NTE INEN XX

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1 Quito Ecuador NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN XX TUBERIA PLÁSTICA. TUBOS DE POLIPROPILENO (PP) PARA UNIÓN POR ROSCA EN SISTEMAS DE CONDUCCIÓN DE AGUA FRÍA Y CALIENTE A PRESIÓN. REQUISITOS PLASTIC PIPES. POLYPROPYLENE (PP) PIPES FOR UNION BY THREADS IN HOT AND COLD WATER CONDUCTION SYSTEMS UNDER PRESSURE. REQUIREMENTS DESCRIPTORES: Tubería, tubos, polipropileno, conducción de agua a presión, requisitos. ICS: ; Páginas

2 Norma Técnica Ecuatoriana TUBERIA PLÁSTICA. TUBOS DE POLIPROPILENO (PP) PARA UNIÓN POR ROSCA EN SISTEMAS DE CONDUCCIÓN DE AGUA FRÍA Y CALIENTE A PRESIÓN. REQUISITOS NTE INEN 2955: OBJETO Esta norma establece los requisitos que deben cumplir los tubos de polipropileno (PP) producidos por extrusión para ser utilizados en el transporte de agua fría y caliente a presión. Adicionalmente, describe los métodos de ensayo que se deben aplicar para evaluar dichos requisitos. 2. CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma se aplica a tubos de polipropileno fabricados mediante proceso de extrusión que serán utilizados en sistemas de conducción o transporte de aguas subterráneas y superficiales, en instalaciones de agua fría y caliente, sea o no para consumo humano (sistemas domésticos) bajo presiones y temperaturas de diseño de acuerdo a la clase de aplicación (ver tabla 1). Esta norma se aplica a los tubos extruidos en una sola capa y a los tubos coextruidos en dos o más capas, incluyendo o no una capa de barrera, protección antibacterial, protección a la radiación ultravioleta, etc. Esta norma cubre el rango de dimensiones indicado en la tabla 3 y los rangos de condiciones de servicio (clases de aplicación) y presiones (nominales) indicados en la tabla 1, y no aplica a valores de temperaturas mayores a los indicados en la tabla 1. NOTA. Los tubos considerados en esta norma pueden emplearse en la conducción de líquidos que no ataquen al polipropileno a temperaturas de servicio mayores que 20 C pero se recomienda que las presiones de servicio en función de la temperatura y los años de servicio sean las indicadas en la tabla 2. Los tipos polímeros de propileno considerados para la aplicación de esta norma son los siguientes: a) Homopolímero de polipropileno, PP-H (también conocido como tipo 1). Comprende a todos los homopolímeros de polipropileno. b) Copolímero de bloque de propileno, PP-B (también conocido como tipo 2). Comprende a los copolímeros termoplásticos de bloque de propileno que contienen hasta un 50% de otro monómero (o monómeros) olefínicos, que no tiene otro grupo funcional que el grupo olefínico copolimerizado con propileno. c) Copolímero aleatorio de propileno, PP-R (también conocido como tipo 3). Comprende a los copolímeros termoplásticos aleatorios de propileno que contienen hasta un 50% de otro monómero (o monómeros) olefínicos, que no tiene otro grupo funcional que el grupo olefínico copolimerizado con propileno. También hallado como copolímero al azar o random. d) Copolímero aleatorio de propileno con cristalinidad modificada, PP-RCT (también conocido como tipo 4). Comprende a los copolímeros termoplásticos aleatorios de propileno que contienen hasta un 50% de otro monómero (o monómeros) olefínicos, que no tiene otro grupo funcional que el grupo olefínico copolimerizado con propileno. Esta norma se aplica únicamente a tubos de unión por rosca; no es aplicable a otro tipo de juntas, tales como las elaboradas mediante proceso de termofusión, electrofusión, o de otra naturaleza xx 1 de 23

3 3. REFERENCIAS NORMATIVAS Los siguientes documentos, en su totalidad o en parte, son referidos en este documento y son indispensables para su aplicación. Para referencias fechadas, solamente aplica la edición citada. Para referencias sin fecha, aplica la última edición del documento de referencia (incluyendo cualquier enmienda). NTE INEN 117 Roscas ASA para tuberías y accesorios. Especificaciones NTE INEN 328 Números preferidos NTE INEN 499 Tubería plástica. Determinación de las dimensiones NTE INEN 504 Tubería plástica. Determinación de la resistencia al impacto NTE INEN 1333 Tubería plástica. Tubería de cloruro de polivinilo. Terminología. NTE INEN 1372 Tubos y accesorios plásticos para conducir agua potable. Requisitos bromatológicos y organolépticos NTE INEN-ISO Tubos, accesorios y uniones en materiales termoplásticos para la conducción de fluidos. Determinación de la resistencia a la presión interna. Parte 1: Método general NTE INEN-ISO Tubos, accesorios y uniones en materiales termoplásticos para la conducción de fluidos. Determinación de la resistencia a la presión interna. Parte 2: Preparación de las probetas de las tuberías NTE INEN-ISO Tubos, accesorios y uniones en materiales termoplásticos para la conducción de fluidos. Determinación de la resistencia a la presión interna. Parte 3: Preparación de los componentes NTE INEN-ISO Tubos, accesorios y uniones en materiales termoplásticos para la conducción de fluidos. Determinación de la resistencia a la presión interna. Parte 4: Preparación de las uniones NTE INEN-ISO 2505 Tubos de material termoplástico retracción longitudinal. Métodos de ensayo y parámetros ISO Plastics -- Determination of the melt mass-flow rate (MFR) and melt volume-flow rate (MVR) of thermoplastics -- Part 1: Standard method ISO 7686 Plastics pipes and fittings - Determination of opacity ISO Thermoplastics pipes for the transport of fluids Determination of pendulum impact strength by the Charpy method Part 1: General test method ISO Thermoplastics pipes for the transport of fluids Determination of pendulum impact strength by the Charpy method Part 2: Test conditions of pipes of various materials EN 712 Thermoplastics piping systems - End-load bearing mechanical joints between pressure pipes and fittings Test method for resistance to pull-out under constant longitudinal force EN 713 Plastics piping systems Mechanical joints between fittings and polyolefin pressure pipes Test method for leak tightness under internal pressure of assemblies subjected to bending EN Plastics piping systems - Systems for hot and cold water- Test method for leak tightness under vacuum ASTM D1238 Standard test method for melt flow rates of thermoplastics by extrusion plastometer 2015-xx 2 de 23

