Introducción a las tuberías plásticas de PE y su soldadura... 3

Transcripción

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2 ÍNDICE Introducción a las tuberías plásticas de PE y su soldadura Historia del Polietileno (PE) Descubrimiento y primeros usos Conocimiento de todas sus características Introducción del PE en tuberías y expansión mundial Usos actuales de las tuberías de Polietileno Métodos de Unión: Soldadura a tope de PE Soldadura a Tope Precauciones antes de soldar Preparación de la soldadura Proceso de Soldadura Maquinaria necesaria para la soldadura a tope de PE Bibliografía

3 Introducción Se suele decir que los libros son la mejor forma de aprender y ante esta gran realidad hemos pensado Por qué no hacer un ebook sobre la Tubería de Polietileno? Es el material plástico que mejor conducción aporta al agua e ideal para las canalizaciones. A día de hoy ya supone una gran parte de las conducciones en España, y eso que se descubrió hace relativamente poco tiempo. Sus características y ventajas son muy amplias, por no decir su vida útil. Se trata del material idóneo para las nuevas instalaciones, ya que una vez soldado no tiene fugas. Estamos seguros que en el futuro el polietileno estará presente en cualquier canalización. Muchas veces nos hacen preguntas como: o Cómo se suelda? o Qué tengo que hacer para instalarlo? o Solo hay un tipo de PE? o Me funcionaria a mi si quiero hacer? Y un sinfín de preguntas. Pues bien, hemos hecho un recopilatorio de todo lo que os intriga y después de buscar información y más información, aquí os entregamos todo lo que conocemos del Polietileno. Esperamos que os guste y os sirva de ayuda. 3

4 Historia del Polietileno (PE) El Polietileno como lo conocemos hoy día y el cual esta presente en la mayoría de las canalizaciones de agua u otros líquidos y contaminantes, fue descubierto relativamente hace poco tiempo. En comparación con el origen de otros materiales con usos comunes en canalizaciones como es el hormigón (todavía presente en la fabricación de tuberías), utilizado ya en el año a.c. por los griegos, el Polietileno o PE apenas hace 117 años que se descubrió. Fue sintetizado por primera vez por el químico Hans Von Pechmann quien por error, lo preparo en 1898 al calentar diazometano en una estufa. Pero no fue sintetizado como lo conocemos hoy en día hasta 1933 en los Laboratorios ICI. Se obtiene de la polimerización del etileno (de fórmula química CH2=CH2 y llamado eteno por la IUPAC - Unión Internacional de la Química Pura y Aplicada), del que deriva su nombre. En sus comienzos, las aplicaciones se basaban en sus ventajosas propiedades como aislante de cables, recubrimiento de conductores, film empaquetador Pero, la revolución del uso del PE y su posterior expansión por todo el mundo, se dio al conocer el total de sus ventajas frente a otros productos: No tiene fugas Alta resistencia mecánica Alta resistencia al impacto Alta resistencia al calor y a productos químicos Muy ligero Flexibilidad, incluso a bajas temperaturas Resistente a ácidos Resistente a agua caliente, incluso a 100ºC 4

5 Al hacerse este descubrimiento, el uso del Polietileno se expandió como era de esperar en las industrias y comenzó a sustituir a otros materiales como el anteriormente mencionado hormigón. En esa intrusión en los mercados y teniendo en cuenta sus características, además del descubrimiento de que el fibrocemento tenia un componente llamado asbesto con propiedades cancerígenas (prohibido totalmente su uso desde 2005), se comenzó a utilizar el Polietileno para la construcción de tuberías en España allá por A día de hoy, el uso del PE supone aproximadamente el 25% de todas las redes de canalización mediante tubería en España y esta presente en múltiples negocios Tubería de PE para agua y drenajes. Tubería de PE para sistemas de gas Tubería de PE para aplicaciones industriales Tubería de PE para subductos para cables y fibra óptica. Gran parte de ellas instaladas con el método tradicional de apertura de zanja, pero con las nuevas tecnologías como la Tecnología Sin Zanja (Trenchless Technology), la rehabilitación de antiguas canalizaciones con nuevas tuberías de PE se convierte en un proceso más simple. 5

6 Método de Unión: La Soldadura a Tope de Tuberías de PE Desde hace más de 40 años se están utilizando técnicas de unión por soldadura, aprovechando las características del PE mencionadas anteriormente, tanto para las conducciones de agua como de gas. Estos métodos de soldadura se dividen principalmente en dos tipos, los cuales tienen la misma finalidad pero se realizan de formas muy distintas. La Soldadura a Tope La Soldadura por Electrofusión La Soldadura a Socket Ambas técnicas son relativamente simples de realizar en el campo y cualquier persona podría realizarlas siempre y cuando tuviera los conocimientos necesarios. Se requiere una preparación previa tanto de las tuberías que van a ser soldadas, como del lugar donde se va a realizar el trabajo. En este ebook, vamos a centrar toda nuestra atención en la soldadura a tope. El método más utilizado en la actualidad en todo el mundo para unir tubos de PE En la soldadura a tope, se tiene que seguir un proceso muy estudiado y estandarizado en todo el mundo. Este proceso, en España viene marcado por la norma europea DVS y por la norma española UNE IN, las cuales dicen lo siguiente: Un proceso de soldadura a tope en tubería de PE debe constar de las siguientes partes. 6

