CANADA HANWEI ENERGY CORP.
GRP Tubería de Fibra de vidrio (Glass Reinforced Polyester)
CANADA HANWEI ENERGY CORP. General La tubería de fibra de vidrio reforzada de poliéster FRP y sus acoples son un sistema construido bajo la superficie, resistente a la corrosión, para aplicaciones con presión o con flujo natural. Ellos consisten de una resina de poliéster endurecida por el calor, refuerzos de fibra de vidrio y sílice. Las tuberías están disponibles en dos clases: tanto para flujo natural (por gravedad) como para aplicaciones con presión. El sistema de unión estándar es el acople de doble ranura con sellos REKA de caucho. La rigidez de los tubos puede ser SN 2500, 5000, 10000. Diámetros nominales (DN) varían desde 100mm hasta 3000 mm.
Construcción: La tubería FRP de Hanwei resistente a la corrosión es manufacturada por un proceso de enrollado de filamentos de fibra de vidrio, fibra de vidrio cortada finamente, y arena sílice de fino grado. La tubería consiste de un cilindro interior rico en resina, paredes estructurales, un núcleo que provee rigidez y una capa exterior rica en resina. Una capa o velo de vidrio con resistencia química tipo C se usa para todos los recubrimientos superficiales Estándares aplicables ASTM D-3262 ASTM D-3517 ASTM D-3754 AWWA C-950
Principales Aplicaciones Para alcantarillado (flujo por gravedad) Para tubería de presión Para drenajes y tubería de presión para industrias Para tubería de Agua Potable
Clasificación de la tubería y acoples Diámetro Nominal El tamaño nominal de la tubería y sus acoples se basa en el diámetro interno.
Presiones Nominales: Las tuberías y sus acoples se clasifican de acuerdo a su presión nominal. Las presiones nominales estándares son 4, 6, 10, 20 y 25 bar. Clases intermedias o más altas se pueden considerar bajo pedido o dependiendo de las condiciones de diseño.
Rigidez específica Las tuberías también se clasifican de acuerdo a su rigidez específica. Los estándares de rigidez son SN 1250, 2500, 5000 y 10000 Pa. Clases intermedias o más altas están disponibles bajo pedido o dependiendo de las condiciones de diseño.
Uso y Aplicación La tubería FRP de Hanwei se ajusta y ha sido aprobada para el uso en sistemas de agua potable. También se la puede utilizar para aguas duras, agua de mar, ambientes corrosivos incluyendo drenajes y muchos productos químicos quím icos en un rango de temperatura de -40°F -40°F a 95°F. 95°F. Algunos ambientes am bientes corrosivos industriales pueden requerir el uso de resinas de Ester vinil. Consulte FPI para recomendaciones para tipos de resinas para el transporte de fluidos industriales corrosivos. Tubería de drenaje con flujo por gravedad cumplen los requerimientos de vida útil (resistencia al H2SO4) de ASTM D-3262 probado bajo norma ASTM D 3681.
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CANADA HANWEI ENERGY CORP. Limitaciones de Presión y de Carga Las tuberías FRP fabricadas bajo estas especificaciones tendrán las siguientes capacidades (en psig) sin importar la clase de rigidez para servicio continuo con temperaturas de hasta 95°F. La clasificación por presión están basados en pruebas HDB de larga duración bajo la norma ASTM D 2992 procedimiento B. Clasificación por presión (psi) Presión de trabajo Máxima presión por onda Máxima presión de prueba en campo Máxima presión de prueba en fabrica
CL 50 50 70 75 100
CL 100 100 140 150 200
CL 150 150 210 225 300
CL200 200 280 300 400
CL250 250 350 375 500
La tubería para flujo por gravedad puede resistir máximo una presión de cabeza de 33 pies. Estas tuberías también tienen las siguientes características:
Clasificación por Rigidez (psi) Profundidad* de entierre máxima instalado en: Piedra picada / gravilla completamente compactada. Arena pura compactada >85-90% Std proctor Arena escavada compactada >85-90% Std proctor Arena pura / gravilla compactada al 90%, hasta un 70% de ID Arena pura ligeramente pisoneada ** Profundidad mínima a cubrirse bajo AASHTO H-20 Rieles de ferrocarril de cobre E 80
SN 18
SN36
SN46
SN72
46 ft 26 ft 20 ft N.R.
52 42 24 15
54 44 26 17
58 48 30 23
N.R. 4 ft 12 ft
4 ft 3.3 ft 10 ft
ft ft ft ft
ft ft ft ft
5 ft 3.3 ft 10 ft
ft ft ft ft
9 ft 3.3 ft 10 ft
*La máxima profundidad que se puede cubrir la tubería depende del tipo de instalación y las condiciones del suelo. La tabla anterior se basa en un suelo de origen con un número SPT de al menos 4. **Arena pura ligeramente pisoneada no debe ser utilizada cuando el nivel de agua subterráneo sea mayor que el fondo de la zanja. *** Las condiciones de recubrimiento mínimo pueden ser reducidas con instalaciones especiales tal como carcasa de cemento, protección de concreto sobre lozas de cubierta, tubería de revestimiento, o cualquier otro método para soportar las cargas de superficie. La tubería FRP requiere ser enterrada a una profundidad mínima del 80% del diámetro del tubo con relleno compactado granular para prevenir la flotación en áreas con alta agua subterránea.
