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NORMA TÉCNICA PERUANA

NTP-ISO 4427-1 2008

Comisión de Normalización y de Fiscalización de Barreras Comerciales No Arancelarias - INDECOPI Calle de La Prosa 138, San Borja (Lima 41) Apartado 145 Lima, Perú

SISTEMA DE TUBERÍAS PLÁSTICAS. Tubos de polietileno (PE) y conexiones para abastecimiento de agua. Parte 1: General PLASTICS PIPING SYSTEMS. Polyethylene (PE) pipes and fittings for water supply. Part 1: General (EQV. ISO 4427-1: 2007 Plastics piping systems – Polyethylene (PE) pipes and fittings for water supply – Part 1: General

2008-12-12 1ª Edición

R.0042-2008/INDECOPI-CNB. Publicada el 2009-01-11 Precio basado en 18 páginas I.C.S.: 23.040.45, 91.140.60 ESTA NORMA ES RECOMENDABLE Descriptores: Sistema de tuberías, sistema, tuberías plásticas, tubos, polietileno, conexiones, abastecimiento, agua

ÍNDICE página ÍNDICE

i

PREFACIO

ii

1.

OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN

1

2.

REFERENCIAS NORMATIVAS

2

3.

TÉRMINOS Y DEFINICIONES

4

4.

MATERIAL

10

5.

EFECTOS SOBRE LA CALIDAD DEL AGUA

15

6.

ANTECEDENTE

16

ANEXOS ANEXO A ANEXO B

17 18

i

PREFACIO

A.

RESEÑA HISTÓRICA

A.1 La presente Norma Técnica Peruana ha sido elaborada por el Comité Técnico de Normalización de Tubos, Válvulas y Accesorios de Material Plásticos para el transporte de fluidos, mediante el Sistema 1 o de Adopción, durante el mes de octubre de 2008, utilizando como antecedente a ISO 4427-1:2007 PLASTICS PIPING SYSTEMS – POLYETHYLENE (PE) PIPES AND FITTINGS FOR WATER SUPPLY – Part 1: General. A.2 El Comité Técnico de Normalización de Tubos, Válvulas y Accesorios de Material Plásticos para el transporte de fluidos presentó a la Comisión de Normalización y de Fiscalización de Barreras Comerciales No Arancelarias – CNB-, con fecha 2008-11-10, el PNTP-ISO 4427-1:2008, para su revisión y aprobación, siendo sometido a la etapa de Discusión Pública el 2008-11-13. No habiéndose presentado observaciones fue oficializado como Norma Técnica Peruana NTP-ISO 4427-1:2008 SISTEMA DE TUBERÍAS PLÁSTICAS. Tubos de polietileno (PE) y conexiones para abastecimiento de agua. Parte 1: General, 1ª Edición, el 11 de enero de 2009. A.3 Esta Norma Técnica Peruana reemplaza a la NTP-ISO 4427:2000 Tubos de polietileno (PE) para el abastecimiento de agua. Especificaciones y es una adopción de la ISO 4427-1:2007. La presente Norma Técnica Peruana presenta cambios editoriales referidos principalmente a terminología empleada propia del idioma español y ha sido estructurada de acuerdo a las Guías Peruanas GP 001:1995 y GP 002:1995.

B. INSTITUCIONES QUE PARTICIPARON EN LA ELABORACIÓN DE LA NORMA TÉCNICA PERUANA Secretaría

COMITÉ DE PLÁSTICOS DE LA SOCIEDAD NACIONAL DE INDUSTRIAS

Presidente

Jesús Alberto Salazar Nishi

Secretario

Yulma Letty Sánchez Carbonel

ii

ENTIDAD

REPRESENTANTE

AMANCO DEL PERÙ S.A.

Pilar Kanagusuku

CALIDAD PLASTICA S.A.C.

Sandra Salcedo Alarcón

KOPLAST INDUSTRIAL

Carlos Sosa Ampuero

SENCICO

José Lui Amado

CONCYSSA S.A.

Elmer Esparta

CAPECO

Javier Cavero Torres

QUASYS

Flor Galarreta Ríos

EUROTUBO S.A.C.

Aldo Pasache B.

PLASTICA S.A.

Sandra Llactacondor C.