4 4. TÉRMINOS Y DEFINICIONES Para los efectos de esta norma, se adoptan las definiciones contempladas en la NTE INEN 1333 y las que a continuación se detallan: 4.1 Coeficiente de diseño C Es un factor de seguridad con valor mayor que 1, que toma en consideración las condiciones de servicio, así como las propiedades de los componentes de un sistema de tubería a menos que estos estén considerados en el límite inferior de confianza, σ LPL. 4.2 Esfuerzo hidrostático de diseño σ s Esfuerzo tangencial máximo permitido para una aplicación o condiciones de servicio, el cual puede aplicarse en forma continua con la certidumbre de que no ocurrirá alguna falla en el tubo. La ecuación que establece la relación entre esfuerzo, presión nominal y dimensiones del tubo es la siguiente: σ s = PN (DN e) 2e donde σ s = esfuerzo hidrostático de diseño, expresado en megapascales (MPa) PN = presión nominal, expresado en megapascales (MPa) DN = diámetro nominal, expresado en milímetros (mm) e = espesor nominal de pared, expresado en milímetros (mm) El esfuerzo hidrostático de diseño se obtiene dividiendo EMR por el coeficiente de diseño C, redondeado al valor inmediato inferior de las series R20. σ s = EMR C 4.3 Esfuerzo mínimo requerido EMR Valor de σ LPL a 20 C y 50 años redondeado al valor inferior más próximo de la serie R10 cuando σlpl es inferior a 10 MPa, o al valor inferior más próximo de la serie R20 cuando σlpl es igual o superior a 10 MPa. NOTA. Las series R10 y R20 son las series básicas de números normales conforme a las Normas ISO 3 e ISO Espesor nominal de pared e Espesor mínimo de pared del tubo al cual se aplican las tolerancias establecidas en esta norma. 4.5 Límite inferior de confianza del esfuerzo hidrostático previsto σ LPL Es el valor con las unidades de esfuerzo, en MPa, que pueden ser consideradas como una propiedad del material y representa el 97,5% del límite inferior de confianza del esfuerzo hidrostático previsto a una temperatura, Ɵ y tiempo, t xx 3 de 23

5 NOTA. La temperatura, Ɵ, está expresada en grados Celsius y el tiempo, t, esta expresado en años. 4.6 Presión de diseño p D Es la presión más alta relacionada a las circunstancias para las cuales el sistema ha sido diseñado. 4.7 Presión de servicio Es la presión máxima que puede soportar un tubo en servicio continuo en las condiciones de empleo. 4.8 Presión nominal PN Es la presión máxima a la cual puede ser sometido un tubo a 20 C durante 50 años sin que se produzcan fallas. 4.9 Temperatura de diseño T D Es una temperatura o una combinación de temperaturas del agua que se conduce, dependiente de las condiciones de servicio para las cuales el sistema ha sido diseñado Temperatura del agua fría T fria Es la temperatura del agua fría conducida, de hasta 25 C. NOTA. Para efectos de diseño se utilizan 20 C Temperatura en mal funcionamiento T mal Es la temperatura más elevada que puede alcanzarse cuando se exceden los límites de control Temperatura máxima de diseño T max Es la temperatura de diseño más elevada que puede ocurrir solamente durante periodos cortos de tiempo Tolerancia Variación permitida del valor especificado de una cantidad, expresado como la diferencia entre el valor permitido máximo y el valor permitido mínimo Tubos con capa de barrera Tubos provistos con una capa delgada de barrera (por ejemplo, para prevenir o disminuir significativamente la difusión de gases y la transmisión de la luz a través de la pared del tubo) y en los que los requisitos del esfuerzo hidrostático de diseño son totalmente alcanzados por el polímero base (PP). NOTA. Tales tubos típicamente tienen una capa (barrera) externa de 0,4 mm de espesor máximo, incluyendo cualquier adhesivo. Los tubos con una capa externa mayor que 0,4 mm son considerados como tubos multicapa, siendo la capa externa la primera de múltiples capas, en lugar de tener solamente la función de barrera xx 4 de 23