Rigidez (psi) Máximo nivel de vació en psig al nivel de la cubierta mostrado bajo la tabla de agua en base al grado y tubería instalado Tipo de Instalación*** Gravilla completamente compactada Arena pura completamente compactada con densidad estándar proctor 90% (@ profundidad en pies ft)
SN 18
SN 36
SN 46
SN 72
-14.7 ft (@ 15 ft) -7
-14.7
-14.7
-14.7
-14,7
-14.7
-14.7
(@ 12 ft)
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CANADA HANWEI ENERGY CORP. *** El máximo nivel de vacío varía con otros tipos de instalación Sin importar la rigidez o la presión, las siguientes limitaciones se aplican:
Numero de cuentas (SPT) del suelo * Máxima deflexión inicial permitida (%) Máxima deflexión a largo plazo permitida (%)
2 2 5
3-5 2½ 5
>6 3 5
*El número de cuentas debe ser determinado en base a ASTM D 1586 Método Estándar para prueba de penetración y muestreo de suelos (SPT). Suelos cohesivamente muy suaves y muy flojos granularmente son SPT de 2 o menos, requerirán instalaciones especiales para garantizar la estabilidad, por ejemplo con recubrimiento permanente, membrana geo-textil o relleno con estabilización de cemento. Se debe consultar un especialista en suelos.
Juntas La tuberías y acoples de Hanwei se juntan usando un acople de devanado de filamento de doble campana. El sello de esta junta se obtiene por la compresión de dos sellos de caucho (típicamente EPDM) cuando se ensambla la junta. La junta cumple los rigurosos requerimientos de ASTM D 4161. Existen también versiones con sujeción. En diámetros de hasta 3000mm.
Sistemas alternativos de Unión Las secciones de tubería pueden ser laminadas juntas utilizando un tramado (revestimiento a tope buttwarp) externo e interno que consiste en capas de fibra de vidrio impregnadas con resina de poliéster. La resistencia mínima del tramado es igual a la resistencia mínima de la pared de la tubería.
Juntas Mecánicas escalonadas manufacturadas por STRAU, TEEKAY, VIKING-JOHNSON o equivalentes aprobados pueden ser utilizados para unir la tubería de fibra de vidrio a otros materiales tal como acero o tuberías de hierro fundido.
Acoples Hanwei manufactura un rango completo de acoples tales como codos, T, reductores, Yes, bridas; manufacturadas completamente de secciones de tubería laminadas con refuerzos de fibra de vidrio y resina o moldeadas por contacto. No se utilizan partes metálicas en la manufactura de los acoples. Los acoples están disponibles con terminaciones de brida, espiga, o planos.
Control de Calidad Hanwei está comprometido en entregar productos de alta calidad. Hanwei opera bajo un sistema de control de calidad que cumple los requerimientos de ISO 9001. Las pruebas de control de calidad incluyen pruebas minuciosas para las materias primas y los productos terminados en concordancia con los estándares de Future Pipe Industries. Los siguientes chequeos físicos y dimensionales se realizan:
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Tipo de Prueba
Cada Tubería
Espesor de pared y longitud Inspección Visual
X X
Diámetro exterior de espiga Prueba hidrostática de presión Rigidez Dureza Barcol Constituyentes por peso % (LOI) Esfuerzo de tensión axial Esfuerzo de tensión circunferencial
X X
Uno por turno
Estándar de Referencia ASTM D 3517 HANWEI HANWEI ASTM D 3517 ASTM D 2412 ASTM D 2583 ASTM D 2584 ASTM D 638 ASTM D 2290
X X X X X
A todas las consignaciones de resina se chequea viscosidad y tiempo de gel. A los enrollados de fibra de vidrio se chequea sus valores de resistencia a la cedencia y contenido de humedad. La arena de sílice se chequea por una correcta granulación, contenido de materiales orgánicos y contenido de humedad.
Propiedades Mecánicas y Físicas Dimensiones Dimensiones Largo Simetría del extremo
Espesor Desviación de Cilindricidad*
Especificación Largos estándar de 20 o 40 pies El extremo de la tubería debe ser simétrico tanto en el eje de la tubería y en plano Promedio mínimo como se indica en 5.4 Las tuberías deben ser cilíndricas
Tolerancia +/ - 1” No más de 0.08” +0.125xD” donde D es el diámetro nominal interno de la tubería en pulgadas con un máximo de 0.25” Puntual 87.5% +/- 1%
* Peso de la tubería no incluido
Rigidez Rigidez
Mínima Rigidez (PS*) 3 F/ Y = E.I / (0.149 r ) psi SN 2500 18.0 SN 5000 36.0 SN 7000 46.0 SN 10000 72.0 Rigidez de la tubería (PS)@5% deflección como definida por ASTM & AWWA
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kPa 124 218 314 496
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Otras Propiedades Propiedad Coeficiente térmico de expansión lineal (in.in/°F) Relación de Poisson
Valor de Diseño -5 15 x 10 0.25 – 0.3
Espesores de Pared Espesor de la tubería en mm para tubería de paredes sólidas Nota: Para DN > 90” puede ser nervado y el espesor de pared mostrado puede que no sea aplicable.