CIP CDL QUIMICA

Alvaro Hurtado Mori

CONSULTOR

Juan Avalo Castillo

INASSA

Carlos Pomarino Chang

UNI

Walter Zaldivar

---oooOooo---

iii


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SISTEMA DE TUBERÍAS PLÁSTICAS. Tubos de polietileno (PE) y conexiones para abastecimiento de agua. Parte 1: General 1.

OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN

Esta Norma Técnica Peruana establece las características generales del sistema de tubos de polietileno (PE), principales medios de servicios destinados a transportar agua para consumo humano y propósitos generales. Asimismo, especifica los métodos y parámetros de ensayo. En conjunto con las otras partes de la NTP-ISO 4427, es aplicable a los tubos de polietileno, conexiones, válvulas, uniones y a las uniones con componentes de otros materiales para ser usado conforme a las siguientes condiciones: a)

Una presión de operación máxima (POM) de hasta inclusive 25 bar 1 .

b)

Una temperatura de operación de 20 °C como temperatura de referencia.

NOTA 1: Para las aplicaciones que operan a temperatura constante mayores a 20 °C y hasta 40 °C, véase el Anexo A. NOTA 2: La NTP-ISO 4427 cubre un rango de presión de operación máxima y proporciona los requisitos concernientes a los colores y aditivos. Es responsabilidad del comprador o del que especifique hacer la selección apropiada de estos aspectos, tomando en cuenta su requisito particular y cualquier orientación nacional relevante, así como las regulaciones y procesos de instalación o códigos.

1)

1 bar = 0,1 MPA = 105 Pa; 1 MPa = 1 N/mm2


2.

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REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto, constituyen requisitos de esta Norma Técnica Peruana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicación. Como toda Norma está sujeta a revisión, se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en base a ellas, que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente. El Organismo Peruano de Normalización posee, en todo momento, la información de las Normas Técnicas Peruanas en vigencia. 2.1

Normas Técnicas Peruanas

2.1.1

NTP-ISO 4065:2006

Tubos termoplásticos – Tabla universal de espesores

2.1.2

NTP-ISO 1167:2004

Tubos termoplásticos para el transporte de fluidos. Resistencia a la presión interna. Método de ensayo

2.2

Normas Técnicas Internacionales

2.2.1

ISO 3:1973

Números preferidos – Series de números preferidos

2.2.2

ISO 472:1999

Plásticos- vocabulario

2.2.3

ISO 1043-1:2001

Plásticos – Símbolos y términos abreviados – Parte 1: Polímeros básicos y sus características especiales

2.2.4

ISO 1133:2005

Plásticos – Determinación de la tasa del flujo de masa derretida (MFR) y la tasa de volumen de flujo derretido (MVR) de termoplásticos


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2.2.5

ISO 1183-2:2004

Plásticos – Métodos para determinar la densidad de plásticos no-celulares – Parte 2: Columna de método de densidad pendiente

2.2.6

ISO 4427-2:2007

Sistema de tubería plástica – Polietileno (PE) tubos y uniones para suministro de agua – Parte 2: Tubos

2.2.7

ISO 4427-3:2007

Sistemas de tubería plástica Polietileno (PE) tubos y uniones para suministro de agua – Parte 3: Uniones

2.2.8

ISO 4427-5:2007

Sistemas de tubería plástica – Polietileno (PE) tubos y uniones para suministro de agua – Parte 5: Propiedades para propósito del sistema

2.2.9

ISO 6259-1:1997

Tubos termoplásticos – Determinación de las propiedades dúctiles – Parte 1: Método general de prueba

2.2.10

ISO 6259 –3:1997

Tubos termoplásticos – Determinación de las propiedades dúctiles – Parte 3: Tubos Poliolefina

2.2.11

ISO 6964:1986

Tubos y conexiones poliolefina – Determinación del contenido de negro de humo por calcinación y pirolysis Método de prueba y especificación básica

2.2.12

ISO 9080:2003

Tubería plástica y sistemas de ductos – Determinación de la fuerza hidrostática de largo-plazo de materiales termoplásticos en forma de tubos por extrapolación


3. TÉRMINOS, ABREVIADOS 3.1

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DEFINICIONES,

SÍMBOLOS

Y

TÉRMINOS

Términos y definiciones

Para los propósitos de esta NTP se aplican los siguientes términos y definiciones dados en la norma ISO 3, ISO 472 e ISO 1043-1: 3.1.1