6 5. REQUISITOS 5.1 Condiciones de servicio Los requisitos de funcionamiento para los sistemas de conducción de agua fría y caliente a presión para unión por rosca previstos por esta norma se especifican para dos clases diferentes de aplicaciones que se muestran en la tabla 1. TABLA 1. Clasificación de las condiciones de servicio Campo típico de aplicación Clase de aplicación 1 2 Suministro de agua caliente (60 C) Suministro de agua caliente (70 C) Temperatura de diseño, T D, en C Tiempo a T D, en años 49 Temperatura máxima de diseño, T max, en C 80 Tiempo a T max años 1 Temperatura en mal funcionamiento, T mal, en C 95 Tiempo a T mal, en h 100 NOTA. Cada clase se relaciona con un campo típico de aplicación y para una vida útil de diseño de 50 años. Los campos de aplicación se dan como orientativos pero no son obligatorios. La elección de la clase a aplicar debe acordarse entre las partes implicadas. Cada clase debe combinarse con una presión de diseño, p D, de 0,6 MPa, 1 MPa o 1,6 MPa, según proceda. Todos los sistemas que satisfagan las condiciones especificadas en la tabla 1 deben ser adecuados para la conducción de agua fría durante un periodo de 50 años a una temperatura de 20 C y una presión de diseño de 1 MPa. En la tabla 2, a manera de referencia se presentan las relaciones entre la presión nominal y la presión de servicio en función de la temperatura y el tiempo de servicio continuo. TABLA 2. Relaciones entre la presión nominal y la presión de servicio en función de la temperatura y el tiempo de servicio continuo Temperatura C Tiempo de servicio continuo años Presión nominal MPa 0,6 1,0 1,6 0,82 0,75 0,74 0,72 0,70 0,60 0,64 0,60 0,57 0,56 0,55 0,54 Presión de servicio MPa 1,35 1,25 1,20 1,20 1,15 1,00 1,05 1,00 0,95 0,90 0,90 0,90 2,14 2,00 1,89 1,92 1,82 1,60 1,66 1,60 1,53 1,41 1,41 1, xx 5 de 23

7 Temperatura C Tiempo de servicio continuo años Presión nominal MPa 0,6 1,0 1,6 0,50 0,48 0,45 0,44 0,43 0,39 0,42 0,37 0,36 0,33 0,31 0,27 0,33 0,30 0,26 0,22 0,21 0,19 0,26 0,20 0,18 0,15 0,14 0,20 0,14 0,12 0,10 0,12 0,08 0,07 Presión de servicio MPa 0,80 0,80 0,75 0,70 0,70 0,65 0,70 0,60 0,60 0,55 0,50 0,45 0,55 0,50 0,40 0,35 0,35 0,30 0,40 0,30 0,30 0,25 0,20 0,30 0,20 0,20 0,15 0,20 0,10 0,10 1,25 1,25 1,20 1,09 1,09 1,04 1,09 0,94 0,94 0,88 0,78 0,72 0,88 0,78 0,61 0,54 0,54 0,45 0,61 0,45 0,45 0,40 0,29 0,45 0,29 0,29 0,22 0,29 0,13 0,13 NOTA. De acuerdo con la experiencia adquirida con el empleo de este tipo de tubos se recomienda que para la conducción de agua caliente domiciliaria, producida por un calentador de agua/calefón o termotanque, se empleen tubos de presión nominal 1,0 MPa a una presión máxíma de 0,4 MPa, debiéndose respetar los criterios de instalación de los tubos que se describen en las recomendaciones del fabricante y/o en las normas correspondientes. 5.2 Composición La materia prima utilizada en la fabricación de los tubos debe ser homopolímero de polipropileno o copolímero de poli (propileno-etileno) o sus mezclas. Se pueden añadir aquellos aditivos necesarios para facilitar el procesamiento del polímero y la producción de tubos con las características requeridas por esta norma. Los tubos podrán tener agregados de hasta un 2 % de material inerte (por ejemplo fibra de vidrio) que no modifique sus propiedades mecánicas. Se admite el uso de material recuperado limpio proveniente de la elaboración de tubos o accesorios del mismo fabricante y con la misma formulación, en adición al material virgen, siempre y cuando los tubos elaborados con el material recuperado cumplan con los requisitos especificados en esta norma. No debe usarse material reciclado, ni material recuperado, provenientes de fuentes externas xx 6 de 23

8 5.3 Aspecto superficial Cuando se realiza una inspección visual (sin aumento) al tubo, este debe presentar superficies internas y externas lisas y libres de grietas, fisuras, perforaciones, protuberancias o incrustaciones de material extraño. Los cortes del tubo deben ser rectos y perpendiculares al eje del tubo. 5.4 Color El color de los tubos debe ser marrón. La sustancia colorante debe estar uniformemente distribuida en el material. Cuando los tubos sean coextruidos en dos o más capas, en la capa exterior la sustancia colorante debe estar uniformemente distribuida. Las distintas capas pueden ser de un color o tonalidad distinta. Se admiten ligeras variaciones en la apariencia y en el tono del color. 5.5 Protección a la radiación ultravioleta Los tubos para uso a la intemperie, deben tener como aditivo un protector contra la acción de la luz ultravioleta. NOTA. Si el tubo es apto para su uso a la intemperie, el fabricante deberá dar una garantía del uso de protección frente a la luz ultravioleta. De lo contrario, las instalaciones expuestas directamente a la intemperie deben protegerse de las radiaciones solares con medios adecuados, conforme a las recomendaciones del fabricante. 5.6 Opacidad Los tubos de polipropileno que se declaran opacos no deben transmitir más del 0,2 % de luz visible cuando se ensayan de acuerdo con la ISO Índice de fluidez Índice de fluidez del compuesto o formulación Cuando el compuesto o formulación se ensaya para la determinación del índice de fluidez en masa (velocidad de extrusion) de acuerdo con las normas ISO o ASTM D1238, aplicando una temperatura de ensayo de 230 C y una masa de carga de 2,16 kg, el resultado no debe ser mayor que 1,0 g/10 min. El ensayo debe realizarse por triplicado Índice de fluidez del tubo Cuando el tubo se ensaya para la determinación del índice de fluidez en masa (velocidad de extrusion) de acuerdo con las normas ISO o ASTM D1238, aplicando una temperatura de ensayo de 230 C y una masa de carga de 2,16 kg, la diferencia entre el resultado obtenido para el tubo y el resultado obtenido para el compuesto del mismo lote no debe ser mayor al 30 %. El ensayo debe realizarse por triplicado. 5.8 Bromatológicos y organolépticos El material del tubo para conducción de agua potable no debe ceder olor, sabor o color al agua conducida a través de este y debe cumplir los requisitos establecidos en la NTE INEN Características geométricas Generalidades Los diámetros y los espesores de pared deben medirse de acuerdo con la NTE INEN 499; la longitud útil del tubo debe medirse de acuerdo con el numeral 6.2 de esta norma. Las dimensiones relacionadas con la rosca, como son, profundidad, ángulo de los flancos, número de 2015-xx 7 de 23

