables y los cables de alimentación presentes en una planta industrial. Los Pipe Rack también se utilizan para sostener equipos mecánicos, recipientes y plataformas que facilitan el acceso a las válvulas.
Estas estructuras, además de garantizar el soporte físico de las tuberías, desempeñan un papel clave en la eficiencia y en el correcto mantenimiento de la planta industrial, reduciendo problemas operativos y costos de gestión globales.
En este artículo analizamos para qué sirven los pipe rack, cómo se diseñan y cuáles son sus principales tipologías.
Cómo están hechos y para qué sirven los Pipe Rack
Estas estructuras permiten mejorar la seguridad de las plantas industriales y optimizar el uso del espacio disponible. Pueden instalarse tanto en el interior como en el exterior de la planta y, por lo general, están formadas por vigas elevadas que actúan como soporte para las tuberías por las que circulan fluidos líquidos o gaseosos.
El uso de Pipe Rack permite recuperar espacio útil dentro de la planta industrial, ya que pueden colocarse por encima de maquinaria y equipos, liberando superficie a nivel del suelo. Estas estructuras pueden incluir pasarelas de inspección internas que permiten el tránsito de técnicos y personal de mantenimiento. Normalmente se construyen con rejilla electrosoldada e incorporan escaleras tipo gato para el acceso en altura.
Existen diferentes tipos de Pipe Rack, que varían en función de las características de la planta en la que se utilizan. Algunos están diseñados para maximizar la resistencia y la durabilidad en entornos especialmente exigentes, empleando materiales capaces de soportar cargas elevadas y condiciones ambientales extremas. Otros, en cambio, priorizan la accesibilidad y la modularidad, facilitando las operaciones frecuentes de mantenimiento y modificación.
Un ejemplo son los Pipe Rack modulares, sistemas de soporte diseñados para integrarse en estructuras existentes y que garantizan una instalación más sencilla y reconfigurable. Están formados por secciones prefabricadas que pueden ensamblarse nuevamente para adaptarse a nuevas necesidades productivas de la planta industrial.
Los Pipe Rack representan, por tanto, la columna vertebral de la infraestructura de una planta industrial, ya que no se limitan únicamente a la función de soporte de tuberías. Su presencia facilita también la organización y distribución de cables eléctricos y otros servicios esenciales. Además, están diseñados para garantizar un acceso seguro y sencillo a los operadores, permitiendo inspecciones, tareas de mantenimiento y, cuando sea necesario, sustituciones rápidas y eficientes de las tuberías, minimizando los tiempos de parada de la planta.
Por estos motivos, los software de diseño de soportes de piping en 3D, como ESAPRO Supports, incluyen funcionalidades específicas para el diseño de soportes de piping mediante el uso de rack. El software dispone además de un módulo que permite crear rápidamente estructuras metálicas y funciones dedicadas a la generación automática de pipe rack, ménsulas, columnas, placas base, barandillas, plataformas y escaleras.
Estas estructuras optimizan los flujos de trabajo, se adaptan a las necesidades operativas y protegen la seguridad y la eficiencia a largo plazo de todo el ecosistema industrial.
El diseño de los Pipe Rack (Pipe Rack Design)
El diseño de los Pipe Rack, conocido también como Pipe Rack design en el ámbito de la ingeniería industrial, es un proceso minucioso y multidisciplinario que integra ingeniería estructural, mecánica y de procesos. Requiere una planificación detallada y la coordinación de todos los profesionales involucrados en las distintas fases del diseño de la planta: desde la elaboración del diagrama de proceso (P&ID) hasta el modelado tridimensional de las líneas de piping y de los cables de alimentación.
Mediante el uso de software de piping 3D, es posible verificar el cumplimiento de los principales criterios de posicionamiento recomendados, como la separación entre líneas sensibles a la temperatura y líneas de alta temperatura o refrigeradas, así como la definición de los niveles de instalación más adecuados según el tipo de tuberías. Un ejemplo es ESApro 3D Piping, que incluye comandos específicos para el diseño de todo tipo de estructuras metálicas, con herramientas rápidas e intuitivas para modelar pasarelas, vigas, postes, barandillas y otros elementos.
En el mercado también existen software especializados en el diseño de detalle y en el análisis de esfuerzos de estructuras metálicas, como Tekla y Autodesk Advance Steel. Los pipe rack modelados con estas aplicaciones pueden importarse en ESApro 3D Piping y ESApro Cable Trays, lo que permite diseñar sobre ellos las tuberías y las bandejas portacables eléctricas.
Cada decisión de diseño, desde la selección de los materiales hasta la disposición de las tuberías, está condicionada por una evaluación detallada de los riesgos y de las prestaciones, con el objetivo de garantizar que la estructura sea capaz de soportar las cargas previstas y resistir las solicitaciones operativas.
La ubicación de los Pipe Rack dentro de la planta industrial puede variar según el modo en que se integren en el proceso: pueden formar parte de una unidad de proceso central o situarse en áreas secundarias que conectan distintas unidades de proceso. Durante el diseño de los Pipe Rack, es necesario analizar los esquemas de tuberías e instrumentación, el layout de la planta, el piping plot plan y los requisitos de protección contra incendios asociados a los materiales utilizados.
