NMX-E-043-SCFI-2002
CDU: 678.472:661.91 CANCELA A LA NMX-E-043-1977
INDUSTRIA DEL PLÁSTICO - TUBOS DE POLIETILENO (PE) PARA LA CONDUCCIÓN DE GAS NATURAL (GN) Y GAS LICUADO DE PETRÓLEO (GLP) - ESPECIFICACIONES (CANCELA A LA NMX-E-043-1977) PLASTIC INDUSTRY - POLYETHYLENE PIPES (PE) FOR THE CONVEYING OF NATURAL AND PETROLEUM GASES (LPG) SPECIFICATIONS 1
OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN
1.1
Objetivo
Esta norma mexicana establece las especificaciones que deben cumplir los tubos de polietileno de alta densidad (PEAD) (PEAD) y polietileno de media densidad (PEMD) utilizados utilizados en canalizaciones subterráneas, para la conducción conducción de gas natural natural y gas licuado de petróleo (GLP) en estado gaseoso a presiones menores o iguales a las establecidas en las normas oficiales mexicanas NOM-002-SECRE y NOM-003-SECRE (ver 2 Referencias). 1.2
Campo de aplicación
Esta norma mexicana es aplicable a los tubos de polietileno serie métrica e inglesa, de fabricación nacional e importación que se comercialicen en el territorio nacional.
2
REFERENCIAS
NMX-E-043-SCFI-2002 2/23
Para la correcta aplicación de esta norma se deben de consultar las siguientes normas oficiales mexicanas y normas mexicanas vigentes o las que las sustituyan: NOM-002-SECRE-1997 NOM-002-SECRE-1997
Instalaciones para el aprovechamiento de gas natural, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 26 de enero de 1998.
NOM-003-SECRE-1997 NOM-003-SECRE-1997
Distribución de gas natural, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 15 de mayo de 1998.
NMX-E-004-1990 NMX-E-004-1990
Industria del plástico - Densidad relativa y absoluta - Método de prueba. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 14 de noviembre de 1990.
NMX-E-013-1998-SCFI NMX-E-013-1998-SCFI
Industria del plástico - Tubos y conexiones Resistencia a la presión hidráulica interna sostenida por largo período – Método de prueba. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 8 de diciembre de 1998.
NMX-E-016-SCFI-1999 NMX-E-016-SCFI-1999
Industria del plástico - Tubos y conexiones Resistencia a la presión hidráulica interna por corto período - Método de prueba. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 25 de noviembre de 1999.
NMX-E-021-SCFI-2001 NMX-E-021-SCFI-2001
Industria del plástico - Tubos y conexiones Dimensiones - Método de ensayo. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 21 de mayo de 2001.
NMX-E-034-1990 NMX-E-034-1990
Industria del plástico - Contenido de negro de humo en materiales de polietileno - Método de prueba. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 21 de diciembre de 1990.
NMX-E-035-1990 NMX-E-035-1990
Industria del plástico - Resistencia al envejecimiento acelerado de tubos de polietileno - Método de prueba. Declaratoria de vigencia
NMX-E-043-SCFI-2002 3/23
publicada en el Diario Oficial de la Federación el 14 de noviembre de 1990. NMX-E-046-1977
Determinación de la resistencia a la tracción en plásticos tubulares o de anillo por el método de disco dividido. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 6 de abril de 1977.
NMX-E-061-1990
Industria del plástico - Dispersión de negro de humo en polietileno - Método de prueba. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 21 de diciembre de 1990.
NMX-E-082-SCFI-2002
Industria del plástico - Resistencia a la tensión de materiales plásticos - Método de ensayo. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 19 de marzo de 2002.
NMX-E-113-1985
Plásticos - Materias primas - Índice de fluidez del polietileno - Método de prueba. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 4 de noviembre de 1985.
NMX-E-135-1984
Plásticos - Velocidad de flujo de polímeros termoplásticos - Determinada con un plastómetro extrusor - Método de prueba. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 2 de agosto de 1984.
NMX-E-166-1985
Plásticos - Materias primas - Densidad por columna de gradiente - Método de prueba. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 4 de noviembre de 1985.
NMX-E-179-1998-SCFI
Industria del plástico - Tubos y conexiones – Reversión térmica - Método de prueba. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 19 de octubre de 1998.
NMX-E-043-SCFI-2002 4/23
NMX-E-184-1990
Industria del plástico - Resistencia al agrietamiento por esfuerzo ambiental para los materiales plásticos de etileno - Método de prueba. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 18 de julio de 1990.