9 hilos por unidad de longitud, entre otras, deben ser las correspondientes al tipo de rosca indicado en el numeral Diámetro nominal El diámetro nominal debe seleccionarse y cumplir con las tolerancias establecidas en la tabla 3. La diferencia máxima admisible (X) entre los valores reales y los valores nominales de diámetro debe ser positiva 0+x de acuerdo a la tabla 3, calculada de acuerdo con lo indicado en la tabla Espesor nominal El espesor mínimo de pared, de acuerdo con las presiones y diámetros nominales seleccionados debe cumplir con las tolerancias establecidas en la tabla 3. La diferencia máxima admisible (X) entre los valores reales y los valores nominales de espesor debe ser positiva 0+x de acuerdo a la tabla 3, calculada de acuerdo con lo indicado en la tabla 4. TABLA 3. Dimensiones y tolerancias según la presión nominal del tubo Denominación de la rosca ¼ 13,5 Diámetro exterior del tubo mm 17,2 ½ 21,3 ¾ 26,9 1 33,7 1 ¼ 42,2 1 ½ 48,3 2 60,3 2 ½ 76,1 3 88, ,3 Presión nominal MPa 0,6 1,0 1,6 Espesor de pared mm + 0,3 + 0,5 + 0,5 + 0,5 2,9 2,9 3, ,3 + 0,5 + 0,5 + 0,5 2,9 2,9 3, ,3 + 0,6 + 0,6 + 0,6 3,3 3,4 4, ,3 + 0,6 + 0,6 + 0,7 3,3 3,9 5, ,3 + 0,6 + 0,7 + 0,8 3,7 4,9 6, ,4 + 0,7 + 0,8 + 1,0 4,3 5,7 7, ,5 + 0,7 + 0,9 + 1,1 5,4 6,3 8, ,6 + 0,8 + 1,0 + 1,2 5,4 7,5 10, ,7 + 0,9 + 1,0 + 1,5 6,4 9,0 12, ,9 + 1,0 + 1,1 + 1,6 7,2 10,3 14, ,1 + 1,1 + 1,5 + 2,0 8,8 12,7 18, TABLA 4. Cálculo de las tolerancias en las dimensiones 2015-xx 8 de 23

10 Medida Diámetro exterior (De) Espesor de pared (e) Tolerancia 0,009 De La tolerancia mínima positiva es de 0,3 mm. No se admiten valores menores que el diámetro nominal 0,1 e + 0,2 mm No se admiten valores menores que el espesor de pared nominal Ovalamiento Calcular el ovalamiento como el diámetro máximo menos el diámetro mínimo. La tolerancia de ovalamiento (X) de los tubos en fábrica debe ser positiva 0+x y cumplir con los valores indicados en la tabla 5. TABLA 5. Tolerancias para ovalamiento Diámetro nominal, DN mm Ovalamiento a mm DN 21,3 +1,2 21,3 < DN 26,9 +1,3 26,9 < DN 48,3 +1,4 48,3 < DN 60,3 +1,5 60,3 < DN 76,1 +1,6 76,1 < DN 88,9 +1,8 88,9 < DN 110,0 +2,2 110,0 < DN 114,3 +2,5 a La tolerancia está expresada como la diferencia entre el diámetro exterior más grande y el más pequeño en una sección transversal del tubo (ejemplo de, max de, min). NOTA. La tolerancia de ovalamiento no aplica a tubos de PN 0,6 MPa Longitud útil Los tubos generalmente son entregados en una longitud nominal de 6 m (sin incluir la campana en la medida); sin embargo, la longitud del tubo también podrá establecerse por acuerdo entre el fabricante y el comprador, en múltiplos de 1 m; la tolerancia, en todos los casos es de cm Tipo de rosca El tipo de rosca debe ser NPT, que debe cumplir con lo que se establece en la NTE INEN Evaluación de los valores del límite inferior de confianza del esfuerzo hidrostático previsto, σ LPL Las muestras de tubo deben ensayarse para demostrar la conformidad con las curvas de referencia (figuras 1, 2, 3 o 4). Los ensayos deben llevarse a cabo de acuerdo con el numeral 5.12 de esta norma, a las temperaturas dadas en la tabla 6 y a varios esfuerzos hidrostáticos, de tal manera que, a cada temperatura dada, al menos tres tiempos de falla ocurran en cada uno de los intervalos de tiempo indicados. TABLA 6. Temperaturas e intervalos de tiempo para la evaluación de los valores del límite 2015-xx 9 de 23

