NTC5276 TUBERÃ-A A PRESIÃ“N COMPUESTA DE POLIETILENO_ALUMINIO_POLIETILENO (PE-AL-PE).pdf

NORMA TCNICA NTC COLOMBIANA 5276

2004-07-28

TUBERA A PRESIN COMPUESTA DE POLIETILENO/ALUMINIO/POLIETILENO (PE-AL-PE) E: COMPOSITE PRESSURE PIPE OF

POLYETHYLENE/ALUMINUM/ POLYETHYLENE (PE/AL/PE)

CORRESPONDENCIA: esta norma es idntica (IDT) a la norma

ASTM D 1282:2001 Standard Specification for Polyethylene/Aluminum/Polyethylene (PE/AL/PE). Copyright ASTM International. 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19429, USA.

DESCRIPTORES: compuesto; PEALPE; tubo;

polietileno; presin. I.C.S.: 23.040.00 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Tcnicas y Certificacin (ICONTEC) Apartado 14237 Bogot, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435

Prohibida su reproduccin Editada 2004-08-10

PRLOGO El Instituto Colombiano de Normas Tcnicas y Certificacin, ICONTEC, es el organismo nacional de normalizacin, segn el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carcter privado, sin nimo de lucro, cuya Misin es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y proteccin al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del pas, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representacin de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalizacin Tcnica est garantizada por los Comits Tcnicos y el perodo de Consulta Pblica, este ltimo caracterizado por la participacin del pblico en general. La NTC 5276 fue ratificada por el Consejo Directivo del 2004-07-28. Esta norma est sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuacin se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a travs de su participacin en el Comit Tcnico 91 Tuberas, ductos y accesorios de plstico. COLOMBIANA DE EXTRUSIN S.A. EXTRUCOL COMPAA GENERAL DE PLSTICOS EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOT-ESP EMPRESA DE TELECOMUNICACIONES DE BOGOT-ETB EMPRESAS PBLICAS DE MEDELLN FLOWTITE ANDERCOL S.A.

IMEC PAVCO S.A. PLSTICOS GERFOR S.A. PLEXIN LTDA. PVC GERFOR S.A. RALCO S.A. TUBOTEC S.A. TUVINIL DE COLOMBIA S.A.

Adems de las anteriores, en Consulta Pblica el Proyecto se puso a consideracin de las siguientes empresas: ACOPLSTICOS AMERICAN PIPE ASESORES EN PLSTICO CELPLAST DICOL LTDA. DILMAR & CA LTDA. EMPRESA COLOMBIANA DE PETRLEOS ECOPETROL FBRICA NACIONAL DE MUECOS/INTERAMERICANA DE PLTICOS GAS NATURAL S.A. E.S.P. GASES DE OCCIDENTE S.A. E.S.P. GASES DEL CARIBE E.S.P.

GASES DEL NORTE DEL VALLE GASES DEL QUINDO GRUPO REDES (TEXNO) INGENIERA DE SERVICIOS Y CALIDAD INSTITUTO DE CAPACITACIN, INVERSIN DEL PLSTICO Y EL CAUCHO LLANOGAS METROAGUA METROGAS DE COLOMBIA S.A. E.S.P. MUNDIPLAST S.A. POLIPROPILENO DEL CARIBE S.A. PRODUCTOS MORGAN PROMIGAS E.S.P.

SENA, CENTRO COLOMBO ALEMN, ASTIN SOCIEDAD DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y ASEO DE BARRANQUILLA SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO

SUPERINTENDENCIA DE SERVICIOS PBLICOS DOMICILIARIOS SURTIDORA DE GAS DEL CARIBE S.A. TELECOM TUBINCOL TUBOS DE OCCIDENTE UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

ICONTEC cuenta con un Centro de Informacin que pone a disposicin de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales.

DIRECCIN DE NORMALIZACIN

NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 5276

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TUBERA A PRESIN COMPUESTA DE POLIETILENO/ALUMINIO/POLIETILENO (PE-AL-PE) 0. INTRODUCCIN Esta norma es una adopcin idntica (IDT) por traduccin de la norma ASTM F 1282:2001a, Standard Specification for Polyethylene/Aluminum/Polyethylene (PE/AL/PE) Composite Pressure Pipe. 1. ALCANCE 1.1 Esta norma cobija un tubo compuesto de polietileno co-extruido a presin, con un refuerzo de tubo interior de aluminio soldado entre las capas interior y exterior. Las capas interior y exterior de polietileno estn ligadas al tubo de aluminio por medio de un derretido adhesivo. Se incluye un sistema de nomenclatura para los tubos de polietileno-aluminio-polietileno (PE-AL-PE), los requisitos y mtodos de ensayo de los materiales, las dimensiones de los tubos interiores y el tubo acabado, ensayos de adhesin, y el funcionamiento a presin de estallido y presin sostenida. Se dan adems los requisitos y mtodos de marcacin. El tubo cobijado por esta especificacin se destina para el uso en sistemas de distribucin de agua potable en aplicaciones residenciales y comerciales, derivacin o toma de agua, sistemas de irrigacin subterrnea, y sistemas de calefaccin por paneles radiantes, conductos para tendido de lneas, sistemas para derretir nieve y hielo, y para gases compatibles con el tubo compuesto y sus accesorios. 1.2 Esta norma tiene que ver con solamente con tubos compuestos metlicos y plsticos que contengan un tubo interior metlico soldado. El tubo metlico interior debe ser capaz por s solo de soportar presiones internas. Los tubos formados por capas metlicas no soldadas entre s estn fuera del alcance de esta especificacin. 1.3 Las especificaciones para los conectores usados con tubera conforme a los requisitos de esta especificacin se dan en el Anexo1. 1.4 Esta norma no incluye tubos con enlace cruzado de polietileno-aluminio-polietileno de enlace cruzado (vase la norma ASTM F 1281). 1.5 Los valores indicados en unidades SI deben tomarse como mandatorios. Los valores dados entre parntesis son de carcter informativos.