NMX-E-185-1990
Industria del plástico - Resina sólida - Densidad Método del picnómetro. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 18 de julio de 1990.
NMX-Z-012/1-1987
Muestreo para la inspección por atributos - Parte 1: Información general y aplicaciones. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 28 de octubre de 1987.
NMX-Z-012/2-1987
Muestreo para la inspección por atributos - Parte 2: Método de muestreo, tablas y gráficas. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 28 de octubre de 1987.
NMX-Z-012/3-1987
Muestreo para la inspección por atributos - Parte 3: Regla de cálculo para la determinación de planes de muestreo. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 31 de julio de 1987.
3
DEFINICIONES
Para efectos de esta norma se establecen las siguientes definiciones:
3.1
Diámetro nominal del tubo (Dn)
Medida de clasificación que corresponde al diámetro exterior del tubo y sobre cuyo valor se aplican las tolerancias. Para el caso de la serie métrica, el diámetro nominal es igual al diámetro exterior y para la serie inglesa el diámetro nominal no corresponde al diámetro exterior. 3.2
Falla
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Cualquier desperfecto ocurrido al tubo durante el ensayo al que sea sometido. 3.3
Gas
Estado físico de la materia, que no tiene forma o volumen propio y que se expande hasta tomar la forma y volumen del recipiente que lo contiene. 3.4
Gas licuado de petróleo (GLP)
Combustible en cuya composición química predominan los hidrocarburos butano y propano o sus mezclas. 3.5
Gas natural (GN)
Mezcla de hidrocarburos compuesta principalmente por metano. 3.6
Longitud del tubo
Distancia recta comprendida entre los extremos del tubo. 3.7
Presión
Es la fuerza que un fluido ejerce perpendicularmente sobre una superficie, expresada en kPa o MPa. 3.8
Presión de trabajo
Presión a la que deben operar satisfactoriamente los tubos de polietileno que están en contacto con el gas en un sistema de distribución.
3.9
Tubo de polietileno
Conducto de sección anular circunferencial concéntrica de longitud determinada, fabricado con resinas de polietileno. 3.10
Relación de dimensiones (RD o SDR)
Es la relación que guarda el diámetro exterior y el espesor de pared del tubo, que para el caso de la serie métrica se establece como: SRD = Diámetro exterior nominal / espesor de pared mínimo; y para la serie inglesa: RD = Diámetro exterior promedio / espesor de pared mínimo.
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4
ABREVIATURAS
Para los propósitos de esta norma se establecen las siguientes abreviaturas: PEAD PEMD e tol De Dn RD o SDR
Polietileno de alta densidad; Polietileno de media densidad; Espesor de pared; Tolerancia; Diámetro exterior; Diámetro nominal, y Relación de dimensiones.
5
CLASIFICACIÓN
Los tubos de polietileno utilizados para la conducción de gas natural y gas licuado de petróleo se clasifican de acuerdo a su material de fabricación y color del tubo en:
Material de fabricación PEMD PEAD
6
Color del tubo Amarillo Negro con franjas amarillas
ESPECIFICACIONES
Los tubos de polietileno deben cumplir con las especificaciones que se establecen a continuación: 6.1
Dimensionales.
6.1.1
Diámetro nominal, diámetro exterior, espesor de pared y tolerancias de los tubos.
El diámetro nominal, diámetro exterior, espesor de pared así como la tolerancia de los tubos serie inglesa y serie métrica se establecen en las tablas 1 y 2, respectivamente;
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éstas especificaciones se verifican de acuerdo a lo indicado en la norma mexicana NMX-E-021-SCFI (ver 2 Referencias). 6.1.2
Medidas especiales
Los diámetros y relación de dimensiones (RD o SDR) listadas en las tablas 1 y 2, son las más recomendables para la conducción de gas natural y gas licuado de petróleo, sin embargo, cuando por requisitos del cliente o del proyecto sea necesario utilizar medidas no incluidas en esta norma, los diámetros y espesores deben ser establecidos bajo la responsabilidad del usuario y fabricante, siempre de común acuerdo y siguiendo las siguientes recomendaciones: a)
Para la tolerancia del diámetro exterior y del espesor de pared, usar el mismo porcentaje aplicado a la medida inmediata inferior indicada en las tablas 1 y 2, correspondiente.
b)
El espesor de pared mínimo de los tubos se calcula empleando las fórmulas establecidas en las normas oficiales mexicanas NOM-002SECRE y NOM-003-SECRE (ver 2 Referencias).