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Espesor Nominal de pared para tubería de SN 2500, en pulgadas DN inch
G & 50 Psig
100 psig
150 psig
200 psig
250 psig
OD inch
14 16 18 20 24 27 30 33 36 42 48 56 60 64 66 70 74 76 82 86 90 94 98 102 106 110 114 118 122 126 130 134 138 142 146 150 154 158
0.193 0.220 0.240 0.263 0.315 0.350 0.390 0.409 0.461 0.535 0.610 0.635 0.732 0.730 0.815 0.862 0.909 0.953 1.000 1.047 1.094 1.142 1.135 1.240 1.233 1.331 1.378 1.425 1.472 1.516 1.563 1.610 1.657 1.709 1.756 1.803 1.846 1.894
0.189 0.213 0.232 0.256 0.299 0.335 0.366 0.386 0.429 0.496 0.559 0.630 0.673 0.717 0.744 0.787 0.827 0.870 0.909 0.953 0.996 1.035 1.079 1.118 1.161 1.205 1.244 1.237 1.331 1.370 1.413 1.453 1.496 1.539 1.579 1.622 1.661 1.705
0.139 0.209 0.228 0.252 0.291 0.323 0.354 0.374 0.413 0.476 0.539 0.606 0.646 0.635 0.713 0.752 0.791 0.331 0.370 0.909 0.953 0.992 1.031 1.071 1.110 1.150
0.185 0.205 0.223 0.243 0.237 0.319 0.350 0.370 0.409 0.469 0.531 C.598 0.634 0.673 0.701 0.740 0.730 0.319 C.858 0.898 0.937 0.972 1.012
0.185 0.209 0.228 0.248 0.287 0.319 0.346 0.366 0.409 0.469 0.528 0.594 0.634 0.673 0.701 0.736 0.776 0.815 0.854 0.894 0.929 0.969 1.008
15.30 17.40 19.50 21.60 25.80 29.00 32.00 34.00 38.30 44.50 50.80 57.56 61.61 65.67 63.44 72.46 76.48 80.49 34.51 83.52 92.54 96.56 100.57 104.59 103.60 112.62 116.63 120.65 124.67 128.68 132.70 136.71 140.73 144.74 148.76 152.73 156.79 160.8I
Nota: Para DN > 90” puede ser nervado y el espesor de pared mostrado puede que no sea aplicable.
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Espesor Nominal de pared para tubería de SN 5000, en pulgadas DN inch GS 50 psig
100 psig
150 psig
200 psig
250 psig
OD Inch
14 16 18 20 24
0.240 0.268 0.299 0.327 0.390
0.236 0.264 0.291 0.319 0.382
0.228 0.256 0.283 0.311 0.362
0.224 0.252 0.280 0.303 0.358
0.224 0.252 0.276 0.303 0.354
15.30 17.40 19.50 21.60 25.80
27 30 33 36 42 48 56 60 64 66 70 74 78 82 86 90 94 98 102 106 110 114 118 122 126 130 134 138 140 144 148 152 156
0.441 0.484 0.512 0.575 0.665 0.760 0.858 0.921 0.976 1.020 1.079 1.134 1.193 1.252 1.311 1.374 1.433 1.492 1.551 1.606 1.665 1.724 1.787 1.346 1.906 1.965 2.028 2.079 2.138 2.201 2.260 2.319 2.378
0.421 0.465 0.488 0.547 0.630 0.720 0.811 0.866 0.921 0.961 1.012 1.067 1.122 1.177 1.232 1.283 1.339 1.394 1.449 1.504 1.559 1.610 1.669 1.724 1.776 1.831 1.886 1.941 1.996 2.051 2.102 2.161 2.213
0.406 0.441 0.469 0.524 0.602 0.681 0.772 0.823 0.874 0.909 0.961 1.012 1.063 1.114 1.165 1.217 1.268 1.319 1.370 1.421 1.472
0.398 0.433 0.461 0.512 0.591 0.665 0.752 0.799 0.850 0.886 0.937 0.984 1.035 1.087 1.134 1.185 1.232 1.283
0.394 0.429 0.453 0.508 0.583 0.557 0.744 0.791 0.843 0.874 0.925 0.972 1.024 1.071 1.122 1.169 1.217 1.268
29.00 32.00 34.00 38.30 44.50 50.80 57.56 61.61 65.67 68.44 72.46 76.48 80.49 84.51 88.52 92.54 96.56 100.57 104.59 108.60 112.62 116.63 120.65 124.67 128.68 132.70 136.71 140.73 144.74 148.76 152.78 156.79 160.31
Nota: Para DN > 90” puede ser nervado y el espesor de pared mostrado puede que no sea aplicable.
