Sistemas de tubería Flowtite. para agua potable
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- Daniel Godoy Giménez
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1 Sistemas de tubería Flowtite para agua potable
2 1 Proceso de producción 3 2 Ventajas del producto 4 Características y ventajas Certificaciones y homologaciones 4 4 Control de calidad Materias primas Propiedades físicas Propiedades del producto terminado Otros controles de calidad Gama de productos Clases de rigidez Presión Longitud Ensayo hidrostático Hoja de datos - tubos y manguitos estándar Montaje de tuberías Juntas de manguito (FC) Juntas trabadas Otros sistemas de unión Accesorios Codos segmentados Reductores concéntricos segmentados Derivaciones en T segmentadas diámetros iguales o reducidos Bridas fijas tipo A Bridas fijas tipo B Codos moldeados Reductores moldeados Derivaciones en T moldeadas diámetros iguales o reducidos Bridas ciegas Bridas locas y manguitos Cámaras de válvulas Derivaciones Procedimiento Preparación Derivación Inspección y ensayo Homologaciones y certificaciones locales 38
3 1 Proceso de producción 01 Las materias primas básicas empleadas en el proceso de producción de los tubos Flowtite son la fibra de vidrio, la arena de sílice y las resinas de poliéster. Las resinas más utilizadas son las insaturadas debido a su excelente rendimiento en las aplicaciones de agua potable. Los tubos Flowtite se fabrican con el proceso de mandril de avance continuo, la tecnología más moderna y avanzada de producción de tubos de poliéster reforzado con fibra de vidrio. Este procedimiento permite la incorporación de refuerzos continuos de fibra de vidrio en el sentido circunferencial del tubo. En líneas que funcionan a alta presión o en tuberías enterradas, la tensión se concentra en el sentido circunferencial del tubo, por lo que la incorporación de refuerzos continuos en dicha dirección favorece la creación de un producto de mayor rendimiento a menor coste. Haciendo uso de una tecnología desarrollada por expertos en materiales, se crea un laminado muy compacto que maximiza el aporte de las tres materias primas básicas. El proceso utiliza dos tipos de refuerzo de fibra de vidrio hilos continuos e hilos cortados para optimizar la resistencia tangencial y axial del tubo, al tiempo que incorpora un refuerzo de arena para aumentar la rigidez cerca del eje neutro del núcleo mediante un incremento de espesor. El sistema de uso de dos tipos de resina de Flowtite permite al equipo aplicar un revestimiento especial de resina en la cara interior de los tubos destinados a aplicaciones altamente corrosivas mientras utiliza una resina menos costosa en la parte estructural y el exterior del laminado. Aprovechando el proceso de enrollamiento, también se pueden emplear otros materiales, como el velo de superficie o el velo de poliéster, para optimizar la resistencia a la abrasión y el acabado de los tubos. Superficie exterior Capa estructural externa Núcleo Capa estructural interna Capa de estanquidad Revestimiento interior La figura que aparece sobre estas líneas muestra el corte transversal de un laminado típico. Este corte, al igual que la forma de aplicar y disponer las distintas materias primas, puede diferir en función de la aplicación de los tubos. Portabobinas Fibras de vidrio Banda antiadherente Sand & chopped glass Sierra Bobinadora Área de endurecimiento Velo de superficie Ordenador y paneles de control Tubo terminado Bombas dosificadoras Depósito diario Depósito principal 3
4 2 Ventajas del producto Flowtite Technology ha creado una gama de tubos y accesorios capaces de dar una solución económica y duradera a las necesidades de clientes en todo el mundo. La larga lista de características y ventajas de estos sistemas de tubería los convierte en el producto más indicado, en términos de coste y duración, para la instalación de sistemas de conducción de fluidos. Características y ventajas Resistencia a la corrosión Los materiales tienen una larga vida útil de servicio Los productos no requieren revestimientos, recubrimientos, protección catódica, envolturas u otros medios de protección contra la corrosión Bajos costes de mantenimiento Las propiedades hidráulicas se mantienen constantes con el paso del tiempo Peso ligero (1/4 del peso de la fundición y 1/10 del peso del hormigón) Menor coste de transporte (anidables) No requiere costosos equipos de manipulación Medidas estándar más largas (hasta 18 metros con medidas especiales bajo pedido) Un menor número de uniones reduce el tiempo de instalación Un mayor número de tubos por vehículo de carga reduce los costes de entrega Superficie interior sumamente lisa Bajas pérdidas por fricción suponen una menor exigencia de energía de bombeo y costes de funcionamiento reducidos Una menor acumulación de lodos ayuda a reducir los costes de limpieza Uniones de precisión Flowtite con juntas elastoméricas REKA Uniones estancas diseñadas para eliminar infiltraciones y exfiltraciones La facilidad de acoplamiento acorta el tiempo de instalación El diseño permite pequeños cambios de dirección en la línea sin necesidad de accesorios o ajustes diferenciales Proceso de fabricación flexible Se pueden fabricar diámetros especiales para optimizar el caudal, facilitando su instalación en proyectos de rehabilitación de revestimientos interiores Diseño de tuberías de alta tecnología Una celeridad de onda menor de la que se obtiene con tuberías