En ningún caso el espesor de pared debe ser menor de los valores indicados en las tablas 1 y 2. c)
Los tubos deben cumplir con las especificaciones establecidas en esta norma.
6.1.3
Excentricidad
La máxima excentricidad permitida para cualquier tubo es del 12 %, cualquier otro valor mayor al 12 % se puede establecer por acuerdo entre cliente y fabricante. La excentricidad se obtiene midiendo el espesor máximo (A) y el espesor mínimo (B) del tubo y se cálcula con la fórmula siguiente: Excentrici dad (%) =
6.1.4
(A - B) × 100 A
Ovalidad
La ovalidad de los tubos no debe exceder del 5 %, cuando se determina de acuerdo con lo indicado en la norma mexicana NMX-E-021-SCFI (ver 2 Referencias).
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TABLA 1.-
Diámetro nominal, diámetro exterior, espesores de pared mínimos y tolerancias para los tubos serie inglesa
Dimensiones en mm.
Diámetro nominal Dn (in) Mm ½ 13 ¾ 19 1 25 1 ¼ 32 1 ½ 38 2 50 3 75 4 100 6 150 8 200 10 250 12 300
De 21,3 26,7 33,4 42,1 48,3 60,3 88,9 114,3 168,3 219,1 273,0 323,8
TABLA 2.-
Diámetro nominal Dn 20 25 32 40 50 63 75
Espesor RD
Diámetro exterior tol (±) 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,4
e 2,3 3,0 3,5 4,6 5,4 6,5 9,5 12,2 -----------------
9,3 tol (+) 0,3 0,4 0,4 0,5 0,6 0,8 1,1 1,5 -----------------
tol (+) ----0,4 0,4 0,5 0,5 0,7 1,0 1,2 1,8 2,4 3,0 3,5
13,5 e tol (+) ----------------2,5 0,3 3,1 0,4 3,7 0,4 4,5 0,5 6,6 0,8 8,5 1,0 12,4 1,5 16,2 2,0 20,2 2,4 24,0 2,9
17 e ------------2,5 2,9 3,6 5,2 6,7 9,9 12,9 16,1 19,1
tol (+) ------------0,4 0,4 0,6 0,7 0,8 1,2 1,5 1,9 2,3
Diámetro nominal, espesores de pared mínimos y tolerancias de los tubos serie métrica
Diámetro exterior De 20 25 32 40 50 63 75
11 e 2,3 2,4 3,0 3,8 4,4 5,5 8,1 10,4 15,3 19,8 24,8 29,5
tol (+) 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,4 0,5
9 e 3,0 3,0 3,6 4,4 5,6 7,0 8,3
tol (+) 0,4 0,5 0,5 0,6 0,7 0,9 1,0
e 3,0 3,0 3,0 3,7 4,6 5,8 6,8
Dimensiones en mm. SDR 11 17,6 Tol (+) e Tol (+) 0,4 2,3 0,4 0,4 2,3 0,4 0,4 2,3 0,4 0,4 2,3 0,4 0,6 2,9 0,4 0,7 3,6 0,5 0,8 4,3 0,6
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90 110 125 140 160 180 200 225 250 280 315
90 110 125 140 160 180 200 225 250 280 315
6.1.5
0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,4 1,5 1,7 1,9
10,0 12,2 13,9 15,5 17,8 20,0 22,2 25,0 27,8 31,1 35,0
1,2 1,4 1,5 1,7 1,9 2,2 2,4 2,7 2,9 3,3 3,7
8,2 10,0 11,4 12,7 14,6 16,4 18,2 20,5 22,7 25,4 28,6
1,0 1,2 1,3 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,7 3,0
5,2 6,3 7,1 8,0 9,1 10,3 11,4 12,8 14,2 15,9 17,9
0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,6 1,7 1,9
Diámetro de los rollos o carretes
En diámetro exterior mínimo de enrollado para los tubos en rollo o carrete debe cumplir con lo indicado en la tabla 3.
TABLA 3.-
Diámetro nominal e interior mínimo de los rollos o carretes de los tubos Diámetro interior del rollo m PEMD PEAD
Diámetro nominal Sistema inglés Sistema métrico in ½ ¾ 1 1¼ 1½ 2 2½
mm
mm
RD 11
13 19 25 32 38 50 60
16 20 25 32 40 50 63 75
0,60 0,60 0,75 0,80 1,00 1,30 1,50 1,50
RD 17 SDR 17,6 ------------------1,90 2,20
RD 11 0,6 0,6 0,6 0,8 1,0 1,3 1,6 1,8
RD 17 SDR 17,6
2,4 2,7
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3
75
4 5
100 125
90 110 125 140 Tmáx.
