NTP ISO 4427 - 2008 HDPE

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
NORMA TÉCNICA
PERUANA
NTP ISO 4427-1
1 de 18
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
NORMA TÉCNICA
PERUANA
2.
NTP ISO 4427-1
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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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3 de 18
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
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3.
TÉRMINOS,
ABREVIADOS
3.1
NTP ISO 4427-1
4 de 18
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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5 de 18
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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6 de 18
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.
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3.1.3
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7 de 18
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
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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
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4.
MATERIAL
4.1
Compuesto
NTP ISO 4427-1
9 de 18
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 .
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4.3
NTP ISO 4427-1
10 de 18
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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NTP ISO 4427-1
11 de 18
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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12 de 18
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
NORMA TÉCNICA
PERUANA
4.5
NTP ISO 4427-1
13 de 18
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.
NORMA TÉCNICA
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NTP ISO 4427-1
14 de 18
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).
NORMA TÉCNICA
PERUANA
6.
6.1
NTP ISO 4427-1
15 de 18
ANTECEDENTES
ISO 4427-1:2007
PLASTICS
PIPING
SYSTEMS
–
POLYETHYLENE (PE) PIPES AND
FITTINGS FOR WATER SUPPLY – Part 1:
General
NORMA TÉCNICA
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NTP ISO 4427-1
16 de 18
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
NORMA TÉCNICA
PERUANA
NTP ISO 4427-1
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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).
NORMA TÉCNICA
PERUANA
B.2
NTP ISO 4427-1
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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 .