Características Geométricas

3.1.1.1 tamaño nominal DN: Designación numérica del tamaño de un componente diferente a otros, designados por la medida del tamaño de la rosca de un tornillo, el cual debe ser redondeado convenientemente en mm. 3.1.1.2 exterior.

tamaño nominal DN/OD: Tamaño nominal, relacionado al diámetro

3.1.1.3 diámetro nominal exterior dn: Diámetro exterior especificado en milímetros, referidos a un tamaño nominal DN/OD. 3.1.1.4 diámetro exterior en cualquier punto de: Valor de la medida del diámetro exterior a través de la sección de tubo en cualquier punto del tubo redondeado al 0,1 mm superior. 3.1.1.5 diámetro exterior medio d em: Valor de la medida de la circunferencia exterior del tubo o fin de la espiga de una conexión en cualquier sección dividida por PI (=3.142) redondeado al 01 mm superior. 3.1.1.6 diámetro exterior medio mínimo d em min: Valor mínimo del diámetro exterior como lo especificado en el tamaño nominal dado.


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3.1.1.7 diámetro exterior medio máximo d em max: Valor máximo del diámetro exterior como lo especificado para el tamaño nominal dado. 3.1.1.8 ovalidad: Diferencia entre la medida máxima y mínima exterior en una misma sección o espiga en una conexión.

del diámetro

3.1.1.9 espesor nominal de pared en: Designación numérica del espesor de pared de un componente, diferente a otros, que es un número redondeado convenientemente en mm. 3.1.1.10 espesor de la pared en cualquier punto e: Valor de la medida del espesor de pared en cualquier punto alrededor de la circunferencia de un componente. 3.1.1.11 espesor mínimo de la pared en cualquier punto emin: Valor mínimo del espesor de pared en cualquier punto alrededor de la circunferencia de un componente. 3.1.1.12 espesor máximo de la pared en cualquier punto emax: Valor máximo del espesor de pared en cualquier punto de la circunferencia de un componente. 3.1.1.13 espesor medio de pared em: Es la media aritmética de un número de medidas regularmente espaciadas alrededor de una circunferencia de un componente en la misma sección, incluyendo los valores de la medida mínima y máxima del espesor de pared. 3.1.1.14 series de tubos S: Son números adimensionales de los tubos designados conforme a la NTP ISO 4065 NOTA 3: La relación entre las series de tubos, S, y la relación de dimensión estándar, SDR, es dada por la siguiente ecuación de la NTP-ISO 4065: S = SDR-1 2


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3.1.1.15 relación dimensional estándar SDR: Es la relación del diámetro nominal exterior, dn, de un tubo y el espesor nominal de pared, en. 3.1.1.16 tolerancia: Variación permitida del valor específicado de una cantidad expresada como la diferencia entre los valores: máximo y mínimo permitido. 3.1.2

Condiciones de servicio

3.1.2.1 Presión nominal PN: Designación alfanumérica relacionada a las características mecánicas de los componentes de un sistema de tuberías, usados para propósitos referencia. NOTA 4: Para un sistema de tubería plástica para abastecimiento de agua, corresponde la máxima presión continua de operación. Expresado en bar, que puede ser sostenida en agua a 20°C, basado en el coeficiente mínimo diseño.

3.1.2.2 Presión de Operación Máxima POM: Presión de operación máxima del líquido en el sistema de tubería, expresada en bar para uso continuo. Tomar en cuenta las características físicas y mecánicas de los componentes de un sistema de tubería. NOTA 5: Se calcula utilizando la siguiente ecuación:

POM =

20( MRR) C × (( SDR) − 1)

3.1.2.3 Presión de Operación permitida POP: Presión hidrostática máxima que un componente es capaz de soportar en forma continua en servicio expresado en bar.


3.1.3

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Características de material

3.1.3.1 Límite inferior de confianza de la Presión hidrostática pronosticada a 20 °C para 50 años σLPL Es una cantidad con las unidades de esfuerzo, por ejemplo: megapascal que puede ser considerada como una propiedad del material y representa el 97,5 % del límite inferior de confianza de la resistencia hidrostática sostenida a una temperatura de 20 °C y un tiempo de 50 años con presión interna de Agua. NOTA 6: El valor de esta cantidad se determina por el método dado en ISO/TR 9080

3.1.3.2

Resistencia mínima requerida MRR

Valor del σLPL redondeado al inferior próximo de la serie R 10 o R 20 de la ISO 3 cuando σ LCL está debajo de 10 MPa, o al próximo valor inferior de la serie R 20 cuando σLCL es mayor que 10 MPa menor siguiente de la serie R10 o serie R20, dependiendo del valor de LPL NOTA 7: Series R10 y R20 son los números de series Renard de acuerdo al ISO 3 e ISO 497.