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CANADA HANWEI ENERGY CORP. Espesor Nominal de pared para tubería de SN 7000, en pulgadas
DIN inch G&50 psig 14 16 18 20 24 27 30 33 36 42 48 56 60 64 66 70 74 78 82 86 90 94 96 102 106 110 114 118 122 126 128 132 136 140 144 148 152 156
0.248 0.280 0.315 0.343 0.409 0.461 0.504 0.535 0.598 0.697 0.791 0.894 0.961 1.020 1.063 1.126 1.185 1.252 1.311 1.374 1.433 1.496 1.555 1.622 1.681 1.744 1.803 1.870 1.929 1.992 2.051 2.114 2.177 2.240 2.299 2.362 2.412 2.480
100 psig
150 psig
200 psig
250 psig
OD inch
0.248 0.280 0.311 0.343 0.402 0.453 0.496 0.528 0.591 0.681 0.776 0.874 0.933 0.996 1.035 1.094 1.157 1.217 1.276 1.335 1.394 1.453 1.512 1.575 1.634 1.693 1.752 1.811 1.870 1.929 1.988 2.047 2.110 2.169 2.228 2.287 2.346 2.406
0.248 0.276 0.307 0.335 0.394 0.437 0.480 0.508 0.567 0.654 0.744 0.835 0.894 0.949 0.988 1.043 1.098 1.157 1.213 1.268 1.323 1.382 1.437 1.492 1.547 1.602
0.244 0.272 0.299 0.331 0.386 0.429 0.469 0.496 0.555 0.638 0.724 0.815 0.870 0.925 0.961 1.016 1.071 1.126 1.181 1.232 1.287 1.343 1.398
0.240 0.272 0.299 0.327 0.382 0.425 0.465 0.492 0.547 0.630 0.717 0.803 0.858 0.913 0.949 1.004 1.055 1.110 1.165 1.217 1.272 1.323 1.378
15.30 17.40 19.50 21.60 25.80 29.00 32.00 34.00 38.30 44.50 50.80 57.56 61.61 65.67 68.44 72.46 76.48 80.49 84.51 88.52 92.54 96.56 100.57 104.59 108.60 112.62 116.68 120.65 124.67 128.68 132.70 136.71 140.73 144.74 148.76 152.78 156.79 160.81
Nota: Para DN > 90” puede ser nervado y el espesor de pared mostrado puede que no sea aplicable.
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Espesor Nominal de pared para tubería de SN 10000, en pulgadas DN inch G & 50 psig
100 psig
150 psig
200 psig
250 psig
OD Inch
0 287 0.319 0.358 0.394 0.461 0.516 0.563 0.598 0.669 0.772 0.878 0.992 1.063 1.130 1.173 1.244 1.307 1.378 1 441 1.512 1.575 1.646 1.713 1.780 1.846 1.913
0.280 0.311 0.350 0.382 0.449 0.500 0.551 0.583 0.650 0.752 0.850 0.961 1.024 1.091 1.138 1.201 1.264 1.331 1.394 1.461 1.524 1.587 1.654
0.276 0.311 0.343 0.378 0.441 0.492 0.539 0.571 0.638 0.736 0.835 0.941 1.004 1.071 1.114 1.177 1.240 1.303 1.366 1.429 1.492 1.555 1.618
15.30 17.40 19.50 21.60 25.80 29.00 32.00 34.00 38.30 44.50 50.80 57.56 61.61 65.67 68.44 72.46 76.48 80.49 84.51 88.52 92.54 96.56 100.57 104.59 108.60 112.62 116.63 120.65 124.67 123.63 132.70 136.71
14 16 18 20 24 27 30 33 36 42 48 56 60 64 66 70 74 78 82 86 90 94 98 100 104 108 112 116 120 124 128 132
0.295 0.335 0.374 0.409 0.488 0.551 0.606 0.642 0.724 0.839 0.957 1.083 1.157 1.232 1.283 1.362 1.441 1.508 1.587 1.665 1.736 1.811 1.890 1.961 2.035 2.114 2.185 2.260 2.339 2.409 2.484 2.563
0.295 0.331 0.370 0.406 0.484 0.539 0.594 0.626 0.709 0.819 0.929 1.055 1.126 1.197 1.248 1.319 1.394 1.465 1.535 1.610 1.681 1.752 1.827 1.898 1.969 2.035 2.114 2.185 2.252 2.331 2.398 2.469
136
2.642
2.539
140.73
9
CANADA HANWEI ENERGY CORP. Resistencia a la tracción circunferencial de la tubería Resistencia a la tracción circunferencial mínima lbf/in de ancho, Rango de presión psi
Diámetro
50
75
100
125
150
175
200
225
250
Diámetro
in
(3.4)
(5.2)
(6.9)
(8.6)
(10.3)
(12.1)
(13.8)
(15.5)
(17.2)
mm
14 16 18 20 24 28 30 32 33 36 40 42 44 46 48 50 52 54 56 60 64 68 72 74 76 78 80 82 84 86 88
1400 1600 1800 2000 2400 2800 3000 3200 3300 3600 4000 4200 4400 4600 4800 5000 5200 5400 5600 6000 6400 6800 7200 7400 7600 7800 8000 8200 8400 8600 8800 9000 9200 9400 9600 9800 10000 10200 10400 10600 10800 11000