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1.6 La siguiente advertencia de precaucin aplica solamente a la parte de mtodos de ensayo, Seccin 9, de este especificacin: Esta norma no pretende abordar todos los aspectos de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de la misma el consultar y establecer las prcticas de seguridad y salud adecuadas y determinar la aplicabilidad de limitaciones regulatorias antes de su empleo. 2. REFERENCIAS NORMATIVAS 2.1 NORMAS ASTM ASTM D 618, Practice for Conditioning Plastics and Electrical Insulating Materials for Testing ASTM D 1248, Specification for Polyethylene Plastics Molding and Extrusion Materials ASTM D 1598, Test Method for Time-to-Failure of Plastic Pipe Under Constant Intrenal Pressure ASTM D 1599, Test Method for Short-Time Hydraulic Failure Pressure of Plastic Pipe, Tubing, and Fittings ASTM D 1600, Terminology for Abbreviated Terms Relating to Plastics ASTM D 1898, Practice for Sampling of Plastics ASTM D 2104, Specification for Polyethylene (PE) Plastic Pipe, Schedule 40 ASTM D 2122, Test Method for Determining Dimensions of Thermoplastic pipe and Fittings ASTM D 2837, Test Method for Obtaining Hydrostatic Design Basis for Thermoplastic Pipe Materials ASTM D 3035, Specification for Polyethylene (PE) Plastic Pipe (DR-PR) Based on Controlled Outside Diameter ASTM D3350, Specification for Polyethylene Plastic Pipe and Fittings Materials ASTM E 8, Test Method for Tension Testing of Metallic Materials ASTM F 412, Terminology Relating to Plastic Piping Systems ASTM F 1281, Specification for Crosslinked Polyethylene/Aluminium/Crosslinked Polyethylene (PEX-AL-PEX) Pressure Pipe ASTM F 1974, Specification for Metal Insert Fittings for Polyethylene/Aluminium/Polyethylene and Crosslinked Polyethylene/Aluminium/Crosslinked Polyethylene Composite Pressure Pipe 2.2 NORMA NSF Standard No. 14, Plastics Piping System Components and Related Materials Standard No. 61, Drinking Water System Components-Health Effects


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2.3 NORMA DE UNIFORM CLASSIFICATION COMMITTEE: Uniform Freight Classification 2.4 NORMA DE NATIONAL MOTOR FREIGHT ASSOCIATION National Motor Freight Classification 2.5 NORMA FEDERAL Fed. Std. No. 123 Marking for Shipment (Civil Agencies) 2.6 NORMA MILITAR MIL-STD-129 Marking for Shipment and Storage 3. TERMINOLOGA 3.1 DEFINICIONES Las definiciones estn de acuerdo con la terminologa de la norma ASTM F 412, y las abreviaturas cumplen con la norma ASTM D 1600, a menos que se especifique lo contrario. 3.2 DEFINICIONES DE TRMINOS ESPECFICOS DE ESTA NORMA 3.2.1 ensamblaje la unin de un accesorio con un tramo de tubo. 3.2.2 tubo la estructura completa, formada por las capas de aluminio, derretido adhesivo, y polietileno ligadas ntimamente. El tubo en esta especificacin se denomina tubo compuesto PE-AL-PE. 3.2.3 esfuerzo tangencial del tubo por simplicidad, el valor de esfuerzo tangencial citado asume una pared homognea. Los valores locales del esfuerzo pueden variar con las diferentes capas (vase el numeral 3.2.3.1). 3.2.3.1 discusin los tubos plsticos de pared gruesa producidos de un material tienen esfuerzos tangenciales que varan a travs de la pared, y generalmente se describen por la Teora de Lam. La naturaleza compuesta del tubo PE-AL-PE, formado por materiales con valores del mdulo de Young muy diferentes, en la presurizacin, no tienen una distribucin uniforme de esfuerzos a travs de la pared del tubo. Los tubos PE-AL-PE tienen una distribucin de esfuerzo de zuncho que difiere sustancialmente de los esfuerzos para el caso de los tubos de pared gruesa y pared delgada.


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4. CLASIFICACIN 4.1 DIMETRO DEL TUBO Los tubos compuestos PE-AL-PE se clasifican por su dimetro exterior. 4.2 RELACIN DE DIMETRO El concepto de relacin de dimensin no es aplicable a tubos laminados PE-AL-PE, y no puede ser usado para relacionar clasificacin de presin con espesor total de pared. 5. MATERIALES 5.1 GENERAL El tubo PE-AL-PE est compuesto por una capa metlica, dos capas del mismo adhesivo polmero y dos capas del mismo polietileno. Los materiales constituyentes de los tubos fabricados segn esta norma deben cumplir los siguientes requisitos: 5.2 ALUMINIO El aluminio debe tener el espesor indicado en la Tabla 1. El material debe tener elongaciones mnimas y resistencias a la tensin ltima de 20 % y 100 MPa (14 600 psi), respectivamente. El ensayo debe ejecutarse de acuerdo con la norma ASTM E8.