11 inferior de confianza del esfuerzo hidrostático previsto, σ LPL Temperatura C 20 entre 60 y Intervalo de tiempo h entre 10 y 100 entre 100 y por encima de La conformidad con las curvas de referencia debe demostrarse graficando los resultados individales experimentales. Al menos el 97,5% de ellos debe ubicarse en la curva de referencia o por encima de esta. Los valores de σ LPL deben ser al menos tan altos como los correspondientes valores de las curvas de referencia hallados en las figuras 1, 2, 3 o 4. NOTA 1. De forma equivalente se pueden calcular los valores de σ LPL para cada temperatura (por ejemplo 20 C, 60 C y 95 C). NOTA 2. Las curvas de referencia incluidas como figuras 1, 2, 3 y 4 en el rango de temperatura de 10 C a 95 C proceden de las siguientes ecuaciones: Para el primer ramal (esto es, la porción hallada a la izquierda de las líneas en las figuras 1, 2, 3 y 4: Para PP-H: log t = Para PP-B: log t = Para PP-R: log t = Para PP-RCT: log t = Para el segundo ramal (esto es, la porción hallada a la derecha de las líneas en las figuras 1, 2 y 3: Para PP-H: log t = Para PP-B: log t = Para PP-R: log t = 2015-xx 10 de 23

12 FIGURA 1. Curvas de referencia para el esfuerzo hidrostático de los homopolímeros de polipropileno, PP-H Leyenda X1 tiempo, t 1, para la fractura, en horas X2 tiempo, t 2, para la fractura, en años Y esfuerzo hidrostático, σ, en megapascales 2015-xx 11 de 23

13 FIGURA 2. Curvas de referencia para el esfuerzo hidrostático de los copolímeros de bloque de propileno, PP-B Leyenda X1 tiempo, t 1, para la fractura, en horas X2 tiempo, t 2, para la fractura, en años Y esfuerzo hidrostático, σ, en megapascales 2015-xx 12 de 23

14 FIGURA 3. Curvas de referencia para el esfuerzo hidrostático de los copolímeros aleatorios de propileno, PP-R Leyenda X1 tiempo, t 1, para la fractura, en horas X2 tiempo, t 2, para la fractura, en años Y esfuerzo hidrostático, σ, en megapascales 2015-xx 13 de 23

15 FIGURA 4. Curvas de referencia para el esfuerzo hidrostático de los copolímeros aleatorios de propileno con cristalinidad modificada, PP-RCT Leyenda X1 tiempo, t 1, para la fractura, en horas X2 tiempo, t 2, para la fractura, en años Y esfuerzo hidrostático, σ, en megapascales 2015-xx 14 de 23

16 5.12 Resistencia a la presión hidrostática interior sostenida Cuando las probetas se ensayan por inmersión en agua de acuerdo con la NTE INEN-ISO aplicando los parámetros indicados en la tabla 7 de esta norma y utilizando tapones tipo A, el tubo debe soportar el esfuerzo hidrostático inducido sin estallar. En el caso de tubos con capas de barrera el ensayo debe realizarse sobre piezas producidas sin las capas de barrera. TABLA 7. Parámetros para ensayo de resistencia a la presión hidrostática interior sostenida Presión de ensayo Calculada en base a las dimensiones nominales de la probeta Esfuerzo hidrostático MPa PP-H PP-B PP-R PP- RCT Temperatura de ensayo C Periodo de ensayo h Número de probetas de ensayo 21,0 16,0 16,0 15, ,1 3,5 4,3 4, ,2 3,0 3,8 4, ,6 2,6 3,5 3, La preparación de las probetas debe realizarse conforme a lo especificado en la NTE INEN-ISO , tomando en cuenta que la distancia libre (l 0 ) comprendida entre los tapones (ver figura 5) debe tener un mínimo de 250 mm y un máximo de 750 mm. El corte de los tubos debe ser recto y sus bordes lisos y libres de rebabas. FIGURA 5. Ejemplo de ensamble para ensayos a presión, utilizando tapones tipo A (accesorios conectados de forma rígida a la probeta pero no entre sí) Leyenda L l 0 Longitud o distancia libre entre los tapones o piezas de conexión Longitud total de la sección tubular (probeta) 5.13 Resistencia al impacto El ensayo de impacto debe realizarse de acuerdo a una de las alternativas presentadas en la tabla 8 y los tubos deben cumplir con lo señalado en la misma xx 15 de 23