2100 2400 2700 3000 3600 4200 4500 4800 4950 5400 6000 6300 6600 6900 7200 7500 7800 8100 8400 9000 9600 10200 10800 11100 11400 11700 12000 12300 12600 12900 13200 13500 13800 14100 14400 14700 15000 15300 15600 15900 16200 16500
2800 3200 3600 4000 4800 5600 6000 6400 6600 7200 8000 8400 8800 9200 9600 10000 10400 10800 11200 12000 12800 13600 14400 14800 15200 15600 16000 16400 16800 17200 17600 18000 18400 18800 19200 19600 20000 20400 20800 21200 21600 22000
3500 4000 4500 5000 6000 7000 7500 8000 8250 9000 10000 10500 11000 11500 12000 12500 13000 13500 14000 15000 16000 17000 18000 18500 19000 19500 20000 20500 21000 21500 22000 22500 23000 23500 24000 24500 25000 25500 26000 26500 27000
4200 4800 5400 6000 7200 8400 9800 10500 11200 11550 12600 14000 14700 15400 16100 15000 15600 16200 16800 18000 19200 20400 21600 22200 22800 23400 24000 24600 25200 25800 26400 27000 27600 28200 28800 29400 30000 30600 31200 31800 32400
4900 5600 6300 7000 8400 9800 10500 11200 11550 12600 14000 14700 15400 16100 16800 17500 18200 18900 19600 21000 22400 23800 25200 25900 26600 27300 28000 28700 29400 30100 30800 31500 32200 32900 33600 34300 35000 35700 36400 37100 37800
5600 6400 7200 8000 9600 11200 12000 12800 13200 14400 16000 16800 17600 18400 19200 20000 20800 21600 22400 24000 25600 27200 28800 29600 30400 31200 32000 32800 33600 34400 35200 36000 36800 37600 38400 39200
6300 7200 8100 9000 10800 12600 13500 14400 14850 16200 18000 18900 19800 20700 21600 22500 23400 24300 25200 27000 28800 30600 32400 33300 34200 35100 36000 36900 37800 38700 39600 40500 41400 42300 43200 44100
7000 8000 9000 10000 12000 14000 15000 16000 16500 18000 20000 21000 22000 23000 24000 25000 26000 27000 28000 30000 32000 34000 36000 37000 38000 39000 40000 41000 42000 43000 44000 45000 46000 47000 48000 49000
350 400 450 500 600 700 750 800 825 900 1000 1050 1125 1175 1225 1275 1325 1375 1425 1525 1625 1725 1825 1875 1925 1975 2025 2075 2125 2175 2225 2275 2325 2375 2453 2503 2553 2603 2653 2700 2750 2800
90
92 94 96 98 100 102 104 106 108 110
10
CANADA HANWEI ENERGY CORP. Resistencia a la tracción circunferencial mínima lbf/in de ancho, Rango de presión psi
Diámetro in
50
75
100
125
150
175
200
225
250
(8.6)
(10.3)
(12.1)
(13.8)
(15.5)
(17.2)
Diámetro mm 2350
112
(3.4) 11200
(5.2) 16300
(6.9) 22400
114 116 118 120 122 124 126 128 130 132 134 136
11400 11600 11800 12000 12200 12400 12600 12800 13000 13200 13400 13600
17100 17400 17700 18C00 18300 18600 18900 19200 19500 19300 23100 23400
22800 23200 23600 24000 24400 24800 25200 25600 26000 26400 26800 27200
2900 2950 3000 3050 3100 3150 3200 3250 3300 3350 3400 3450
138 140
13800 14000
23700 21000
27600 23000
3500 3550
142 144 146
14200 14400 14600
21300 21600 21900
23400 23800 29200
3600 3650 3700
148 150
14800 15000
22200 22500
29600 33000
3750 3300
152 154
15200 15400
223C0 231C0
33400 33800
3350 3900
156 15600 23400 31200 3950 158 15SC3 23700 31600 4000 Note: Datos tomados de la tabla 10 AWWA C 950. No todos los tamaños pueden estar disponibles
Resistencia a la tracción axial Resistencia a la tracción axial mínima lbf/in de ancho, Rango de presión psi
Diámetro
50
75
100
125
150
175
200
225
250
Diámetro
in
(3.4)
(5.2)
(6.9)
(8.6)
(10.3)
(12.1)
(13.8)
(15.5)
(17.2)
mm
14 16 18 20 24
580 580 580 580 580
530 580 597 696 696
580 580 608 675 810
680 725 760 844 1013
751 859 911 1013 1215
798 902 957 1064 1276
813 829 872 1080 1296
950 1045 1094 1215 1458
1089 1161 1215 1350 1620
350 400 450 500 600
11
CANADA HANWEI ENERGY CORP. 28 30 32 33 36 40 42 44 46 48 50 52 54 56 60 64 66 68 72 76 78 80 84 88 90 92 96 98 102 104 106 108 110 112 114 116 113