Tabla 1. Dimetros exteriores, espesores de aluminio y tolerancias para tubos PE-AL-PE

Tamao nominal del

tubo mm (pulgadas)

Dimetro exterior mnimo mm (pulgadas)

Tolerancia sobre el mnimo mm (pulgadas)

Fuera de redondez mximaA

mm (pulgadas)

Espesor de aluminio mnimo

mm (pulgadas

Tolerancia sobre el espesor

mm (pulgadas

0912 1216 1620 2025 2532 3240 4150 5163 6075

(3/8) (1/2) (5/8) (3/4) (1) (11/4) (11/2) (2) (21/2)

12,00 16,00 20,00 25,00 32,00 40,10 50,10 63,10 75,10

(0,472) (0,630) (0,787) (0,984) (1,260) (1,579) (1,972) (2,484) (2,957)

+ 0,30 + 0,30 + 0,30 + 0,30 + 0,30 + 0,30 + 0,30 + 0,40 + 0,60

(0,012) (0,012) (0,012) (0,012) (0,012) (0,012) (0,012) (0,016) (0,024)

0,3 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0

(0,012) (0,016) (0,020) (0,020) (0,020) (0,020) (0,020) (0,020) (0,039)

0,18 0,18 0,23 0,23 0,28 0,33 0,47 0,57 0,67

(0,007) (0,007) (0,009) (0,009) (0,011) (0,014) (0,020) (0,024) (0,028)

+0,09 +0,09 +0,09 +0,09 +0,09

(+0,0035) (+0,0035) (+0,0035) (+0,0035) (+0,0035)

A La especificacin de fuera de redondez aplica slo al entubado previo al enrollado

5.3 POLIETILENO 5.3.1 General. Los plsticos de polietileno usados para fabricar tubos de acuerdo con los requisitos de esta norma se clasifican por dos criterios, a saber, (1) ensayos de resistencia de corta duracin y (2) ensayos de resistencia de larga duracin.


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5.3.2 Esta especificacin cobija tubos fabricados de plsticos PE segn tres esfuerzos de diseo hidrosttico, desarrollados sobre la base de ensayos de larga duracin (vase el Apndice X.1). 5.3.3 Los plsticos de polietileno usados para fabricar tubos segn los requisitos de esta norma deben ser de resina virgen de acuerdo con las exigencias de Grado PE20A, B, o C; Grado PE23A, B, o C; Grado PE30A, B, o C; o Grado PE33A, B, o C segn la norma ASTM D 3350. 5.3.3.1 Los compuestos Clase B deben tener suficientes estabilizadores ultravioletas (UV) para proteger el tubo de efectos destructivos debidos a la exposicin a exteriores durante almacenamiento y transporte. El tubo producido de compuestos Clase B no es adecuado para aplicaciones expuestas en exteriores. Los compuestos Clase A, B, y C deben tener suficientes antioxidantes de forma que cumplan los requisitos de la norma ASTM D3 350. 5.3.3.2 Para fabricar tubos graduados a 82 C (180 F) deben usarse solamente plsticos de polietileno que cumplan los requisitos de Grado PE2406 segn la norma ASTM D 3350. El PE2406 debe ser de un copolmero etileno-octeno con un PPI clasificado a 82 C (180 F). 5.3.4 El compuesto de polietileno usado debe cumplir con el esfuerzo de ruptura por temperatura mnimo de 80 C (176 F), para la vida til de los tubos fabricados segn La norma ASTM D 2104 y ASTM D 3035. 5.4 ADHESIVO DERRETIDO El material debe tener una clula de densidad de 1, 2, 3; una clula de ndice de fusin de 1, 2, 3; y un cdigo de color de A o B, de acuerdo con la norma ASTM D 3350. 5.5 MATERIAL RECICLADO El material sobrante limpio, generado en la produccin del fabricante, puede ser reutilizado por el propio fabricante, siempre y cuando el tubo producido cumpla todos los requisitos de esta norma. El material reprocesado que contenga aluminio o plsticos reciclados no debe usarse para la produccin del tubo. 6. REQUISITOS 6.1 GENERALES Los requisitos y mtodos de ensayo de esta norma cobijan tubos PE-AL-PE. Los ensayos de capas individuales que componen este tubo compuesto no estn dentro del alcance de esta norma. La materia prima usada, sin embargo, debe cumplir los requisitos del numeral 5. 6.2 DIMENSIONES Y TOLERANCIAS DEL TUBO 6.2.1 Dimetro del tubo El dimetro exterior mnimo y las tolerancias del tubo debe cumplir lo establecido en la Tabla 1, al ser medidos de acuerdo con los numerales 9.1 y 9.1.2. Las tolerancias mxima y mnima (fuera de redondez) aplican slo a mediciones realizadas antes del enrollado del tubo.


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6.2.2 Espesor de pared del tubo El espesor total de pared del tubo debe cumplir los requisitos dados en la Tabla 2, al ser medidos segn los numerales 9.1 y 9.1.3. El espesor de pared mnimo en cualquier punto medido del tubo no debe ser inferior al valor mnimo especificado en la Tabla 2.