17 TABLA 8. Alternativas para el ensayo de resistencia al impacto en muestras de PP Método de ensayo Número de probetas de ensayo Energía de impacto Requisito NTE INEN 504 (caída de percutor) a excepción de lo relativo a preparación de las muestras. Tomar probetas en forma de secciones tubulares de (200 ± 10) mm de longitud y acondicionar las probetas en un baño líquido (de agua) o en aire, en las condiciones de temperatura y durante el periodo de acondicionamiento que corresponda de acuerdo con lo que se indica en la tabla 9. Los ensayos deben realizarse dentro de los periodos de ensayo señalados en la tabla 9. Las probetas deben ensayarse con percutor tipo d25. ISO e ISO (método Charpy) 3 Ver tabla J Los tubos deben soportar el impacto especificado sin presentar grietas, fisuras o roturas. La razón verdadera de impacto (RVI) no debe exceder el 10 % por cada muestra ensayada. Ver nota. NOTA. El cálculo de la razón verdadera de impacto (RVI) se realiza para cata tubo ensayado, de acuerdo a lo siguiente: RVI = Número total de probetas falladas/número total de impactos predeterminados El número total de impactos predeterminados se obtiene de multiplicar el número de probetas obtenidas de cada tubo por el número de generatrices equidistantes, correspondientes a cada diámetro. Los valores obtenidos corresponden a la razón en tanto por uno. Para obtener en tanto por ciento (%), los resultados deben multiplicarse por cien. TABLA 9. Acondicionamiento de muestras para impacto Espesor de pared, e mm Temperatura de acondicionamiento C Periodo de acondicionamiento min Periodos para ensayo a s Baño líquido Aire Baño líquido Aire e 8,6 8,6 < e 14,1 e > 14,1 (23 ± 2) para homopolímero de propileno (0 ± 1) para copolímero de poli(etileno-propileno) a Cuando el ensayo se realiza a condiciones ambientales diferentes a las de acondicionamiento, llevar a cabo el ensayo lo más pronto posible, después de remover las probetas de su acondicionamiento, dentro de los intervalos indicados en la columna Periodos para ensayo. Si el intervalo se excede, la probeta debe llevarse inmediatamente a reacondicionamiento durante al menos 5 minutos xx 16 de 23

18 Diámetro exterior mm 13,5 17,2 21,3 26,9 33,7 42,2 48,3 60,3 76,1 88,9 114, 3 + 0, , , , , , , , , , ,1 0 TABLA 10. Condiciones para el ensayo de resistencia al impacto Masa kg Altura de caída m Energía de impacto J Cantidad de impactos por probeta (Número de generatrices equidistantes) 0,500 ± 0,005 1,000 ± 0,010 4,9 + 0,1 1 0,500 ± 0,005 1,000 ± 0,010 4,9 + 0,1 3 0,500 ± 0,005 2,000 ± 0,010 9,81 + 0,1 3 0,500 ± 0,005 2,000 ± 0,010 9,81 + 0,1 4 1,000 ± 0,005 2,000 ± 0,010 19,61 + 0,1 4 2,000 ± 0,005 2,000 ± 0,010 39,22 + 0,1 6 NOTA. Se podrán utilizar diferentes masas del percutor y alturas de caída siempre y cuando la energía de impacto sea la equivalente Estabilidad dimensional Se evalúa en función de la reversión o retracción longitudinal del tubo por exposición al calor. El ensayo debe realizarse de acuerdo a lo establecido en la NTE INEN-ISO El tubo no debe presentar grietas, ampollas o escamas a simple vista. La variación dimensional máxima admitida es de 2 mm/100 mm (2%). El tiempo de exposición para probetas de espesor nominal mayor que 16 mm será de 4 horas Requisitos de desempeño del sistema Cuando se realizan juntas entre tubos o tubos y accesorios conformando un sistema, dicho sistema debe cumplir con lo que se establece en los numerales 5.16 al 5.19 de esta norma (ver notas 1 y 2). NOTA 1. Los ensayos de desempeño del sistema (presión interna, curvatura, resistencia al desgarro y estanquidad en condiciones de vacío) se consideran ensayos tipo; deben realizarse al menos una vez y disponerse como información referencial. Estos ensayos deben repetirse en caso de cambios en la formulación de los tubos. NOTA 2. Cuando las condiciones en obra para los productos serán extremas, esto es, una presión mayor que 0,75 veces la presión nominal y/o una temperatura mayor a 60 C, además de someterse a múltiples ciclos diarios de funcionamiento (más de 100 ciclos diarios), queda a criterio del usuario la ejecución de una nueva serie de ensayos de ciclos de temperatura y ciclos de presión. Los tubos y accesorios deben tener la misma clase de aplicación para usarse como un sistema. Las combinaciones previstas de los materiales de tubos y accesorios, por ejemplo tubos PP-RCT y accesorios PP-R, deben cumplir los requisitos aplicables al material del tubo xx 17 de 23

19 Para combinaciones de tubos y accesorios de diferentes presiones de diseño, la presión de diseño del sistema estará definida por la categoría de presión de diseño más baja. Para la realización de los ensayos indicados para la evaluación del desempeño del sistema, los accesorios deben estar conectados con el tubo con el cual están destinados a usarse Presión interna Cuando el sistema se ensaya de acuerdo con las normas NTE INEN-ISO , NTE INEN-ISO , NTE INEN-ISO y NTE INEN-ISO aplicando los parámetros de ensayo dados en la tabla 12 de esta norma para las clases relevantes, las uniones no deben presentar fugas o pérdidas. La presión de ensayo, p j, para un tiempo de falla y una temperatura de ensayo dados deben determinarse mediante la siguiente ecuación: donde, p j es la presión hidrostática de ensayo, expresado en megapascales (MPa), a aplicarse a la unión durante el periodo de ensayo; p D es la presión de diseño de 0,6, 1 o 1,6 MPa, según sea aplicable; σ P es el valor del esfuerzo hidrostático, expresado en megapascales (MPa), para el material del tubo correspondiente a los puntos tiempo de falla/temperatura de ensayo dados en la tabla 12; σ DP es el esfuerzo de diseño, expresado en megapascales (MPa), para el material del tubo según lo determinado para cada clase y enlistado en la tabla 11. TABLA 11. Coeficiente de diseño y esfuerzo de diseño por material Temperatura C PP-H PP-B PP-R PP-RCT Coeficiente de diseño, C T D 1,5 1,5 1,5 1,5 T max 1,3 1,3 1,3 1,3 T mal 1,0 1,0 1,0 1,0 T fría 1,6 1,4 1,4 1,4 Clase de aplicación Esfuerzo de diseño, σ DP a MPa 1 2,88 1,66 3,02 3,64 2 1,99 1,19 2,12 3,40 20 C/50 años 6,26 6,22 6,93 8,25 a Los valores presentados están redondeados al segundo lugar decimal (es decir, al 0,01 MPa más cercano) xx 18 de 23