580 580 610 630 690 770 800 840 880 920 960 990 1030 1070 1150 1220 1260 1300 1370 1450 1490 1530 1600 1680 1720 1760 1830 1870 1950 1980 2020 2060 2100 2140 2170 2210 2250
771 771 811 838 918 1024 1064 1058 1109 1159 1210 1247 1298 1348 1449 1537 1588 1638 1726 1827 1803 1851 1936 2033 2081 2130 2214 2263 2360 2396 2444 2493 2541 2589 2626 2674 2723
946 952 1014 1047 1142 1268 1332 1276 1334 1392 1450 1508 1567 1624 1742 1856 1916 1972 2090 2204 2106 2160 2268 2376 2430 2484 2592 2646 2754 2808 2862 2916 2970 3024 3078 3132 3186
1183 1190 1268 1309 1428 1585 1665 1595 1668 1740 1813 1885 1959 2030 2178 2320 2395 2465 2613 2755 2633 2700 2835 2970 3038 3105 3240 3308 3443 3510 3578 3645
1420 1428 1522 1571 1713 1902 1998 1914 2001 2038 2175 2262 2351 2436 2613 2784 2874 2958 3135 3306 3159 3240 3402 3564 3645 3726 3888 3969 4131 4212 4293 4374
120
2290
2771
3240
3050
122 124 126 123 130 132 134 136 133
2330 2360 2400 2440 2480 2520 2550 2590 2630
2319 2356 2904 2952 3001 3049 3086 3134 3132
3294 3343 34C2 3456 3510 3564 3613 3672 3726
3100 3150 3200 3250 3300 3350 3400 3450 3500 12
1491 1499 1558 1649 1799 1997 2098 2010 2101 2192 2284 2375 2468 2558 2744 2923 3018 3106 3292 3471 3317 3402 3572 3742 3827 3912 4082 4167 4338 4423 4508 4593
1512 1499 1599 1648 1798 1998 2098 2198 2298 2268 2363 2458 2552 2647 2835 3025 3119 3214 3402 3592 3475 3564 3742 3920 4010 1099 4277 4366
1701 1686 1799 1854 2023 2248 2360 2473 2585 2552 2658 2765 2871 2977 3189 3403 3509 3615 3327 4041 3509 4010 4210 4410 4511 4611 4812 4912
1890 1873 1998 2060 2248 2498 2622 2747 2872 2835 2954 3072 3189 3308 3544 3780 3398 4017 4253 4232 4344 4455 4678 4901 5012 5123 5346 5458
700 750 800 825 900 1000 1050 1100 1175 1225 1275 1325 1375 1425 1525 1625 1675 1725 1325 1925 1975 2025 2125 2225 2275 2325 2425 2500 2600 2650 2700 2750 2800 2850 2900 2950 3000
CANADA HANWEI ENERGY CORP. 140 2670 3231 3730 142 2710 3279 3834 144 2740 3315 3833 146 2 730 3364 3942 143 2320 3412 3996 150 2360 3461 4050 152 28C0 3509 4104 154 2840 3557 4153 156 2970 3514 4212 153 3010 3612 4266 Note: Datos tomados de la tabla 11 AWWA C 950. No todos los tamaños pueden estar disponibles
Resistencia a la compresión axial Mínima Resistencia a la compresión axial, lbf/in en la circunferencia
Diametro (in)
Ibf/in
14-30 32 33 36 40 42 44 46 48 50 52 54 56 60 64 66 68 72 76 78 80 84 88 90 92 96
580 610 630 690 770 800 840 880 920 960 990
1030 1070 1150 1220 1260 1300 1370 1450 1490 1530 1600 1680 1720 1760 1830
13
3550 3600 3650 3700 3750 3300 3350 3900 3950 4000
CANADA HANWEI ENERGY CORP. 98 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 122 124 126 128 130
1870 1950 1980 2020 2060 2100 2140 2170 2210 2250 2290 2330 2360 2400 2440 2480
132
2520
134
2550
136
2590
138
2630
140
2670
142
2710
144
2740
146
2780
148
2820
150
2860
152
2900
154
2940
156
2970
158
3010
Note: Datos tomados de la tabla 13 AWWA C 950 y tabla 7 de ASTM D 3262. No todos los tamaños pueden estar disponibles
14
CANADA HANWEI ENERGY CORP.
Deflexión angular permisible de la junta
DEFLEXION NOMINAL ANGULAR EN LA JUNTA Diámetro Nominal de la tubería
Radio Nominal de Curvatura (ft) Deflexión Nominal Angular
inch
Offset Nominal (in) Longitudes de sección 10 ft
20 ft
40 ft
10 ft
20 ft
40 ft
3 a6 8 a 12 14 a 20
4.0 3.5 3.0
8.3 7.2 6.2
16.4 14.4 12.4
Na 28.9 24.7
143 162 190
286 326 383
Na 653 763
24 a 36 40 a 48 52 a 72 73 & más
2.0 1.5 1.0 0.5
4.1 3.1 2.0 1.0
8.3 6.2 4.1 2.0
16.5 12.4 8.3 4.1
286 383 573 1146
573 763 1146 2289
1163 1526 2289 4584
15
CANADA HANWEI ENERGY CORP.