Tabla 2. Espesor de pared para tubos compuesto PE-AL-PE

Tamao nominal del

tubo mm (pulgadas)

Espesor de pared total, mn. mm (pulgadas)

Espesor de capa exterior de

PE, mn. mm (pulgadas)

Espesor de capa interior de PE,

mn mm (pulgadas)

0912 1216 1620 2025 2532 3240 4150 5163 6075

(3/8) (1/2) (5/8) (3/4) (1) (11/4) (11/2) (2) (21/2)

1,60 1,65 1,90 2,25 2,90 3,85 4,35 5,80 7,25

(0,063) (0,065) (0,089) (0,984) (0,114) (0,152) (0,171) (0,228) (0,285)

0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40

(0,016) (0,016) (0,016) (0,016) (0,016) (0,016) (0,016) (0,016) (0,016)

0,70 0,90 1,00 1,10 1,20 1,70 1,70 2,05 2,80

(0,028) (0,035) (0,039) (0,043) (0,047) (0,067) (0,067) (0,081) (0,110)

6.2.3 Espesor de capa exterior de polietileno El espesor de la capa exterior de polietileno en el tubo PE-AL-PE debe tener un valor mnimo y una tolerancia de acuerdo con lo especificado en la Tabla 2, excepto para el polietileno que cubre la soldadura, el cual debe tener un espesor mnimo igual a la mitad del valor especificado en la Tabla 2. El espesor de polietileno se mide de acuerdo con el numeral 9.2. 6.2.4 Longitud del tubo El tubo debe suministrarse enrollado o en tramos rectos, segn se acuerde con el comprador, con una tolerancia de 0 mm. 6.3 ENSAYO DE ADHERENCIA 6.3.1 Para los tamaos 0912 (3/8) a 2532 (1) no debe haber delaminacin del PE y AL, ni en el dimetro interior ni en el exterior (vase la Figura 1). El ensayo debe ejecutarse de acuerdo con el numeral 9.3.1. 6.3.2 El ensayo de adherencia de la capa PE al aluminio para tamaos de 3240 (11/4) a 6075 (21/2) se lleva a cabo por un ensayo de separacin. La fuerza de adherencia mnima se especifica en la Tabla 3. La fuerza de adherencia no debe caer por debajo de estos niveles. El ensayo debe ejecutarse de acuerdo con el numeral 9.3.2. 6.4 RESISTENCIA A TENSIN APARENTE DEL TUBO Los aros de tubo, al ser ensayados segn el numeral 9.4, deben cumplir con la resistencia mnima especificada en la Tabla 4. 6.5 PRESIN DE ESTALLIDO MNIMA La presin de estallido mnima para el tubo PE-AL-PE debe ser como se indica en la Tabla 4, al determinarse segn el numeral 9.5.


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Tabla 3. Fuerza adhesiva mnima para tubo compuesto de PE-AL-PE

Tamao nominal del tubo

mm (pulgadas)

Fuerza adhesiva mnima para una faja

de tubo de 10 mm (0,394 pulgadas)

N (lbf) 3240 4150 5263 6075

(11/4) (11/2) (2) (21/2)

40 50 60 70

(9,0) (11,2) (13,5) (15,7)

Tabla 4. Resistencia mnima del anillo de tubo y presin de estallido a 23 C (73,4 F) para tubo compuesto de PE-AL-PE

Tamao nominal del

tubo mm (pulgadas)

Resistencia mnima del

anillo de tubo, PE Tipo II,

N (lb)

Resistencia mnima del

anillo de tubo, PE Tipo III,

N (lb)

Presin de estallido mnima a

23 C (73,4 F), kPa (psi)

0912 1216 1620 2025 2532 3240 4150 5163 6075

(3/8) (1/2) (5/8) (3/4) (1) (11/4) (11/2) (2) (21/2)

2 000 2 100 2 400 2 400 2 650 3 200 3 500 5 200 6 000

(448) (470) (538) (538) (598) (719) (789) (1 169) (1 349)

2 100 2 300 2 500 2 500 2 500 3 500 3 700 5 500 6 000

(470) (515) (560) (560) (560) (789) (832) (1 236) (1 349)

7 000 6 000 5 000 4 000 4 000 4 000 3 800 3 800 3 800

(1 020) (880) (730) (580) (580) (580) (554) (554) (554)

6.6 PRESIN SOSTENIDA 6.6.1 El tubo PE-AL-PE clasificado a 60 C (140 F) no debe fallar, englobarse, o gotear de acuerdo con lo definido en la norma ASTM D1598 cuando es ensayado segn el numeral 9.6 durante 16 h, a la presin de ensayo dada en la Tabla 5 a una temperatura de 60 C (180 F). 7. FABRICACIN (DEL PRODUCTO) 7.1 El tubo debe estar libre de grietas visibles, orificios, inclusiones extraas, ampollas, y otros defectos nocivos conocidos. El tubo debe ser lo ms uniforme posible en su color, opacidad, y regularidad de la distribucin del polietileno interior y exterior. 8. MUESTREO Y ACONDICIONAMIENTO 8.1 MUESTREO Se debe tomar una muestra de tubo PE-AL-PE suficiente para determinar la conformidad con esta norma. El nmero de especmenes designado para cada ensayo debe tomarse de tubos seleccionados al azar de acuerdo con el plan de muestreo aleatorio de la norma ASTM D 1898. NOTA 1 El tamao de muestra y frecuencia de muestreo de lotes para control de calidad deben establecerse por el fabricante, para garantizar conformidad con la especificacin. El muestreo y la frecuencia varan con las circunstancias especficas.