1,80 2,50 2,20 3,30 2,50 3,30 2,50 3,70 303 K (30ºC)
2,2 3,3 2,5 4,0 3,2 4,8 3,2 4,8 307 K (35ºC)
Tmáx. = Máxima temperatura de la superficie exterior del tubo recomendada en el momento del bobinado.
6.1.5.1
Los tubos en rollo o tramo deben tener cubiertos sus extremos con tapones de cualquier material plástico de su medida correspondiente. Lo anterior se verifica visualmente.
6.2
Mecánicas
6.2.1
Presión máxima de trabajo
La presión máxima de trabajo de los tubos de polietileno para la conducción de gas debe ser la establecida en las normas oficiales mexicanas NOM-002-SECRE y NOM003-SECRE (ver 2 Referencias). 6.2.2
Presiones de ensayo
6.2.2.1
Presión sostenida a corto periodo (reventamiento)
Los especímenes de los tubos de polietileno sistema inglés y métrico no deben presentar fallas, cuando se ensayan de acuerdo al procedimiento establecido en la norma mexicana NMX-E-016-SCFI (ver 2 Referencias), a la presión de ensayo determinada empleando el esfuerzo hidrostático indicado en la tabla 4, a una temperatura de 296 K ± 2 K (23ºC ± 2ºC). Para los especímenes de tubos de diámetro mayor de 100 mm, el ensayo de presión hidráulica sostenida por corto periodo puede ser reemplazado por el ensayo de resistencia a la tracción, conforme al procedimiento descrito en la norma mexicana NMX-E-046 (ver 2 Referencias). Los especímenes de ensayo deben tener una resistencia mínima a la tracción de 17,4 MPa (174 kgf/cm 2) para el polietileno de media densidad y 20,0 MPa (200 kgf/cm 2) para el de polietileno de alta densidad. 6.2.2.2
Resistencia a la presión hidráulica interna sostenida a corto periodo
Los especímenes de los tubos de polietileno sistema inglés y métrico, deben estar exentos de fallas, después de someterse como mínimo a la presión de ensayo, determinada empleando el esfuerzo hidrostático indicado en la tabla 4, durante por lo
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menos 100 h a una temperatura de 296 K ± 2 K (23ºC ± 2ºC), conforme al método de ensayo descrito en la norma mexicana NMX-E-013-SCFI (ver 2 Referencias). 6.2.2.3
Resistencia a la presión hidráulica interna sostenida por largo periodo
Los especímenes de los tubos de polietileno deben resistir sin presentar falla, la presión de ensayo determinada, empleando alguna de las condiciones establecidas en la tabla 4, a una temperatura de 353 K ± 2 K (80ºC ± 2ºC), conforme al procedimiento descrito en la norma mexicana NMX-E-013-SCFI (ver 2 Referencias). Se deben emplear 3 especímenes de ensayo. Dos o tres especímenes deben resistir o exceder el tiempo mínimo de falla. NOTA 1.-
Las presiones de ensayo se determinan utilizando la siguiente formula:
P=
2xS RD -1
donde: P S RD
es la presión de ensayo; es el esfuerzo hidrostático, y es la relación de dimensiones.
TABLA 4.-
Especificación Presión de reventamiento a 296 K ± 2 K (23°C ± 2°C) Presión sostenida a corto periodo a 296 K ± 2 K (23°C ± 2°C)
Esfuerzo Hidrostático (S) para los ensayos de presión sostenida
PEMD Esfuerzo hidrostático tiempo mínimo (S) de falla MPa (kgf/cm2)
PEAD MPa
(kgf/cm2)
tiempo mínimo de falla
Esfuerzo hidrostático (S)
17,4
(174)
60 s ≥ t ≤ 90 s
20
(200)
60 s ≥ t ≤ 90 s
9,0
(90)
t ≥ 100 h
12,4
(12,4)
t ≥ 100 h
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Presión sostenida por largo periodo a 353 K ± 2 K (80°C ± 2°C)
6.2.3
4,6 4,5 4,4 4,3 4,2 4,1 4,0
(46) (45) (44) (43) (42) (41) (40)
165 h 219 h 293 h 394 h 533 h 727 h 1 000 h
5,5 5,4 5,3 5,2 5,1 5,0 -
(55) (54) (53) (52) (51) (50) -
165 h 233 h 232 h 476 h 688 h 1 000 h -
Resistencia a la tracción
Cuando se realice el ensayo conforme al procedimiento descrito en la norma mexicana NMX-E-046 (ver 2 Referencias), los especímenes de ensayo deben tener una resistencia mínima a la tracción de 15 MPa (150 kgf/cm 2) para el polietileno de media densidad y 19 MPa (190 kgf/cm 2) para el de polietileno de alta densidad. Se deben ensayar un mínimo de 5 especímenes, con las dimensiones establecidas en el inciso 9.1.2.1.