Especificaciones para tubería de fibra de vidrio reforzada de poliéster FRP para líneas de presión General Esta especificación cubre el diseño, requerimientos de materiales, dimensiones, inspección y pruebas en fábrica de la tubería FRP y sus acoples, en diámetros nominales de 16pulg. o mayores para uso enterrado en aplicaciones con presión. Las tuberías de FRP y sus acoples deben ser construidos por proceso de enrollado de filamento y deben ser manufacturadas con materiales de refuerzo de fibra de vidrio, impregnados con resina de poliéster y arena sílice pura. La temperatura máxima de servicio constante de la tubería FRP no debe exceder los 125 °F.
Referencias y Estándares El material, sujeto a esta especificación, deberá ser fabricado y probado en concordancia con la última edición, revisión o adenda de los siguientes códigos, especificaciones o estándares. • • •
ASTM D3517 Especificaciones Estándares para tubería de fibra de vidrio AWWA C950 Estandar AWWA para tubería de fibra de vidrio AWWA M45 Manual de diseño de tubería de fibra de vidrio AWWA
Materiales y Manufactura Las tuberías de FRP deberán ser manufacturadas por el proceso de devanado de filamento. Las tuberías deben contener una capa resistente a la corrosión, paredes estructurales y un exterior rico en resina. El recubrimiento rico en resina, debe tener como mínimo un espesor de 0.03pulg compuesto por una capa interna de 0.01pulg de vidrio tipo C. Una capa exterior debe ser provista y debe ser reforzada con un manto o velo de vidrio tipo C.
Rigidez La tubería FRP deberá tener una rigidez mínima (PS) de no menos de 36psi cuando se prueba de acuerdo con AWWA C950 sección 5.1.2.2. La tubería también deberá cumplir los requerimientos de la tabla 9 de AWWA C950 y la sección 5.1.2.2.2 de AWWA C950 para deflexiones de nivel A o B de acuerdo con la clase rigidez especificada.
Presión de Diseño La presión de diseño debe ser la presión continua interna presión de operación al que el sistema se encuentra sujeto bajo todas las condiciones normales de operación, a través de toda la vida útil del sistema. La presión de diseño debe mostrarse en todos los planos o facturas de los materiales, y no debe ser inferior a 75psi.
Diámetros La tubería deberá ser suministrada de acuerdo al Diámetro Nominal INTERNO (DN). La tolerancia debe ser del +/- 1% del diámetro nominal ID o 0.25pulg cualquiera que sea mayor.
16
CANADA HANWEI ENERGY CORP. Largo La tubería FRP deberá ser suministrada de acuerdo a los siguientes largos nominales, a menos que se especifique lo contrario: Diámetros de menos de 16pulg el largo es 20 pies. Diámetros de más de 16pulg el largo es de 40 pies. El largo real de la tubería entregada no debe variar del valor nominal declarado en más de 1pulg. Al menos el 90% de la tubería suministrada debe ser del largo nominal del fabricante, el restante 10% podrá ser entregado con otras longitudes. Juntas Las justas de las tuberías deberán ser: -
Campana integral y espiga con orificio para sello de goma Juntas de unión FRP con dos sellos de goma
Para tubería enterrada sin ataduras (sujetadores), el sistema de tubería deberá incorporar bloques contra empuje de concreto en los cambios de dirección, cambios de sección transversal, y terminaciones para estabilización del sistema. Las tuberías FRP proporcionadas con juntas con sujetadores deben tener altos resistencia a esfuerzos axiales para soportar las fuerzas axiales en puestos de empuje. Las juntas con orificio para sello de goma deben permitir al menos 1 grado de deflexión manteniendo el sello para tamaños de 36pulg o más y al menos 2 grados para diámetros más pequeños. El fabricante de la tubería deberá indicar las máximas deflexiones permisibles para cada tamaño de tubería.
Rendimiento de la Junta. Las juntas deberán cumplir los requerimientos de rendimiento de la sección 7 de ASTM D4161. Juntas rígidas (laminadas) deben ser exentas de requerimientos de deflexión angular. Un reporte de pruebas mostrando el cumplimiento del diseño de la junta debe ser emitido para aprobación.
Pruebas de los productos terminados Visual Todas las tuberías y sus acoles deben ser inspeccionados visualmente por defectos. Las tuberías y acoples deben ser comercializadas libres de defectos incluyendo indentación, delaminación, burbujas, agujeros, inclusiones extrañas, y áreas donde falte resina, que dependiendo de grado y su extensión, afectan en gran medida la resistencia y el servicio de la tubería y sus acoples.