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8.2 ESPECMENES DE ENSAYO No menos del 50 % de los especmenes de prueba requeridos para cualquier ensayo de presin deben tener al menos parte del marcaje en la seccin central. La seccin central es la porcin del tubo que est como mnimo a un dimetro del tubo de distancia de un taponamiento extremo. 8.3 ACONDICIONAMIENTO Los especmenes se acondicionan a 23 C 2 C (73,4 F 3,6 F) y 50 % 5 % de humedad relativa por no menos de 40 h antes del ensayo, de acuerdo con el Procedimiento A de la norma ASTM D 618, para aquellos ensayos que requieren acondicionamiento. En caso de diferencias, las tolerancias deben ser de 1 C ( 1,8 F) y 2 % de humedad relativa. 8.4 CONDICIONES DE ENSAYO El ensayo se ejecuta en la atmsfera normal de laboratorio de 23 C 2 C (73,4 F 3,6 F) y 50 % 5 % de humedad relativa, a menos que se especifique lo contrario en los mtodos de ensayo o en esta norma. En caso de diferencias, las tolerancias deben ser de 1 C ( 1,8 F) y 2 % de humedad relativa. 9. MTODOS DE ENSAYO 9.1 DIMENSIONES Y TOLERANCIAS 9.1.1 Tubo Se puede usar cualquier longitud del tubo compuesto PE-AL-PE para determinar dimensiones. 9.1.2 Dimetro exterior El dimetro exterior del tubo PE-AL-PE se debe medir segn la norma ASTM D 2122. 9.1.3 Espesor de pared Se efectan mediciones micromtricas del espesor de pared de acuerdo con la norma ASTM D 2122 para determinar los valores mximo y mnimo. El espesor de pared se mide en ambos extremos del tubo con exactitud de 0,01 mm (0,000 4 pulgadas). 9.2 ESPESOR DE CAPA EXTERIOR DE POLIETILENO 9.2.1 Preparacin de la muestra La muestra de tubo se selecciona al azar. Se corta el tubo con un cuchilla afilado u otro cortador apropiado, garantizando que el tubo, despus del corte, no tenga ms del 10 % de fuera de redondez.


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( a )( b )( c )

Capa de PE exterior Aluminio Capa de PE interior

NOTA a) Tubo bueno sin determinacin b) Delaminacin entre la capa interior y el aluminio c) Delaminacin entre la capa exterior y el aluminio

Figura 1. Deteccin de delaminacin

Tabla 5. Presin sostenida mnima para tubo compuesto de PE-AL-PE

Tamao nominal del

tubo mm (pulgadas)

Presin sostenida mnima PE-AL-PE

kPa (psi)

0912 1216 1620 2025 2532 3240 4150 5163 6075

(3/8) (1/2) (5/8) (3/4) (1) (11/4) (11/2) (2) (21/2)

2 720 2 720 2 720 2 720 2 720 2 100 2 100 2 100 2 100

(395) (395) (395) (395) (395) (305) (305) (305) (305)


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9.2.2 Determinacin de espesor Se debe usar una lupa con retculo graduado, o un microscopio de laboratorio con retculo graduado. El retculo debe medir con exactitud de 0,1 mm (0,0004 pulgadas). Se determina el espesor de la capa exterior de polietileno en seis puntos alrededor de la circunferencia. Se debe tomar un punto solamente en la soldadura de aluminio. 9.3 ENSAYO DE ADHERENCIA 9.3.1 Ensayo visual 9.3.1.1 Corte del espiral Se debe montar una cuchilla Stanley 1991 u otra cuchilla de filo similar tipo rasuradora pero rgida dentro de una envoltura o caja protectora, para cortar un espiral en el tubo con un ngulo de 45 5 (vase la Figura 2). Se selecciona un tubo PE-AL-PE al azar, se inserta en la envoltura y se hace girar para formar el corte en espiral. El corte debe atravesar toda la pared en un lado del tubo solamente. Se avanza el espiral a lo largo del tubo por una distancia mnima sobre el eje del tubo igual a cinco veces el dimetro exterior. 9.3.1.2 Examen de delaminacin Se debe sujetar firmemente el tubo con el corte de espiral por el extremo sin cortar y crear una cinta del material del tubo, abriendo el espiral cortado. Pueden usarse tenazas para sujetar el tubo con el corte de espiral. Se examina la pared del tubo visualmente para detectar evidencias de delaminacin entre las capas metlica y plstica (vase la Figura 1).

Figura 2. Cortador de espiral para la prueba de delaminacin


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9.3.2 Ensayo de separacin 9.3.2.1 Espcimen Se cortan cinco secciones de tubo de 10 mm (0,394 pulgadas) a intervalos al azar. Las capas exteriores del tubo (capas exteriores de PE junto con el aluminio) se separan mecnicamente de la capa interior de PE con un dispositivo adecuado, por el lado opuesto al cordn de soldadura. Las capas exteriores se separan por un lado a alrededor de 5 mm del tubo para la sujecin con abrazadera. Luego se examina visualmente la adhesin de la capa exterior de PE con el aluminio para detectar delaminacin de la muestra de ensayo correspondiente. 9.3.2.2 Equipos de ensayo a) Dispositivo de ensayo de tensin, con un aditamento de traccin apropiado

(vase la Figura 3). b) Drodillo = 95 % del dimetro interior del tubo requerido. c) di = dimetro interior del tubo. 9.3.2.3 Procedimiento de ensayo Se retiran las capas exteriores del tubo a 23 C 2 C (73,4 F 3,6 F) con una velocidad lineal de 50 mm/min ( 2 pulgadas/min). Se debe registrar el diagrama de fuerza.

d1

Rodillo montado enchumacera de bolas

Cordn desoldadura

Capas exteriores separadas(PE y aluminio)

Capa interior

Figura 3. Montaje para prueba de separacin

9.4 ENSAYO DE ANILLO 9.4.1 Tamao y forma de la muestra Se cortan anillos o aros del tubo PE-AL-PE de forma que los dos extremos sean paralelos y a 90 grados 2 grados con el eje del tubo. La longitud de cada anillo debe ser de 25 mm 1 mm (1 pulgada 0,04 pulgada). Se debe cortar un mnimo de 15 muestras consecutivamente a lo largo del eje del tubo.