20 TABLA 12. Procedencia de la presión de ensayo p j Clase de aplicación Clase 1 Clase 2 Material del tubo PP-H PP-B PP-R PP-RCT PP-H PP-B PP-R PP-RCT Temperatura máxima de diseño, T max, en C Esfuerzo de diseño del material del tubo, σ DP, en MPa ,88 1,66 3,02 3,64 1,99 1,19 2,12 3,40 Temperatura de ensayo a, T ensayo, en C Duración del ensayo, t, en horas Esfuerzo hidrostático del material del tubo, σ P, en MPa Presión de ensayo, p j, en MPa, para una presión de diseño, p D, de: 0,6 MPa 1 MPa 1,6 MPa 3,6 2,6 3,5 3,8 3,6 2,6 3,5 3,8 0,75 1,24 2,00 0,95 1,59 2,54 0,70 1,16 1,86 0,62 1,04 1,67 1,08 1,80 2,89 1,33 2,22 3,55 Número de probetas de ensayo 3 3 0,99 1,65 2,64 0,67 1,11 1,79 a Generalmente la temperatura de ensayo más elevada que se toma para ser (Tmax +10) C con un límite superior de 95 C. Sin embargo, para armonizar las facilidades de ensayo con la temperatura de ensayo más elevada de las clases 1 y 2 se ha establecido también a 95 C. Los esfuerzos hidrostáticos dados corresponden a las temperaturas de ensayo dadas. En circunstancias especiales, si los ensayos de la junta de acuerdo con este requisito produce pérdidas resultantes de las deformaciones inducidas por la elongación diferencial, una presión de ensayo puede determinarse a partir de los datos de esfuerzo y deslizamiento (relativos a un periodo de diseño de 50 años) para los diferentes materiales utilizados Curvatura Cuando el sistema se ensaya de acuerdo con la norma EN 713 a la presión aplicable para 20 C, la condición de 1 h dada en la tabla 13, según sea aplicable, utilizando un radio de curvatura igual al mínimo radio de curvatura para los tubos según lo recomendado por el proveedor del sistema, la unión no debe presentar fugas o pérdidas. TABLA 13. Parámetros para el ensayo de curvatura Clase de aplicación Clase 1 Clase 2 Material del tubo PP-H PP-B PP-R PP-RCT PP-H PP-B PP-R PP-RCT Temperatura máxima de diseño, T max, en C Esfuerzo de diseño del material del tubo, σ DP, en MPa 2,88 1,66 3,02 3,64 1,99 1,19 2,12 3,40 Temperatura de ensayo, T ensayo, en C Duración del ensayo, t, en horas 1 1 Esfuerzo hidrostático del material del tubo, σ P, en MPa Presión de ensayo, p j, en MPa, para una presión de diseño, p D, de: 0,6 MPa 1 MPa 1,6 MPa 4,38 7,30 11,68 5,77 9,62 15,42 3,18 5,31 8,49 2,47 4,12 6,59 6,35 10,59 16,94 8,07 13,45 21,52 4,54 7,56 12,10 2,64 4,41 7,06 Número de probetas de ensayo xx 19 de 23

21 Este ensayo es aplicable solamente a tubos de diámetro nominal mayor o igual a 32 mm, cuando el fabricante declare que sus tubos pueden someterse a curvatura (con cierto ángulo) y ser instalados en esa condición Resistencia al desgarro o separación de la unión Cuando el sistema se ensaya de acuerdo con la norma EN 712 aplicando los parámetros indicados en la tabla 14, las uniones deben soportar la fuerza de desgarro, sin llegar a separarse. La fuerza, F, se calcula mediante la siguiente ecuación: donde, F es la fuerza, expresada en newtons (N); d n es el diámetro externo nominal del tubo, expresado en milímetros (mm); p D es la presión de diseño de 0,6, 1 o 1,6 MPa, según sea aplicable, expresada en megapascales (MPa). TABLA 14. Parámetros para el ensayo de resistencia al desgarro Temperatura máxima de diseño, T max, en C Temperatura de ensayo, T ensayo, en C Todas las clases, en tubos con presión de diseño de 1 MPa Clase de aplicación Clase 1 Clase Duración del ensayo, t, en h Fuerza de tracción, en N 1,5 x F F F Número de probetas de ensayo Estanquidad en condiciones de vacío Cuando el sistema se ensaya para determinar la estanquidad al vacío de acuerdo con la norma EN aplicando los parámetros indicados en la tabla 15, el cambio en la presión de vacío no debe ser mayor que 0,005 MPa. TABLA 15. Parámetros para el ensayo de estanquidad en condiciones de vacío Temperatura de ensayo 23 C Duración del ensayo 1 h Presión de ensayo - 0,08 MPa Número de probetas de ensayo xx 20 de 23