6.2.4
Alargamiento mínimo a la ruptura
El espécimen del tubo de polietileno, se deben someter a ensayos de alargamiento y el momento crítico de ruptura no debe ser menor de 350 % a una velocidad de 25 mm/min conforme al procedimiento descrito en la norma mexicana NMX-E-082-SCFI (ver 2 Referencias). 6.3
Físicas y químicas
6.3.1
Densidad del tubo
Los especimenes obtenidos de los tubos de polietileno, de acuerdo con la resina utilizada en su fabricación, deben tener una densidad mínima a 296 K ± 2 K (23ºC ± 2ºC) de 0,923 g/cm 3 para el polietileno de media densidad y de 0,941 g/cm 3 para el polietileno de alta densidad. Esto se verifica conforme a los procedimientos descritos en las normas mexicanas establecidas en el capítulo 2 de referencias. 6.3.1.1
Para compuestos de color negro, la densidad de la resina debe calcularse con la siguiente fórmula:
Densidad de la resina virgen = Densidad del tubo – 0,004(% en masa de negro de humo)
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NOTA 2.-
En caso de inconsistencia en el valor de la densidad reportada por el proveedor de la materia prima o el fabricante y los resultados obtenidos con la ecuación anterior, establecer como tolerancia ± 0,002 g/cm 3.
6.3.1.2
Para compuestos de color amarillo, la densidad de la resina debe ser proporcionada por el fabricante de la misma.
6.3.2
Contenido de negro de humo
Los tubos de polietileno deben contener de 2,0 % a 3,0 % en masa de negro de humo, al verificarse de acuerdo a lo indicado en la norma mexicana NMX-E-034 (ver notas 3 y 4).
6.3.3
Dispersión de negro de humo
Los tubos de polietileno color negro deben cumplir con la dispersión de negro de humo especificada en las fotografías 1 a la 6, de la norma mexicana NMX-E-061 (ver 2 Referencias y notas 3 y 4). NOTA 3.-
Los ensayos de contenido y dispersión de negro de humo únicamente aplican a los tubos de color negro.
6.3.4
Dispersión de pigmento
La materia prima, así como los tubos de polietileno deben tener un grado de aglomeración de pigmento menor o igual a 3, de acuerdo con lo establecido en el inciso 11.5 (ver 11 Bibliografía). Este ensayo es únicamente para compuestos que no son negros. NOTA 4.-
En caso de utilizar materia prima pigmentada de origen en la fabricación de los tubos, los ensayos indicados en los incisos 6.3.1, 6.3.2, 6.3.3 y 6.3.4 no aplican, por lo tanto la densidad debe verificarse sobre la materia prima, de acuerdo con el plan de inspección del fabricante.
6.3.5
Resistencia al envejecimiento por esfuerzo ambiental
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Los tubos objeto de esta norma deben tener una resistencia al agrietamiento por esfuerzo ambiental de 192 h como mínimo conforme al método de ensayo descrito en la norma mexicana NMX-E-184 (ver 2 Referencias), empleando la condición A. 6.3.6
Resistencia química
Los especímenes de los tubos al ser sometidos a la acción de los reactivos químicos señalados en la tabla 5, no deben incrementar su peso en más de 0,5 % (1 % para tolueno en metanol) y no debe disminuir más de 2,1 MPa (21 kgf/cm 2) la resistencia a la tracción original, cuando se ensayan de acuerdo con el procedimiento descrito en el inciso 9.1.
TABLA 5.-
Reactivos
Concentración (% por volumen) Aceite mineral U.S.P 100 Terbutil mercaptano 5 en aceite mineral Agentes anticongelantes (al menos uno debe utilizarse) Reactivo
Metanol Etilenglicol Tolueno
6.3.7
100 100 15 % en metanol.