Dimensiones Todas las dimensiones relevantes de las tuberías y sus acoples deberán ser inspeccionados en concordancia con ASTM D3567 o AWWA C950 y cumplir los requerimientos de estos estándares.
Pruebas Hidrostáticas La tubería FRP con diámetro hasta 96pulg deberá ser probada hidrostáticamente el 100% de las veces a una presión dos veces la presión nominal de la tubería de acuerdo con AWWA C950 secciones 5.1.2.1. Para tuberías de más de 96pulg la frecuencia de prueba será por común acuerdo de las partes.
Propiedades Físicas -
La dureza Barcol se determinará de acuerdo con ASTM D2583 para cada tubería y acople
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La resistencia a la tracción circunferencial de la tubería deberá determinarse de acuerdo a ASTM D2290 por lo menos 1 por cada 100 tubos fabricados del mismo diámetro y clase. La resistencia a la tracción axial de la tubería deberá determinarse de acuerdo a ASTM D638 por lo menos 1 por cada 100 tubos fabricados del mismo diámetro y clase. La rigidez de la tubería deberá determinarse de acuerdo a ASTM 2412 por lo menos 1 por cada 100 tubos fabricados del mismo diámetro y clase.
Aprobación de la NSF Aprobación de NSF debe ser un requerimiento para toda tubería instalada para transporte de agua de consumo humano.
Marcado Todas las tuberías y sus acoples deberán ser marcadas con: • •
Nombre del fabricante y fecha de producción Diámetro nominal, clase de presión, clase de rigidez
El marcado deberá permanecer legible durante todo el proceso de transporte e instalación.
Instalación Las tuberías de FRP y sus acoples deberán ser instaladas en concordancia con las instrucciones escritas de instalación del fabricante y como se muestran en los planos. Como mínimo, tubería enterrada deberá ser instalada en concordancia con el capítulo 6 del manual AWWA M45. La tubería deberá instalarse en zanjas secas. Arena compacta con espesor de 6pulg deberá colocarse por debajo de la tubería y agujeros de campana deberán ser cavados en cada unión, de tal manera que toda la tubería este soportada por esta arena cama. El relleno del a zanja hasta 6pulg por encima del tope de la tubería deberá realizarse con arena granular compactada a una densidad mínima proctor del 90%. Para juntas sin sujetadores, una sección corta de tubería deberá instalarse a la salida de toda cámara o bloque contra empuje para proteger a la tubería contra el hundimiento. El largo de la sección corta deberá ser de acuerdo a las recomendaciones del fabricante. Mediciones de deflexión de la tubería deberán tomarse tan pronto como el relleno se haya terminado. La deflexión inicial vertical permitida para tubería de presión no deberá 2% del diámetro interior de la tubería.
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CANADA HANWEI ENERGY CORP. Características hidráulicas Las tuberías de GRP gracias a la superficie de sus paredes internas, su resistencia a la corrosión y su ausencia de asentamiento de escorias, tienen excelentes propiedades hidráulicas y proveen ventajas económicas frente a otros materiales de tubería. Cálculos de pérdida de presión Existe un amplio número de métodos de calculación de pérdidas de presión en tuberías y acoples. El más común de ellos es la fórmula Darcy-Weisbach con el factor de fricción Colebrook, Hazen-Williams and Manning fórmula. La superficie interna de la tubería GRP tiene una aspereza absoluta de 25 mm. Fórmula Darcy-Weisbach
= 2 Donde: 2
G = constante de gravedad, 9.81 m/s
J= pérdida de presión en cabeza, m/m V = velocidad, m/s D = diametro interno, m F = factor de friccion (de la ecuación Colebrook):
1 2.51 = −2log ( + 3.71
Donde: e = aspereza absoluta en largo tiempo, (70mm para GRP) Re = vD/ ν = Numero de Reynolds, sin dimensión 2
-8
n = velocidad cinemática, m /s (1.14 *10 a 15°C para agua)
Fórmula Hazen-Williams 0.63 0.54
V = 0.85CR
J
Donde: V= velocidad, m/s C = Coeficiente Hazen-Williams, (145 para GRP) R = Radio hidráulico, m J = Gradiente hidráulica, m/m 19
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Formula Manning
1 = . . V= velocidad, m/s n = Coeficiente Hazen-Williams, (0.01 para GRP) R = Radio hidráulico, m J = Gradiente hidráulica, m/m
Velocidades del fluido máximas recomendadas Fluido limpio
hasta 4 m/s max
Fluidos corrosivos o erosivos
hasta 2 m/s max
Perdidas de presión en acoples Las pérdidas de presión H(m) en acoples puede determinarse usando el factor K:
= 2 Donde los valores típicos para acoples se ilustran en la tabla: Acople Codo de 90° std Codo de 90°, 1 inglete Codo de 90°, doble inglete Codo de 90°, triple inglete Codo de 45°, std Codo de 45°, 1 inglete T, flujo directo T, flujo hacia bifurcación T, flujo desde bifurcación Reductor, Reducción simple
Factor K 0.5 1.4 0.8 0.6 0.3 0.5 0.4 1.4 1.7 0.7
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