3.1.3.3

Tensión de diseño σS

Tensión permitida, expresada en megapascales, para una aplicación dada dividiendo MRR por el coeficiente C y redondeando al valor menor siguiente en la serie R20. NOTA: Es expresado como

σs =

3.1.3.4

MRR C

Coeficiente diseño C

Coeficiente general con valor mayor que la unidad, el cual toma en consideración las condiciones de servicio como las propiedades de los componentes de otros sistemas de tuberías que aquellos representados en σ LCL


3.1.3.5

NTP ISO 4427-1 8 de 18

Índice de fluidez MFR

Valor relacionado a la viscosidad del material a fusionarlo a una temperatura y carga especifica de acuerdo a ISO 1133. 3.2

SÍMBOLOS

C dem dem min dem max de dn E e em e max e min en σLPL σs

Coeficiente de diseño diámetro exterior medio diámetro exterior medio mínimo diámetro exterior medio máximo diámetro exterior en cualquier punto diámetro exterior nominal espesor de pared en cualquier punto de una conexión o válvula espesor de pared (en cualquier punto) espesor medio de pared espesor máximo de pared (en cualquier punto) espesor mínimo de pared (en cualquier punto) espesor nominal de pared límite inferior de confianza a 20 °C para 50 años Tensión de diseño

NOTA 8: Símbolos de,,e, e min y e max en la NTP ISO 4427 son equivalente a d ey, ey, ey,min y ey, max, respectivamente utilizados en ISO 11922-1

3.3

TÉRMINOS ABREVIADOS

DN/OD MRF MRR OIT PE POP PN S SDR

tamaño nominal, relacionado con el diámetro externo. Índice de fluidez Resistencia mínima requerida tiempo de inducción a la oxidación Polietileno presión de operación permitida de funcionamiento presión nominal Series de tubos Proporción estándar de dimensión


4.

MATERIAL

4.1

Compuesto

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Los compuestos de los cuales deben ser fabricados los productos será añadiendo al polìmero base aquellos aditivos necesarios para la fabricación y uso final de los productos de acuerdo con la NTP-ISO 4427. Todos los aditivos deberán ser dispersos uniformemente. NOTA 9: Componentes manufacturados de materiales PE 32 no son cubiertos por esta NTP-ISO 4427.

4.2

Color

4.2.1

General

El color del componente deberá ser azul o negro. Otros colores y compuestos no pigmentados son permitidos para cubrir tubos, teniendo en cuenta que el material de la capa externa es diferente al azul o negro (véase la ISO 44272, Anexo A) 4.2.2

Compuesto negro

El negro de humo usado en la producción del compuesto negro deberá tener un tamaño promedio de partículas (primario) de 10 nm a 25 nm .


4.3

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Uso de material reprocesable y reciclable.

El material limpio reciclado generado a partir de la propia producción de un fabricante de tubos según lo establecido por esta NTP, podrá ser utilizado si proviene de la misma resina usada para la producción. El material reprocesable obtenido de recursos externos y material reciclado no deberá ser utilizado. 4.4

Características físicas del compuesto

El compuesto utilizado para la producción de tubos, conexiones y válvulas deberá estar de de acuerdo con la Tabla 1 como gránulos y Tabla 2 en la forma de tubo. NOTA 10: Información sobre la resistencia a la propagación de grieta rápido es dado en el Anexo B.

TABLA 1 - Características del Compuesto PE como gránulos Característica

Requisitos

Parámetros de ensayo Ensayo

Densidad del compuesto

> 930 Kg./m3

Contenido de negro de humo (solamente compuesto negro) Dispersión del negro de humo (solamente compuesto negro) Dispersión del Pigmento (solamente pigmento azul) Contenido de agua d

(2 a 2,5) % por masa

Método de ensayo

Valor

Temperatura de 23 °C ensayo Número de De acuerdo al muestras ISO 1183-2 De acuerdo al ISO 6964

ISO 1183-2

ISO 6964

< grado 3

De acuerdo al ISO 18553 c

< grado 3

De acuerdo al ISO 18553 c

ISO 18553

< 300mg/Kg.