Reversión térmica
Cuando los tubos se ensayan durante 30 min a 383 K ± 2 K (110°C ± 2°C), de acuerdo con lo establecido en la norma mexicana NMX-E-179-SCFI (ver 2 Referencias), el resultado no debe variar más del 3 % en sentido longitudinal además, en los especímenes no deben aparecer burbujas, fisuras, oquedades, así como otros defectos apreciables. 6.3.8
Color
El color de los tubos de polietileno de media densidad (PEMD) para la conducción de gas deben ser de color amarillo, y los tubos de polietileno de alta densidad deben ser de color negro con franjas amarillas (mínimo 3 franjas coextruidas, distribuidas equidistantemente sobre la superficie del tubo). Esta especificación se verifica visualmente.
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6.3.9
Apariencia
La superficie interna y externa del tubo deben ser lisas de color homogéneo, libres de grietas, ampollas, protuberancia o cualquier otro defecto apreciable. No deben contener impurezas ni porosidades. Lo anterior se inspecciona visualmente.
7
MATERIA PRIMA
Los tubos objeto de esta norma deben ser elaborados con resina o compuesto de polietileno de alta densidad y polietileno de media densidad que cumpla las especificaciones establecidas en la tabla 6.
TABLA 6.
Especificaciones de la resina de polietileno (PE) Polietileno de media densidad (PEMD)
Propiedades
0,923 g/cm3 a 0,940 g/cm3
Densidad
Polietileno de alta densidad (PEAD) 0,941 g/cm3 a 0,965 g/cm 3
Módulo de flexión
552 - < 758 MPa (80 000 a 110 000 psi)
758 - <11103 MPa (110 000 - < 160 000 psi)
Esfuerzo a la tensión
18 - < 21 MPa (2 600 - < 3 000 psi)
21 - < 24 MPa (3 000 -
Resistencia al medió ambiente (agrietamiento) a) condición de ensayo b) Duración del ensayo c) Porcentaje máximo de falla
----------------192 h a 100°C 20 %
2 % mínimo de negro humo 192 h a 100°C 20 %
Base de diseño hidrostática a 296 K (23°C)
8
8,62 MPa (1 250 psi)
<
3 500 psi)
11,03 MPa (1 600 psi)
MUESTREO
Para verificar la calidad de los tubos objeto de esta norma, debe utilizarse un plan de muestreo establecido de acuerdo con el plan de inspección del fabricante, con un nivel de calidad aceptable del 0,1 %, de acuerdo con lo establecido en las normas mexicanas NMX-Z-012/1, NMX-Z-012/2 y NMX-Z-012/3 (ver 2 Referencias).
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9
MÉTODOS DE ENSAYO
Para verificar la calidad de los tubos de polietileno objeto de esta norma, se deben aplicar las normas mexicanas de métodos de ensayo establecidas en el capítulo 2, además del siguiente:
9.1
Resistencia química
9.1.1
Aparatos y equipo
-
Balanza analítica con resolución de 0,005 g. Vaso de precipitados.
9.1.2
Preparación de los especímenes
9.1.2.1
De un tubo de polietileno para gas cortar los especímenes, los cuales deben ser anillos de 12,7 mm de ancho con una sección reducida de 6,35 mm ± 0,13 mm de ancho (ver figura 1), o placas de 101,6 mm x 50,8 mm, con un a sección reducida de 25,4 mm (ver figura 2).
9.1.3
Procedimientos
9.1.3.1
Ensayar 5 especímenes con cada uno de los reactivos indicados en la tabla 5, se debe emplear por lo menos uno de los anticongelantes que se indican.
9.1.3.2
Determinar la masa de cada espécimen en la balanza analítica con una aproximación de 0,005 g.
9.1.3.3
Sumergir los especímenes completamente en el reactivo contenido en el vaso de precipitados durante 72 h, t eniendo cuidado de taparlo.
9.1.3.4
Después del tiempo establecido, sacar los especímenes de los reactivos y secarlos perfectamente con un trapo limpio y seco.
9.1.3.5
Una vez secos, dejar reposar los especímenes a 296 K ± 2K (23°C ± 2°C) durante 125 min ± 5 min y determinar nuevamente su masa. Calcúlese el incremento en masa con una aproximación de 0,01 % con relación a la masa original.
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9.1.3.6
Someter los especímenes al ensayo de resistencia a la tracción, de acuerdo con el procedimiento descrito en las normas mexicanas NMXE-046 y NMX-E-082-SCFI (ver 2 Referencias) los cuales deben cumplir lo establecido en los incisos 6.2.2.1 y 6.2.3, respectivamente.
9.1.3.7
Registrar los valores obtenidos.