7 PRECAUCIONES ANTES DE SOLDAR La zona donde se vaya a realizar la soldadura debe estar protegida contra los fenómenos atmosféricos adversos La temperatura debe ser superior a los +5ºC Si llueve y disponemos de tienda para soldar, hacer las soldaduras dentro, sino no se pueden realizar. Se debe evitar el contacto con el agua durante la soldadura. Los cambios de temperatura deben ser evitados Evitar corrientes de aire Tapar las oberturas de los tubos para que el aire no circule por ellos y enfrié el espejo de termofusión. Los tubos deben ser totalmente redondos, no pueden tener deformaciones Las zonas de unión de los tubos deben estar limpias, no mostrar daños y los elementos necesarios para la soldadura deben estar en perfecto estado. PREPARACIÓN DE LA SOLDADURA El espejo calentador tiene que estar a la temperatura deseada y mantenerse estable (siempre entre 210º y 230ºC) Colocar los tubos en las abrazaderas de la máquina para soldar a tope Refrentar los tubos para eliminar la primera capa hasta dejarlos uniformes y comprobar que están totalmente alineados 7

8 PROCESO DE SOLDADURA Antes de comenzar con el proceso en si, quería hacer un pequeño inciso y hablaros de la presión de arrastre, uno de los puntos que se suele desconocer. Esta presión, es muy importante a la hora de calcular la presión de soldadura. Se define como la presión que necesita el hidráulico para mover los tubos. Para calcularla simplemente se da presión en el hidráulico y cuando se comiencen a mover los tubos, tenemos que observar el manómetro y apuntar la presión que marque. Esta presión, cuando se este realizando la soldadura, se le tendrá que sumar a la presión P1 (marcada en la tabla de soldadura) para obtener la presión real de soldadura. RECORDAD PRESIÓN DE SOLDADURA = PRESIÓN DE ARRASTRE + P1 Y después de este inciso, ahora si vamos con el proceso de soldadura. T1: Formación del bordón de soldadura El grosor del bordón variará dependiendo del espesor de pared, la presión para conseguir este bordón viene marcada en las tablas de soldadura de cada máquina. (P1 + ARRASTRE) T2: Calentamiento Este proceso se realiza manteniendo tan solo la presión de arrastre durante un tiempo determinado (T2) (10 seg. X grosor de la pared en mm). T3: Extracción del Espejo Se extrae el espejo calentador con sumo cuidado de no tocar las tuberías, ya que cabe la posibilidad de dañar el bordón. Se tiene que realizar rápido para que no se enfríe la tubería, el tiempo esta marcado en la norma (T3). 8

9 T4: Incremento de la Presión Ya sin el espejo, se procede a alcanzar de nuevo la presión P1 + arrastre, subiendo de forma gradual (T4). T5: Enfriamiento Este proceso se basa en mantener la presión anterior (P1 + arrastre). El tiempo de enfriamiento, viene marcado en la norma i varía dependiendo del espesor de pared (T5). El proceso de soldadura, siguiendo las normas y los tiempos no parece muy difícil de realizar y si al finalizar la soldadura, el resultado es un doble bordón (interior y exterior) con forma de K, habrás conseguido una soldadura 100% fiable. 9

10 Maquinaria para la soldadura a tope de PE Las máquinas para la soldadura de tubería de Polietileno han ido mejorando y adaptándose a un mundo en el cual la tecnología esta presente en todos los ámbitos que conocemos. Al igual que los métodos de unión o el propio Polietileno, con el paso del tiempo y la aparición de nuevas herramientas, la maquinaria para la soldadura de tubo ha cambiado radicalmente. De un simple espejo que se calentaba con fuego, a disponer de un avanzado espejo que se coloca y se guarda hidráulicamente, revestido con teflón para no causar daño a los tubos, con reguladores digitales de temperatura y con dos termostatos para asegurar una temperatura idónea La soldadura de tubería de 2 metros de diámetro, era un hecho impensable hace años, ahora se puede hacer sin problemas, con tan solo una máquina y sin la necesidad de grúas. Ahora bien, que tipos de maquinaria para soldadura a tope existen? Máquinas Manuales Máquinas Hidráulicas Máquinas Automáticas Máquinas Autopropulsadas Las máquinas manuales, se podrían consideran como la gama más sencilla y con menor numero de elementos electrónicos. Su uso se encuentra en tuberías de un tamaño pequeño, hasta aproximadamente 125mm de diámetro y se controlan de forma manual. 10

11 Las máquinas hidráulicas, las más utilizadas ya que abarcan la soldadura de tuberías desde pequeños diámetros hasta tubos de 2000mm. Cuentan con unos componentes electrónicos más avanzados y la presión de soldadura se ejerce de forma hidráulica Las máquinas automáticas, a priori muy parecidas a las hidráulicas pero con un modulo CNC que controla y ejecuta el proceso de soldadura de forma automática. Además imprime un documento final en el cual os muestra si la soldadura es correcta y os permite obtener su trazabilidad. 11

12 Por último, las denominadas autopropulsadas, son el tipo de máquina que cuenta con un sistema de tracción (orugas o ruedas) para moverse por el lugar de soldadura y todos sus componentes como el espejo, refrentador, abrazaderas se mueven a través de sistemas hidráulicos. Sin duda alguna, las máquinas más avanzadas para la soldadura de tubería de polietileno. BIBILIOGRAFÍA o El Blog de Arístegui Maquinaria (Maquinaria para la soldadura de tubería plástica). o Manuales de AseTUB (Asociación Española de Fabricantes de Tubos y Accesorios Plásticos). o Informes AseTUB (Asociación Española de Fabricantes de Tubos y Accesorios Plásticos). o Wikipedia (Enciclopedia online) 12

13 Esperamos que este ebook os haya servido de ayuda o incluso de aprendizaje sobre la tubería de PE, sus grandes características, y porque es la opción preferida a la hora de hacer nuevas canalizaciones