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9.4.2 Ensayos de anillos Se ensayan las 15 muestras cortadas consecutivamente usando una mquina de ensayo a traccin. Los anillos se disponen de forma que la soldadura de aluminio est a 90 con el eje de tensin, como se muestra en la Figura 4. La velocidad de cruce debe ser de 50 mm/ min 2,5 mm/min (2 pulgadas/min 0,1 pulgada/min). Se montan los anillos de tubo en dos varillas de acero de un dimetro mnimo de 4 mm (0,16 pulgadas). Se registra la fuerza pico. 9.5 PRESIN DE ESTALLIDO 9.5.1 Muestra de tubo Se escoge un tramo de tubo PE-AL-PE al azar y se preparan cinco tramos consecutivos de 300 mm 5 mm (12 pulgadas 0,2 pulgadas). La muestras se sellan en los extremos con los accesorios apropiados y se ensayan ya sea con extremo libre o con extremo fijo. 9.5.2 Control de temperatura Las muestras se ensayan a una temperatura de 23 C 2 C (73,4 F 3,6 F). Las muestras se deben encerrar o bien en un bao de Mara a temperatura controlada o al aire (a la atmsfera normal del laboratorio). Para las muestras encerradas en bao de agua, se requiere 1 h de acondicionamiento. Para las muestras ensayadas al aire, se requiere un perodo de acondicionamiento de 16 h. 9.5.3 Presin de estallido Se determina la presin de estallido de acuerdo con el procedimiento de la norma ASTM D1599. 9.6 ENSAYO DE PRESIN SOSTENIDA 9.6.1 Muestras Cada muestra de tubo PE-AL-PE debe tener una longitud mnima de entre taponamientos extremos de al menos diez veces el dimetro exterior promedio, pero no menos de 250 mm (10 pulgadas). Las muestras se sellan por ambos extremos con los accesorios apropiados y se llenan con agua potable para el ensayo. 9.6.2 Procedimientos de ensayo Las muestras se ensayan cada una individualmente en un bao de agua a temperatura controlada, de acuerdo con la norma D1598. El ensayo se realiza a 60 C 2 C (140 F 3,6 F) u 82 C 2 C (180 F 3,6 F) de acuerdo con el numeral 6.6. Para cada tamao de tubo se ensayan seis muestras. Las muestras de ensayo se acondicionan durante al menos 2 h en bao de Mara a la temperatura de ensayo requerida. La presin debe mantenerse durante el desarrollo del ensayo.


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Figura 4. Esquema del ensayo de anillo de tubo mostrando la soldadura de aluminio a 90 del eje de tensin

9.6.3 Fallo Cualquier prdida de presin continua de la muestra de ensayo constituye un fallo del ensayo. Si falla alguna de las seis se deben reensayar seis muestras adicionales bajo idnticas condiciones. El fallo de alguna de las seis muestras reensayadas implica el fallo del ensayo. 10. ROTULADO 10.1 ASEGURAMIENTO DE CALIDAD Cuando el producto est rotulado con la designacin, de esta norma, el fabricante afirma que el producto fue fabricado, inspeccionado, muestreado, y ensayado de acuerdo con esta norma, y que se determin que cumple los requisitos de esta norma. Cuando se especifique en la orden de compra o contrato, debe suministrarse un reporte de resultados de ensayo. 10.2 CALIDAD DEL ROTULADO El rotulado debe aplicarse al tubo de forma que permanezca legible (fcilmente) despus de la instalacin e inspeccin. 10.3 Las marcas sobre el tubo deben incluir lo siguiente, espaciado a intervalos no mayores de 1,5 m (5 pies) 10.3.1 Tamao nominal de la tubera (por ejemplo 1216), 10.3.2 La designacin del material PE-AL-PE, 10.3.3 Capacidad de presin de agua y temperatura para la cual es vlida la capacidad de presin, 10.3.4 Designacin de esta norma, con la cual cumple el tubo, y 10.3.5 Nombre del fabricante (o marca registrada) y cdigo de produccin.


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10.3.6 La tubera destinada a transportar agua potable debe incluir adems el sello o marca del laboratorio que realiz la evaluacin y el nmero de la norma usada para la evaluacin. NOTA 2 Los fabricantes para poder usar el sello o marca del laboratorio deben obtener la autorizacin del laboratorio respectivo. 11. PALABRAS CLAVES Compuesto; PE-AL-PE; tubo; polietileno; presin. REQUISITOS COMPLEMENTARIOS ADICIONALES REQUISITO DE AGUA POTABLE Estos requisitos aplican siempre que una Autoridad Regulatoria o usuario requieran el producto para ser usado para transportar o estar en contacto con agua potable. Los productos destinados a estar en contacto con agua potable deben ser evaluados, ensayados y certificados de acuerdo con ANSI/NSF Standard No. 61 o la parte de efectos en la salud de NSF Standard No. 14 por parte de una organizacin de certificacin, cuando as lo exija la autoridad reguladora competente.