9.1.4
Informe del ensayo
-
Temperatura del ensayo; Reactivo utilizado; Tiempo de inmersión del espécimen en los reactivos; Identificación completa del espécimen; Apariencia general del espécimen, antes y después del ensayo; masa inicial y final del espécimen; Diferencia (ganancia o pérdida de masa expresada en por ciento), considerando la masa de la muestra acondicionada como el 100 %; Nombre del analista; Fecha del ensayo, y Referencia a esta norma.
FIGURA 1.-
Dimensiones del espécimen en forma de anillo (Esta figura es únicamente ilustrativa)
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e, es el espesor del tubo
FIGURA 2.-
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Dimensiones del espécimen en forma de placa (Esta figura es únicamente ilustrativa)
MARCADO
Los tubos objeto de esta norma, se deben marcar en forma clara, legible e indeleble a intervalos no mayores de 1 m, el color del marcado debe contrastar con el color de los tubos, y debe incluir como mínimo lo siguiente: -
Nombre, Razón Social, Marca Registrada o Símbolo del fabricante; Designación y código de la resina del PE; Diámetro nominal del tubo, en mm (in); Relación de dimensiones (RD o SRD); Lote y Fecha de fabricación (año/mes/día o día/mes/año); Uso: Gas; La leyenda "HECHO EN MÉXICO" o país de origen, y Marca de conformidad, cuando así se autorice.
Ejemplos ilustrativos de marcado de los tubos: a)
RAZÓN SOCIAL PE 3408 60,3 mm RD-11 HECHO EN MÉXICO.
2001-01-22
GAS
b)
SÍMBOLO DEL FABRICANTE 75 mm PE 80 SRD-17,6 GAS 2001-01-30 HECHO EN MÉXICO.
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11
BIBLIOGRAFÍA
11.1
NOM-008-1993-SCFI
Sistema General de Unidades de Medida, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 14 de octubre de 1993.
11.2
NMX-E-018-SCFI-2002
Industria del plástico - Tubos de polietileno de alta densidad (PEAD) para la conducción de agua a presión - Especificaciones. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 19 de marzo de 2002.
11.3
NMX-E-043-1977
Tubos de polietileno para la conducción de gas natural y gas licuado de petróleo. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el 25 de mayo de 1977.
11.4
ISO 4437:1997
Buried polyethylene (PE) pipes for the supply of gaseous fuel – Metric series – Specification.
11.5
ISO 13949-97
Method for the assessment of the degree of pigment dispersion in polyolefin pipes, fittings and compounds.
11.6
ASTM D-2513-98
Thermoplastic gas pressure pipe, Tubing and Fittings.
11.7
ASTM F 714-00
Standard Specification for Polyethylene (PE) Plastic Pipe (SDR-PR) Based on Outside Diameter.
11.8
ASTM F 1589-95
Test method for determination of the critical pressure for rapid crack propagation in plastic pipe.
11.9
NF T-54065-1987
Tubes en polyétylene pour réseaux de distribution de combustibles gazeux -Spécifications et méthodes d’essais.
11.10
UNE-53333-1990
Tubos de polietileno de media y alta densidad para canalizaciones enterradas de distribución de combustibles gaseosos – Características y métodos de ensayo.
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CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES
Esta norma mexicana es parcialmente equivalente a la norma internacional ISO 4437:1997. APÉNDICE INFORMATIVO A A.1 Las unidades que en el cuerpo de esta norma aparecen entre paréntesis, únicamente se utilizan para fines prácticos, de acuerdo a lo indicado en la norma oficial mexicana NOM-008-SCFI (ver 11 Bibliografía). A.2 La equivalencia de la clasificación de la materia prima de acuerdo al sistema métrico y el sistema inglés es la siguiente: Materia prima Polietileno de alta densidad (PEAD) Polietileno de media densidad (PEMD)
Sistema métrico
Sistema ingles
PE 3456
PE 100
PE 3408
PE 2444
PE 80
PE 2406
A.3
Manejo y almacenamiento de los tubos
A.3.1
Manejo
Para evitar daños en los tubos, éstos no deben arrastrarse, golpearse contra el suelo o con herramientas. El material utilizado para efectuar las ataduras, no debe producir raspaduras o deformaciones a los tubos. Las tuberías en rollos se deben sujetar y transportarse en forma horizontal. Se sugiere emplear plataformas transportables (pallets). A.3.2
Almacenamiento
Se recomienda que los tubos de polietileno sean instalados en un periodo máximo de veinticuatro meses a partir de la fecha de fabricación, después del periodo máximo indicado, se sugiere evaluar las especificaciones de los tubos conforme a la presente norma. Para asegurar lo anterior, se recomienda no recibir tubos que tenga una fecha de fabricación mayor a 6 meses.