22 6. MÉTODOS DE ENSAYO 6.1 Generalidades Los tubos deben ensayarse de acuerdo con los métodos de ensayo que se especifican en los requisitos correspondientes. Cuando las muestras a ensayar contienen mezclas de polímeros de propileno, para los ensayos donde se definen condiciones en función del material que compone la muestra (por ejemplo los ensayos de presión y curvatura) se deben aplicar las condiciones del material más exigentes o en proporción al aporte de cada material (siempre que se demuestre en base a la formulación). 6.2 Medición de la longitud total del tubo Fundamento El aporte de los tubos a la longitud de un sistema de conducción depende del tipo de ensamble para el cual los tubos están diseñados, por lo que la determinación de la longitud total incluirá las roscas en los extremos del tubo (cuando la muestra las contenga) Equipos Instrumento que permita lecturas al 0,1 % de la longitud (longitud total del tubo) Procedimiento Asegurarse que la temperatura del instrumento de medición, de la probeta y del ambiente estén a (23 ± 2) C o que los resultados serán correlacionados por cálculo a 23 C. Determinar la longitud total del tubo, realizando las mediciones a lo largo de la superficie interna o externa, paralelas al eje del tubo, en al menos tres posiciones espaciadas a intervalos regulares alrededor de la circunferencia cuando el corte del tubo es manual; los tubos cortados por una máquina que asegure un corte perpendicular requieren medirse solamente en una posición. Según sea aplicable, calcular la media aritmética de los valores medidos y redondear el resultado al 1 mm. Los valores intermedios exactos deben redondearse hacia arriba. 7. ROTULADO Los tubos deben ser marcados de forma legible, indeleble y continua a lo largo del mismo, con intervalos de separación entre leyendas no mayores de 3 m y deben presentar como mínimo la siguiente información: Material, por ejemplo PP-H Tipo de unión: Unión roscable, roscable o UR Diámetro nominal y espesor nominal, expresado en milimetros (mm) Clase de aplicación Presión Nominal, expresado en megapascales (MPa), admisible hasta 95 C Denominación de la rosca, por ejemplo, ½, ¾ Uso del producto, por ejemplo, agua fría y caliente Cuando el tubo sea apto para su uso a la intemperie, deberá llevar la leyenda APTO INTEMPERIE 2015-xx 21 de 23

23 Opacidad, si es que se declara, ej. opaco Marca comercial o nombre del fabricante Identificación del lote Norma técnica de referencia País de origen 2015-xx 22 de 23

24 APÉNDICE Z BIBLIOGRAFÍA NTE INEN-ISO : 2014, Sistemas de canalización en materiales plásticos para instalaciones de agua caliente y fría. Polipropileno (PP). Parte 1: Generalidades. NTE INEN-ISO :2014, Sistemas de canalización en materiales plásticos para instalaciones de agua caliente y fría. Polipropileno (PP). Parte 2: Tubos. NTE INEN-ISO :2014, Sistemas de canalización en materiales plásticos para instalaciones de agua caliente y fría. Polipropileno (PP). Parte 5: Aptitud al uso del sistema. NTE INEN 1373:2013, Tubería plástica. Tubos y accesorios de PVC rígido para presión. Requisitos. ISO 3126:2005, Plastics piping systems - Plastics components - Determination of dimensions. IRAM 13473: Modificación Nº1: 1990 / Modificación Nº2: 1991 / Modificación Nº3: 1999 / Modificación Nº4: 2012, Tubos de polipropileno para unión roscada destinados al transporte de líquidos bajo presión. IRAM 13479: Modificación Nº1: 1990 / Modificación Nº2: 1991 / Modificación Nº1: 2000 / Modificación Nº3: 2012, Tubos de polipropileno para unión roscada destinados al transporte de líquidos bajo presión. Presiones nominales y medidas xx 23 de 23

25 INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA Documento: NTE INEN 2955 TÍTULO: TUBERIA PLÁSTICA. TUBOS DE POLIPROPILENO (PP) PARA UNIÓN POR ROSCA EN SISTEMAS DE CONDUCCIÓN DE AGUA FRÍA Y CALIENTE A PRESIÓN. REQUISITOS Código: ; ORIGINAL: Fecha de iniciación del estudio: REVISIÓN: La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma Oficialización con el Carácter de por Resolución No. publicado en el Registro Oficial No. Fecha de iniciación del estudio: Fechas de consulta pública: Comité Técnico de: Fecha de iniciación: Integrantes del Comité: NOMBRES: Fecha de aprobación: INSTITUCIÓN REPRESENTADA: Otros trámites: La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma Oficializada como: Por Resolución No. Registro Oficial No.

26 Servicio Ecuatoriano de Normalización, INEN - Baquerizo Moreno E8-29 y Av. 6 de Diciembre Casilla Telfs: (593 2) al Dirección Ejecutiva: direccion@normalizacion.gob.ec Dirección de Normalización: consultanormalizacion@normalizacion.gob.ec Dirección Zonal Guayas: inenguayas@normalizacion.gob.ec Dirección Zonal Azuay: inencuenca@normalizacion.gob.ec Dirección Zonal Chimborazo: inenriobamba@normalizacion.gob.ec URL: