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  • de HDPETuberas y FittingsTuberas y Fittings

  • 11

    ndice

    1. Introduccin 3

    2. Ventajas 42.1 Resistencia qumica 42.2 Servicio a largo plazo 42.3 Bajo peso 42.4 Coeficiente de friccin 42.5 Sistemas de unin 42.6 Resistencia/flexibilidad 42.7 Resistencia a la abrasin 52.8 Estabilidad a la intemperie 52.9 Estabilidad ante cambios de temperatura 5

    3. Aplicaciones 63.1 Minera 63.2 Agricultura 63.3 Sector pesquero 63.4 rea sanitaria 63.5 Industria qumica 63.6 Industria en general 6

    4. Especificaciones tcnicas materia prima 84.1 Tabla: Especificaciones tcnicas PE 100 84.2 Tabla: Especificaciones tcnicas PE 80 8

    5. Dimensiones para tuberas 95.1 Tubera HDPE PE 100 norma ISO 4427 105.2 Tubera HDPE norma DIN 8074 11

    6. Dimensiones para fittings 126.1 Codos segmentados para soldadura

    por termofusin 126.2 Tees segmentadas para soldadura

    por termofusin 146.3 Reducciones para soldadura por termofusin 166.4 Porta flanges (stub ends) para soldadura

    por termofusin 176.5 Fittings inyectados para soldadura tipo soquete 186.6 Fittings inyectados para soldadura por electrofusin 206.7 Fittings inyectados 256.8 Flanges 296.9 Uniones especiales 326.9.1 Unin roscada (Plasson o equivalente) 326.9.2 Unin tipo Victaulic 34

    General

  • 210. Consideraciones de diseo 5510.1 Clculo hidrulico 5510.1.1 Flujo bajo presin 5510.1.2 Seleccin del dimetro interno

    de la tubera 5510.1.3 Prdidas de carga 55

    a) Frmula de Hazen-Williams 55b) Frmula de Colebrook 56

    10.1.4 Prdida de carga en singularidades 6010.1.5 Flujo gravitacional 60

    a) Flujo a seccin llena 60b) Flujo a seccin parcial 60

    10.1.6 Golpe de ariete 6410.2 Curvas de regresin 6510.3 Lmite de curvatura 6610.4 Clculo de deflexiones 66

    11. Control de calidad 7111.1 Materia prima 7111.2 Tuberas 71

    12. Tabla de resistencia qumica 72

    13. Servicios al cliente 7613.1 Servicio de termofusin en terreno 7613.2 Asistencia tcnica 7613.3 Fabricacin de piezas especiales 76

    Anexos 77Anexo A: Tabla dimensionales 77Anexo B: Normas de referencia relacionadas

    con tuberas y fittings de HDPE. 79Anexo C: Ejemplos de clculos 80

    C1: Clculo de prdida de carga utilizando frmulas de Hazen-Williams y Colebrook 80C2: Clculo de prdida de carga utilizando baco de Hazen-Williams 81C3: Clculo de prdida de carga utilizando los bacos de Manning 82C4: Clculo de b para la instalacin de vlvulas mariposa 86C5: Clculo de espaciamiento entre soportes areos 87C6: Teorema de Bernoulli para lquidos perfectos 89

    7. Sistemas de unin 357.1 Uniones fijas 357.1.1 Soldadura a tope 357.1.2 Soldadura por electrofusin 377.1.3 Soldadura tipo soquete 397.2 Uniones desmontables 407.2.1 Stub ends y flanges 407.2.1.1Flanges tradicionales 407.2.1.2 IPP DeltaflexTM Flanges tipo Convoluted 417.2.2 Unin roscada (Plasson o equivalente) 427.2.3 Unin tipo Victaulic 44

    8. Instalacin 458.1 Instalacin subterrnea 458.1.1 Excavacin y preparacin del encamado 458.1.2 Tendido de la tubera 458.1.3 Expansin y contraccin trmicas 468.1.4 Instalacin de fittings 468.1.5 Pasada de pared 478.1.6 Relleno y compactacin 478.2 Instalacin superficial 478.2.1 Dilatacin y contraccin trmicas 478.2.2 Soportes guas 488.2.3 Soportes anclajes 488.2.4 Aplicaciones en conduccin de pulpas 498.3 Instalacin bajo agua 498.3.1 Unin y montaje 498.3.2 Anclajes y pesos 498.3.3 Lanzamiento al agua y hundimiento 508.4 Instalacin en tendidos existentes

    (RELINING) 508.5 Reparacin de lneas daadas 508.5.1 Reparacin permanente 518.5.2 Reparacin mecnica 518.5.3 Reparacin de fittings 528.5.4 Reparacin bajo el agua 528.6 Precauciones de instalacin para

    fittings segmentados 52

    9. Suministro, transporte yalmacenamiento 53

    9.1 Suministro 539.2 Transporte 539.3 Almacenamiento 54

  • 33

    La industria de materiales plsticos se ha desarrollado por alrededor de 100aos, pero el polietileno (PE) fue descubierto en la dcada del 30. Los primerosPE eran de baja densidad y se utilizaron principalmente como conductores decables. Los polietilenos de alta densidad (HDPE), utilizados hoy da en sistemasde tuberas, fueron desarrollados en los aos 50.Los sistemas de tuberas de HDPE ofrecen la oportuni-dad de utilizar ventajosamente las caractersticas tanparticulares de este material y ocuparlas para resolverantiguos problemas y disear sistemas para aplicacio-nes donde los materiales tradicionales son inadecua-dos o demasiado costosos. Las tuberas de HDPE ofre-cen mayores alternativas de diseo garantizando unalarga vida til, economa en instalacin y equipos, mi-nimizando los costos de mantencin, cuando las condi-ciones de operacin estn dentro de las capacidades detemperatura y presin del material.El desarrollo de tcnicas especiales de proceso y el me-joramiento de los equipos de produccin han permiti-do obtener cada vez mejores resinas, con las cuales se logran productos termi-nados nicos para la industria, tanto en calidad como en funcionamiento.