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ANEXOS (Informacin Obligatoria)

A.1 CONECTORES A.1.1 Los conectores deben ser de bronce u otro material adecuado para las condiciones de servicio. A.1.2 Los conectores deben disearse de forma que se produzca un sello en la superficie interna de la pared del tubo, para evitar que el medio contenido entre en contacto con el extremo cortado del tubo. A.1.3 Los conectores que no sean de bronce deben ser capaces de cumplir los requisitos del ensayo de corta duracin del tubo relacionados en los numerales 6.5 y 6.6 de esta norma, y las capacidades hidrostticas de larga duracin del tubo a altas temperaturas listadas en el Apndice X.1. A.2 REQUISITOS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS CONECTORES A.2.1 Generales Todas la pruebas de funcionamiento de conectores deben realizarse en uniones de conectores y tubos PE-AL-PE que cumplan los requisitos de esta norma. El acoplamiento de los especmenes de prueba debe ser de acuerdo con el Apndice X.4. Se deben usar juegos independientes de acoplamientos para cada requisito de funcionamiento. NOTA A.2.1 Los accesorios fabricados conforme a la norma ASTM F1974 cumplen todos los requisitos exigidos en este Anexo. A.2.2 Estallido hidrosttico Los acoplamientos deben cumplir los requisitos mnimos de estallido hidrosttico mostrados en la Tabla A.2.1 al ser ensayados segn el numeral 9.5, excepto que las temperaturas de ensayo deben ser de 140 F (60 C). A.2.3 Resistencia a Presin Hidrosttica Sostenida Los acoplamientos de tubo y conector no se deben separar ni gotear al ser ensayados segn el numeral A2.5.2. A.2.4 Ciclos trmicos Los acoplamientos no deben tener fugas o separarse al aplicarles perodos trmicos de 1 000 ciclos entre las temperaturas de 15,6 C (60 F) y 60 C (140 F) de acuerdo con el numeral A.2.5.3. A.2.5 Mtodos de ensayo A.2.5.1 El ensayo debe ejecutarse con seis acoplamientos como mnimo segn la norma ASTM D1598, excepto en cuanto a lo siguiente:


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1) La temperatura de ensayo debe ser de 60 C 2 C (140 F 4 F), 2) La presin de ensayo debe ser de 2 205 kPa (320 psi), 3) El ambiente de ensayo externo debe ser aire o agua, y 4) El espcimen debe llenarse con agua a una temperatura de al menos 49 C (120 F).

Tabla A.2.1 Requisitos de resistencia hidrosttica mnima a estallido para acoplamientos de conector tubo de PE-AL-PE

Presiones de estallido mnimas

Tamao nominal del

tubo mm (pulgadas)

psi a 140 F kPa a 60 C

1216 1620 2025 2532 3240 4150 5163 6075

(1/2) (5/8) (3/4) (1) (11/4) (11/2) (2) (21/2)

580 550 465 465 362 333 295 295

(4 000) (3 800) (3 200) (3 200) (2 500) (2 300) (2 000) (2 000)

A.2.5.2.2 El goteo o la separacin en cualquier unin ensayada a menos de 1 000 h a la presin sostenida debe constituir fallo en esta prueba. A.2.5.3 Ciclo trmico A.2.5.3.1 Resumen del mtodo de ensayo Este mtodo de ensayo describe una prueba de fallo de paso para el ciclaje trmico de uniones compuestas de conector insertado y tubo, dentro de un rango de temperatura crtica para un nmero seleccionado de ciclos, al tiempo que se somete a una presin interna. A.2.5.3.2 Aparatos Se requiere una fuente de aire comprimido o nitrgeno a presin, capaz de mantener una presin interna de 690 kPa 69 kPa (100 psi 10 psi) sobre los especmenes. Se necesita un aparato de ensayo de inmersin capaz de sumergir automticamente muestras de ensayo a intervalos preestablecidos en baos de agua que proporcionen temperaturas continuas del agua de 15,6 C 2 C (60 F 4 F) y 60 C 2 C (140 F 4 F). A.2.5.3.3 Preparacin del espcimen Deben prepararse seis acoplamientos del tipo de conector a ensayar. Los conectores con longitudes de tubo apropiadas que cumplan los requisitos de la norma aplicable, deben acoplarse y fijarse a un mltiple o haz comn. Se debe acoplar estrictamente de acuerdo con las instrucciones del fabricante de los conectores. Se cierra el ensamblaje de los especmenes con una tapa de extremo adecuada que permita un montaje de extremo libre y no gotee bajo las condiciones de aplicacin de los ciclos trmicos, y se conecta el ensamblaje de especmenes a la fuente de presin.


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A.2.5.3.4 Procedimiento Se presuriza el ensamblaje de especmenes con nitrgeno o aire a 690 kPa 69 kPa (100 psi 10 psi), se sumerge en agua a 15,6 C 2 C (60 F 4 F), y se comprueba si hay fugas. Se deben eliminar todas las fugas antes de iniciar el ensayo de ciclos trmicos. Con el ensamblaje de especmenes presurizado a 690 kPa 69 kPa (100 psi 10 psi), se aplica un ciclo trmico entre 15,6 C 2 C (60 F 4 F) y 60 C 2 C (140 F 4 F) por medio de inmersin en agua usando el siguiente ciclo de ensayo (Nota A.2.2): Inmersin en agua a 60 C (140 F) 2 min. mnimo Inmersin en aire a temperatura ambiente 2 min. mximo Inmersin en agua a 15,6 C (60 F) 2 min. mnimo Inmersin en aire a temperatura ambiente 2 min. mximo NOTA A.2.2 Si el ensayo tiene que interrumpirse antes de su culminacin, las muestras deben almacenarse a temperatura ambiente hasta que se reanude el ensayo. 1) Cuando se completen 1000 ciclos, se sumerge el ensamblaje de especmenes

nuevamente en agua a 15,6 C 2 C (60 F 4 F) y se comprueba si hay fugas. Cualquier evidencia de fuga en los conectores o separacin de los conectores del tubo constituye un fallo.