Número de piezas de prueba

ISO 15512

b

1


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Contenido volátil

<350 mg/Kg.

Tiempo de inducción a la oxidación

> 20 min

Número de piezas de prueba

1

EN 12099

b

Temperatura de 200 °C C e ensayo Número de 3 piezas de prueba

ISO 11357-6

b

Índice de fluidez Tasa de flujo de masa derretida (MFR) para PE40

Índice de fluidez; Tasa de flujo de masa derretida (MFR) par PE63, PE 80 y PE100

0,2 a 1,4 g/10min Máxima desviación de + 20 % del valor nominal f

Peso Temperatura De ensayo Tiempo Número de piezas de prueba b 0,2 a 1,4 g/10 min Peso Desviación Temperatura máxima de + 20 % De ensayo del valor nominal f Tiempo Número de piezas de prueba b

a

2,16 kg 190 °C

ISO 1133:2005, Condición D

10 min De acuerdo al ISO 1133 5 kg 190 °C

ISO 1133:2005, Condición T

10 min De acuerdo al ISO 1133

Conformidad a estos requisitos para aquellos requerimientos deberán ser probados por el fabricante compuesto. b El número de piezas dadas indican la cantidad requerida para establecer un valor para las características descritas en esta tabla. El número de prueba de piezas requeridas para producción de factoría y control de procesos deberá ser listado en el plan de calidad del fabricante. C El en caso de discrepancia, la piezas de ensayo para la dispersión del negro de humo y dispersión del pigmento debe ser preparado por el método de compresión. d Solo es aplicable si el contenido de volátil medido no está en conforme con los requisitos especificados. En caso de discrepancia, el requerimiento para contenido de agua deberá aplicar. Los requerimientos aplicados para el fabricante compuesto al grado de manufactura compuesta y al usuario compuesto al estado de procesamiento (si el contenido de agua excede el límite, se requiere secado antes de su uso). e El ensayo se puede llevar a cabo como prueba indirecta a 210 °C teniendo en cuenta que existe una correlación clara a los resultados a 200 °C . En el caso de discrepancia, el ensayo de temperatura deberá ser 200 °C . f Valor nominal dado por el productor de compuesto.


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TABLA 2 – Características del Compuesto PE en la forma de tubo Característica

Requisitos

Parametros de ensayo Parámetro Valor

Resistencia a la Prueba para falla tracción para Dúctil – Pasa fusión a tope b Frágil - Falla

Diámetro de tubo Relación de diámetros del tubo Temperatura de ensayo Número de piezas de prueba c Propagación lenta Ninguna falla Temperatura de grietas tamaño durante el Tiempo de Presión interna 110 mm o 125 ensayo para : mm SDR 11 PE 63 PE 80 PE 100 Tiempo de ensayo Tipo de ensayo Número de piezas de prueba c

Efecto en la calidad del agua Resistencia a la intemperie

110 mm SDR 11

Método de ensayo ISO 13953

23 °C De acuerdo al ISO 13953 80 °C 6,4 barra 8,0 barra 9,2 barra 500 h

ISO 13479

Agua en agua De acuerdo al ISO 13479

De acuerdo a las regulaciones nacionales existentes Las piezas de ensayos ambientadas deberán tener: Porcentaje de falla de frágil: ≤ 33,3 %

Radiación solar acumulativa

> 3,5 GJ/m2 d

ISO 16871

a) Temperatura 23 °C ISO 13954 Desprendimiento Procedimiento de f de uniòn por ensamblaje electrofusión b) Elongación a la De acuerdo a la NTP ISO 4427-2 Tabla 5 ISO 6259-1 rotura ISO 6259-3 c) Presión De acuerdo al ISO 4427-2:2007, Tabla 3 ISO 1167-1 Hidrostática a 80°C Nota 1 bar – 0,1 MPa = 105 Pa = 1 N/mn2 A La conformidad a estos requerimientos deberán ser probados por el fabricante compuesto. b La preparación de muestras de acuerdo al ISO 11414, condiciones normales a 23 °C cEl número de piezas de prueba dadas indican la cantidad requerida para establecer un valor para las características descritas en la tabla. El número de piezas de prueba requeridas para el control de producción de fábrica y de control deberá estar listado en el plan de calidad del fabricante. d El valor de 3,5 GJ/m2 representa la exposición anual al sol cerca al límite solar cerca de 50th grado de latitud. Este valor se puede adaptar en los estándares y regulaciones nacionales. e Solamente compuesto azul. F Para ser decidido