    Uno de los ms recientes desarrollos concierne a un grado de HDPE con propie-dades de resistencia significativamente mayores que las del HDPE tradicional.Este nuevo grado, denominado PE 100, es usado particularmente en tuberaspara agua a presin, obtenindose un ahorro en el espesor de pared de lastuberas en aproximadamente 35% comparado con una tubera de HDPE tra-dicional.

    En este catlogo se presentan las ventajas y principales aplicaciones de las tu-beras y fittings de HDPE, las especificaciones tcnicas del material, los sistemasde unin, las consideraciones de diseo e instalacin, etc. Se ha dedicado unespecial esfuerzo en la preparacin de los captulos de dimensiones de tube-ras y fittings, cubriendo una amplia gama de productos que cumplen con lascaractersticas dimensionales establecidas en normas internacionales. Duratecfabrica tuberas y fittings de HDPE a partir de resinas de excelente calidad su-ministradas por proveedores certificados bajo normas de la serie ISO 9000 y deacuerdo a las ms estrictas normas de fabricacin.

    La finalidad primordial de este catlogo es servir de material de apoyo, presen-tando informacin confiable con lo mejor de nuestro conocimiento y expe-riencia. Con este propsito, pretendemos mantener una exitosa relacin connuestros clientes y ofrecerles el mejor servicio.

    Vista frontal Planta IndustrialLo Chena, San Bernardo, Santiago.

    1. Introduccinintroduccin

  • 42. Ventajas

    Cuando se comparan con materiales tradiciona-les, los sistemas de tuberas de polietileno de altadensidad (HDPE) ofrecen significativos ahorrosen los costos de instalacin y equipamiento,mayor libertad de diseo, bajo costo de man-tencin y una larga vida til para la mayora deestos sistemas.Estos beneficios, ventajas y oportunidades de dis-minucin de costos se derivan de las propieda-des y caractersticas nicas de las tuberas deHDPE.

    2.1 Resistencia qumicaPara todos los propsitos prcticos, las tuberasde HDPE son qumicamente inertes. Existe sloun nmero muy reducido de fuertes productosqumicos que podran afectarlas. Los qumicosnaturales del suelo no pueden atacarlas o cau-sarles degradacin de ninguna forma. El HDPEno es conductor elctrico, por lo cual no son afec-tadas por la oxidacin o corrosin por accinelectroltica. No permiten el crecimiento, ni sonafectadas por algas, bacterias u hongos y son re-sistentes al ataque biolgico marino.

    2.2 Servicio a largo plazoLa vida til estimada tradicionalmente para lastuberas de HDPE es superior a 50 aos para eltransporte de agua a temperatura ambiente(20C). Para cada aplicacin en particular, las con-diciones de operacin internas y externas pue-den alterar la vida til o cambiar la base de dise-o recomendada para alcanzar la misma vida til.Estas conclusiones son respaldadas por ms deveinte aos de experiencia real.

    2.3 Bajo pesoLas tuberas de HDPE pesan considerablementemenos que la mayora de las tuberas de mate-riales tradicionales. Su gravedad especfica es0,950, flotan en agua. Son 70-90% ms livianasque el concreto, fierro o acero, haciendo msfcil su manejo e instalacin. Importantes aho-rros se obtienen en mano de obra y requerimien-to de equipos.

    2.4 Coeficiente de friccinDebido a su gran resistencia qumica y a laabrasin, las tuberas de HDPE mantienen exce-lentes propiedades de escurrimiento durante suvida til. Gracias a sus paredes lisas y a las carac-tersticas de impermeabilidad del PE, es posibleobtener una mayor capacidad de flujo y mnimasprdidas por friccin. Para los clculos de flujobajo presin, se utiliza comnmente un factor Cde 150 para la frmula de Hazen-Williams. Cuan-do el flujo es gravitacional, se utiliza un factorn de 0,009 para la frmula de Manning.

    2.5 Sistemas de uninLas tuberas de HDPE se pueden unir mediantetermofusin por soldadura a tope, por electro-fusin o bien por soldadura tipo soquete. El sis-tema de soldadura a tope es reconocido en la in-dustria como un sistema de unin de gran confia-bilidad, es costoefectivo, no requiere coplas, nose producen filtraciones y las uniones son msresistentes que la tubera misma. Las tuberas tam-bin pueden unirse por medios mecnicos, talescomo stub ends y flanges, coplas de compresino uniones tipo Victaulic. No se pueden unir me-diante solventes o adhesivos.

    2.6 Resistencia/flexibilidadLa gran resistencia de las tuberas de HDPE es unaimportante caracterstica derivada de las propie-dades qumicas y fsicas tanto del material comodel mtodo de extrusin. La tubera no es frgil,es flexible, por lo que puede curvarse y absorbercargas de impacto en un amplio rango de tem-peraturas. Esta resistencia y flexibilidad permitena la tubera absorber sobrepresiones, vibracionesy tensiones causadas por movimientos del terre-no. Pueden deformarse sin dao permanente ysin efectos adversos sobre el servicio a largo pla-zo. Esto permite que sean instaladas sin proble-mas en terrenos con obstculos, ya que pued