2) Si no hay evidencia de fallo, el ensamblaje de especmenes debe someterse

inmediatamente al ensayo de integridad de la unin (estallido hidrosttico) a 23 C (73 F), de acuerdo con la norma ASTM D1599. La fuga o separacin durante la prueba de estallido hidrosttico de cualquiera de las uniones del ensamblaje a presin inferior a la mostrada en la Tabla A2.1, constituye el fallo de este ensayo.

A.2.5.3.5 Interpretacin de resultados El fallo de cualquiera de los seis especmenes del ensamblaje implican el fallo del ensayo. A.2.6 Rotulado de conectores A.2.6.1 Aseguramiento de calidad Cuando el embalaje del conector o conectores se marca con la designacin de esta norma, el fabricante afirma que el producto fue fabricado, inspeccionado, muestreado, y ensayado de conformidad con esta norma y se encontr que cumple los requisitos de esta norma. A.2.6.2 Calidad del rotulado El rotulado debe aplicarse a los conectores de forma que permanezca legible luego de la instalacin e inspeccin.


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A.2.6.3 Contenido del marcaje A.2.6.3.1 Las marcas sobre los conectores deben incluir: 1) Nombre del fabricante o marca registrada, u otra marca de identificacin, y 2) La designacin de la norma. A.2.6.3.2 La marca sobre el embalaje debe incluir: 1) Nombre del fabricante, 2) Tamao del conector, y 3) El nmero de esta norma. A.2.6.3.3 La marca sobre los aros (conectores) de presin debe incluir el cdigo de letras PAP


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APNDICES (Informacin No Obligatoria)

X.1 FUENTES DE BASES DE DISEO HIDROSTTICO (HDB) X.1.1 Las Bases de Diseo Hidrosttico (HDB) recomendadas por Plastics Pipe Intitute se emplean para asignar la capacidad de presin de los materiales de tubos plsticos de PE. Estas HDB son 5,52 MPa (800 psi), 8,62 MPa (1 250 psi), y 11,03 MPa (1 600 psi) para agua a 23 C (73 F). X.1.2 Hay cinco cdigos de designaciones de material para el tubo de PE listadas por el PPI (Plastics Pipe Institute), basado en los requisitos de la norma ASTM D3350 y la HDB recomendada por PPI, a saber: X.1.2.1 PE 2006 con un grado PE 20 y una HDB de 8,62 MPa (1 250 psi) para agua a 23 C (73 F). X.1.2.2 PE 2406 con un grado PE 24 y una HDB de 8,62 MPa (1 250 psi) para agua a 23 C (73 F). X.1.2.3 PE 3006 con un grado PE 30 y una HDB de 8,62 MPa (1 250 psi) para agua a 23 C (73 F). X.1.2.4 PE 3306 con un grado PE 33 y una HDB de 8,62 MPa (1 250 psi) para agua a 23 C (73 F). X.1.2.5 PE 3308 con un grado PE 33 y una HDB de 11,03 MPa (1 600 psi) para agua a 23 C (73 F). X.1.3 La informacin relativa a los criterios usados para desarrollar estos esfuerzos de diseo hidrosttico pueden obtenerse de Plastics Pipe Institute, 355 Lexington Avenue, New York, NY 10017 (vase la Nota X.1.1). Estos esfuerzos hidrostticos pueden no resultar adecuados para materiales que muestren una gran desviacin de un trazado de lnea recta de logaritmo de esfuerzo versus logaritmo de tiempo de fallo. Todos los datos disponibles hasta la fecha sobre materiales de tubo de PE fabricados en E.U. muestran un trazado de lnea recta bajo estas condiciones de ploteo. NOTA X.1.1 Vase tambin la norma ASTM D 2837. X.2 CLASIFICACIN DE PRESIN X.2.1 Las bases de diseo de presin (PDB) para agua recomendadas por Plastic Pipe Institute se emplean para asignar la capacidad de presin del tubo compuesto (multicapa) PE-AL-PE cubierto por esta norma. Estas PDB son 2,76 MPa (400 psig) a 23 C (73 F) y 2,21 MPa (320 psig) a 60 C (140 F) 1,38 MPa (200 psig) a 82 C (180 F). Estas PDB aplican slo a tubo compuesto (multicapa) conforme con los requisitos de esta norma. X.2.2 El tubo compuesto (multicapa) conforme con los requisitos de esta norma debe clasificarse para presiones de agua mximas de 1,38 MPa (200 psig) a 23 C (73,4 F) y 1,10 MPa (160 psig) a 60 C (140 F) 0,69 MPa (100 psig) a 82 C (180 F). Vanse estas listas en PPI TR-4.


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X.3 ALMACENAMIENTO X.3.1 Almacenamiento exterior El tubo debe almacenarse sobre una superficie plana y apoyado de manera que se evite su distorsin. X.4 UNIN X.4.1 Corte la escuadra de tubo a la longitud adecuada. X.4.2 Se selecciona la herramienta del tamao apropiado (si se requiere) para la preparacin/unin del tubo. Se deben emplear solamente herramientas especficas para el diseo del sistema conector. X.4.3 Se acopla y completa la unin de acuerdo con las instrucciones del fabricantes especficas para el tipo de conector usado.


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DOCUMENTO DE REFERENCIA AMERICAN SOCIETY FOR STANDARDS AND MATERIALS. Standard Specification for Polyethylene/Aluminum/Polyethylene (PE-AL-PE) Composite Pressure Pipe. Philadelphia: ASTM, 2000 1a. 9p. (ASTM D 1282)

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NTC5276 TUBERÃ-A A PRESIÃ“N COMPUESTA DE POLIETILENO_ALUMINIO_POLIETILENO (PE-AL-PE).pdf