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Los tubos deben almacenarse en lugares techados que les permitan una buena ventilación. La superficie de apoyo de los tubos en tramos debe ser nivelada y plana, libre de piedras, apoyando la primera capa de tubos sobre tiras de madera las cuales deben tener una separación no mayor de 1,5 m. La tubería en rollos, debe almacenarse atada y permanecer así hasta su utilización. Las estibas de los tubos de polietileno en tramo o rollo deben tener una altura no mayor de 2,0 m.
APÉNDICE INFORMATIVO B Uniones termofusionadas: Una característica importante de los tubos de polietileno, es su capacidad de ser unidos por termofusión (soldadura), con la cual se evitan las discontinuidades de las uniones mecánicas. Sin embargo, debe prestarse atención a las dificultades que puede presentar la termofusión (soldadura) de dos tubos de polietileno con propiedades similares, pero de diferente RD o SRD, resina y fabricante, por lo cual se recomienda que antes de integrar un nuevo polietileno (PE) en las canalizaciones, se lleven a cabo ensayos en las uniones, con lo cual se demuestre la compatibilidad de ambos materiales. El ensayo básico que se recomienda para determinar la compatibilidad de ambos materiales es el de ”soldadura a tope” y que a continuación se describe: a)
Para llevar a cabo la unión de los tubos se debe utilizar el procedimiento que el usuario solicite.
b)
Se utilizan 3 especímenes según alguno de los esquemas indicados en la figura siguiente, o similares que no eviten el esfuerzo axial.
c)
Cada espécimen se somete al ensayo de resistencia a la presión sostenida por largo periodo, a 353 k ± 2 K (80ºC ± 2ºC). El tiempo y la presión de ensayo recomendado para este ensayo se establecen en la tabla 4.
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d)
Dos de tres especímenes deben resistir o exceder la presión de ensayo durante el tiempo especificado. Las uniones deben estar exentas de fallas.
México, D.F. a,
MIGUEL AGUILAR ROMO DIRECTOR GENERAL AVA/AFO/DLR/MRG.
NMX-E-043-SCFI-2002 INDUSTRIA DEL PLÁSTICO - TUBOS DE POLIETILENO (PE) PARA LA CONDUCCIÓN DE GAS NATURAL (GN) Y GAS LICUADO DE PETRÓLEO (GLP) - ESPECIFICACIONES (CANCELA A LA NMX-E-043-1977) PLASTIC INDUSTRY - POLYETHYLENE PIPES (PE) FOR THE CONVEYING OF NATURAL AND PETROLEUM GASES (LPG) SPECIFICATIONS
NMX-E-043-SCFI-2002
PREFACIO En la elaboración de esta norma mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones: -
AMANCO MÉXICO, S.A. DE C.V.
-
ASOCIACIÓN MEXICANA DE GAS NATURAL, A.C.
-
CENTRO NACIONAL PARA LA CALIDAD DEL PLÁSTICO, S.C.
-
COMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN NACIONAL DE LA INDUSTRIA DEL PLÁSTICO
-
DRISCOPIPE MEXICANA, S. DE R.L. DE C.V.
-
DURALINE MÉXICO, S.A. DE C.V.
-
EXTRUMEX, S.A. DE C.V.
-
GAS NATURAL MÉXICO, S.A. DE C.V
-
INDUSTRIA PLÁSTICA DE TUBERÍAS, S.A. DE C.V.
-
MADEPLA, S.A. DE C.V.
-
MAXIGAS NATURAL, S.A. DE C.V.
-
PETRÓLEOS MEXICANOS Y ORGANISMOS SUBSIDIARIOS
-
PLÁSTICOS REX, S.A. DE C.V.
-
PLEXCO DE MÉXICO, S.A. DE C.V.
-
POLIDUCTOS, S.A. DE C.V.
-
TUBOS FLEXIBLES, S.A. DE C.V.
-
SOLVAY
ÍNDICE DEL CONTENIDO
NMX-E-043-SCFI-2002
Número del capítulo
Página
1
Objetivo y campo de aplicación
1
2
Referencias
2
3
Definiciones
4
4
Abreviaturas
6
5
Clasificación
6
6
Especificaciones
7
7
Materia prima
16
8
Muestreo
16
9
Métodos de ensayo
16
10
Marcado
19
11
Bibliografía
20
10
Concordancia con normas internacionales
21
Apéndice informativo A
21
Apéndice informativo B
22