4.5

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Compatibilidad de fusión

Aplica lo siguiente: a) El fabricante del compuesto deberá demostrar que cada compuesto cumpla con los requisitos de la Tabla 1, sea fundible al unir a tope de tubos y probar la fortaleza dúctil de esa fusión de empalme de tubos fabricados de un compuesto de acuerdo con la Tabla 2; b) Los compuestos conforme a la Tabla 1 son considerados fundibles unos a otros, el fabricante deberá demostrar que su compuesto Esté en el del rango de productos que cumplan el ensayo de fusión a tope para la resistencia a la tracción conforme a la Tabla 2. 4.6

Clasificación y designación

Los compuestos deberán ser designados por el tipo de material (PE), la resistencia mínima requerida (MRR), de acuerdo con la Tabla 3. El compuesto deberá tener un MRR igual a los valores especificados en la Tabla 3. El valor MRR y la clasificación del compuesto deberá ser de acuerdo σLPL de acuerdo con ISO 12162. La σLPL deberá ser determinada por análisis, de acuerdo con el ISO 9080, los ensayos de presión hidrostática llevadas a cabo de acuerdo con el ISO 1167. En la determinación de la presión hidrostática de largo plazo de materiales PE 100 de acuerdo con el ISO 9080, es inaceptable la detección de una falla tipo rodilla en una curva extrapolada a 80 °C y antes de 5 000 h . La clasificación del compuesto de acuerdo con ISO 9080 deberá ser certificada por el fabricante del compuesto. NOTA 11: En donde las conexiones son fabricadas del mismo compuesto que el tubo, la clasificación del material será el mismo como para el tubo.


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Cuando un compuesto es destinado a ser utilizado solamente para la fabricación de uniones, el compuesto deberá ser clasificado utilizando piezas de prueba preparadas de acuerdo al ISO 1167. TABLA 3 – Designación de material y valores correspondiente de tensión máxima de diseño Designación

Resistencia mínima requerida (MRR) σS MPa MPa PE 100 10,0 8,0 PE 80 8,0 6,3 PE 63 6,3 5,0 PE 40 4,0 3,2 La tensión de diseño σs, es obtenida a partir del MRR por aplicación del coeficiente de servicio en conjunto (diseño) coeficiente, C = 1,25. Nota Un mayor valor para C puede ser utilizado; por ejemplo, si C = 1,6, esto da una fuerza de diseño de 5,0 MPa para materiales PE 80. Un mayor valor para C también se puede obtener eligiendo una mayor clase PN

5. EFECTO DE LA CALIDAD DEL AGUA PARA TUBOS DESTINADOS A ABASTECIMIENTO DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO Cuando se les utiliza bajo las condiciones para las que fueron diseñadas, los materiales en contacto o factibles de entrar en contacto con agua potable no deben constituir un riesgo tóxico, no deben favorecer el desarrollo de microbios y no deben dar lugar a sabores u olores desagradables, turbulencia o coloración del agua. Las concentraciones de sustancias, agentes químicos y biológicos lixiviados del tubo en contacto con el agua potable y las mediciones de los parámetros organolépticos- físicos relevantes no deben exceder los valores máximos recomendados por la Organización Mundial de la Salud (OMS) o según requerido por el EC Consejo Directivo 98/83/EC, que es el más estricto en cada caso. También se presta atención a los requerimientos de regulaciones nacionales (véase también la introducción).


6. 6.1

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ANTECEDENTES ISO 4427-1:2007

PLASTICS PIPING SYSTEMS – POLYETHYLENE (PE) PIPES AND FITTINGS FOR WATER SUPPLY – Part 1: General


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ANEXO A (INFORMATIVO)

COEFICIENTES DE REDUCCIÓN DE PRESIÓN Cuando un sistema de tubos de PE es operado a una temperatura constante mayor a 20 °C y hasta 40 °C , debe aplicarse un coeficiente de reducción de presión dado en la Tabla A.1 Podrá ser aplicado para PE 80 y PE 100. Para coeficientes de PE 40 y PE 63, referido al ISO 13761. TABLA A.1 – Coeficientes de Reducción de Presión para PE 80 y PE100 Temperatura a,b °C 20 30 40

Coeficiente 1,00 0,87 0,74

NOTA: Al menos que un análisis de acuerdo al ISO 9080 demuestre que es aplicable una reducción menor en cuyo caso pueden aplicarse factores mayores y por lo tanto mayores presiones a Para otras temperaturas entre cada paso, es permitida la interpolación (véase también la ISO 13761) b Para temperaturas mayores, consultar al fabricante compuesto.

NOTA 12: La presión de operación permitida (POP) es derivada de la siguiente ecuación: POP = fr x fa x PN

Donde

fr

es el coeficiente de acuerdo a la Tabla A:1;

fa =1);

es el factor desgravado relacionado a la aplicación (para la conducción de agua fa

PN

es presión nominal


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ANEXO B (INFORMATIVO)

RESISTENCIA A UNA PROPAGACIÓN DE GRIETA RÁPIDA B.1

General

La propagación grieta rápida (RCP) es la generación de una grieta de baja ductilidad que ocurra a una alta velocidad (aproximadamente 300m/s) a lo largo de una tubería presurizada. La propagación o el detenimiento de la grieta es dependiente de la energía de formación en el extremo de la grieta, que es influenciada por presión interna del fluido, que al voltearse a su vez es afectada por el rango al que el fluido alivia la presión. Si ocurriera una fractura en una tubería de agua, el fluido no es sujeto a la misma presión y la energía se desprende como el de una tubería conteniendo aire o gas. Por lo tanto, la propagación de una grieta de propagación rápida es mucho menor que ocurra en un tubo con agua. Por lo tanto, escala completa (FS) y pruebas S4 RCP en tubos de agua han demostrado que la propagación no ocurre cuando el tubo está completamente lleno (6). Por lo tanto, pruebas en tubos de gran dimensión conteniendo tanto agua como aire a bajas temperaturas (< 3 °C) han demostrado que la grieta puede propagarse a lo largo de la parte de encima del tubo dentro de la bolsa de aire, pero que presiones más altas son requeridas para sostener esta propagación que aquellos de aire solamente (6), (7). La presión para sostener la propagación aumenta a medida que el volumen de aire atrapado decrece, por lo tanto minimizando el volumen de aire entrampado reduce el riesgo. Por lo que se concluye que el riesgo de este fenómeno ocurriendo en un tubo de agua es extremadamente menor y requiere ciertas condiciones coincidentes, i.e. iniciación de una grieta de corrida rápida en el lugar de la locación de un bolsillo de aire en un tubo de larga dimensión funcionando en alta presión y en condiciones de baja temperatura. En el desarrollo de las normas europeas para tubos de agua de polietileno, (8), (9), se ha concluido que el RCP solamente necesita ser llevado a cabo para tubos de paredes de espesores >32 mm. Las pruebas han demostrado que los componentes de la mayoría de los tubos modernos son resistentes al RCP y tienen alta resistencia a grietas de desarrollo lento, reduciendo considerablemente el riesgo desde su inicio. Condiciones y ejemplos de los requerimientos pueden encontrarse en las Referencias (8) y (9).


B.2

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Iniciación

La iniciación del RCP puede ser el resultado del daño de impacto, el crecimiento de una grieta a través de la pared o una grieta desarrollándose de una fusión de soldadura pobre en cierto funcionamiento coincidente y condiciones ambientales. El fenómeno de RCP ha sido reportado en oleoductos de diferentes materiales, incluyendo acero y, en unos cuantos ejemplos, sistemas de oleoductos plásticos. B.3

Parámetros que gobiernan la propagación / detenimiento

Los parámetros que rigen el RCP si una grieta se inicia son

B.4

a)

presión interna,

b)

temperatura del tubo

c)

rango de velocidad de descompresión del fluido (véase B.1), y

d)

resistencia a la fractura del material del tubo

Métodos de Ensayo

La susceptibilidad de los tubos en un material particular de RCP aumenta al incrementar el diámetro del tubo y grosor de la pared. Es experimentalmente fijado de manera de permitir al sistema que sea diseñado para eliminar el riesgo. Los métodos de prueba estandarizados han sido publicados para tubos PE: la prueba ISO 13477 y la ISO 13478 FS. Estas pruebas requieren extremas condiciones para iniciar una grieta de corrida rápida, por ejemplo originando ranurados agudos en tubos de prueba e impactando con una paleta puntiaguda, y, en el caso de pruebas a escala completa, refrigerando el inicio del tubo a – 70 °C .

NTP-ISO 4427-1.pdf

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