de otros materiales redunda en una reducción de costes en los diseños especiales para presiones altas y sobrecargas de presión por golpe de ariete Sistema de fabricación de tubos de alta tecnología La consistencia y nivel de calidad del producto permite producir sistemas de tubería que cumplen las más estrictas normas del mundo (AWWA, ASTM, DIN, EN, etc.) Instalación fácil y rápida con el equipo de construcción disponible en obra debido a su peso ligero Instalación rápida con un número reducido de uniones gracias a la disponibilidad de longitudes de hasta 18 metros Pruebas de estanqueidad sencillas y económicas Larga vida útil con caudales altos Exigencias mínimas de reparación y mantenimiento Excelente resistencia a la corrosión Superficie interior reforzada con alta resistencia a la abrasión Debido a estos factores, los proyectos que usan sistemas de tubería Flowtite son muy económicos y duraderos, requiriendo un nivel de mantenimiento bajo durante toda la vida útil del producto. 3 Certificaciones y homologaciones Los sistemas de tubería Flowtite han sido sometidos a distintos ensayos y han obtenido las certificaciones necesarias para ser empleados en aplicaciones de transporte y distribución de agua potable, satisfaciendo los requisitos de las organizaciones e institutos internacionales más prestigiosos del mundo, incluyendo los siguientes: NSF (norma no. 61) Estados Unidos DVGW Alemania Lyonnaise des Eaux Francia Conclusión Sanitaria e Higiénica Rusia Conclusión Higiénica de Expertos Sanitarios y Epidemiológicos sobre Seguridad de Productos Kazajstán Oficina Técnica de Estudios y Controles España Państwowy Zakład Higieny (Instituto Nacional de Higiene) Polonia ÖVGW Austria NBN.S Bélgica KIWA Holanda Los sistemas de tubería Flowtite cumplen las normas de producto desarrolladas por AWWA, ASTM, DIN, ISO y EN. También cuentan con otras certificaciones locales, en función de los requisitos específicos de cada país. Amiantit colabora con representantes de algunas de las organizaciones de normalización más importantes del mundo, participando activamente en la preparación de sus normas de producto para garantizar que se cumplan los más estrictos requisitos de funcionamiento en productos fiables. Las certificaciones y homologaciones locales se adjuntan en la tapa interior de este catálogo. 4
5 4 Control de calidad Materias primas Todas las materias primas llegan a fábrica con un certificado del proveedor que garantiza el cumplimiento de los requisitos de calidad de Flowtite. Además, una muestra de todas las materias primas es sometida a prueba en fábrica antes de ser utilizada en el proceso de fabricación. Estas pruebas garantizan que las materias utilizadas en la fabricación de los tubos y accesorios cumplen las especificaciones de Flowtite. Los requisitos de calidad de Flowtite estipulan que todas las materias primas estén homologadas de forma que quede demostrada su idoneidad para uso en el proceso y en el producto final. Las materias primas utilizadas en la fabricación de los tubos son: Fibra de vidrio Resinas Catalizador Arena Aditivos En la producción de los productos Flowtite sólo se pueden utilizar materias primas aprobadas por Flowtite. Fibra de vidrio La fibra de vidrio se especifica en unidades tex, que equivalen al peso en gramos de 1000 metros de hilo. Refuerzo de hilos en continuo: hilos continuos de fibra de vidrio utilizados en distintos tex para la producción de tubos Flowtite. Refuerzo de hilos cortados: cortados directamente en la máquina para proporcionar rigidez en distintas direcciones. Resina Sólo se utilizan resinas apropiadas para el proceso de enrollamiento. Las resinas se preparan en los depósitos diarios de la máquina de enrollamiento. La temperatura de aplicación normal es de 25º C. La resina suministrada por el proveedor puede ser diluida con estireno antes de ser utilizada en la máquina de enrollamiento para lograr la viscosidad requerida, de acuerdo con las definiciones de Flowtite Technology. Catalizador Se añade la cantidad adecuada de catalizador a la resina para endurecer la mezcla justo antes de que ésta se aplique en el mandril. Sólo se utilizan catalizadores aprobados por Flowtite en el proceso de fabricación de tubos Flowtite. Arena Se añade un refuerzo de arena en el núcleo del tubo y a la capa interior de los manguitos. La arena con alto contenido de sílice forma parte de las especificaciones de materias primas aprobadas por Flowtite. Aditivos Los aditivos utilizados para acelerar la resina se mezclan con ésta en los depósitos diarios. Los aditivos se comercializan en distintas concentraciones y se pueden diluir en alcohol mineral para llegar a la concentración requerida para la producción de tubos Flowtite. 4.2 Propiedades físicas La capacidad de tensión axial y circunferencial de los tubos se verifica de forma rutinaria. Adicionalmente, también se llevan a cabo ensayos de rigidez y de deflexión de los tubos de conformidad con las normas de calidad internas de Flowtite. 4.3 Propiedades del producto terminado El 100% de los tubos terminados destinados a aplicaciones de agua potable es sometido a los siguientes controles: Inspección visual Prueba de dureza Barcol Espesor de pared Longitud de sección Diámetro Ensayo de presión hidrostática al doble de la presión nominal (PN6 y superior)! Nota: La presión y los diámetros están limitados por la capacidad de la prueba hidrostática. 4.4 Otros controles de calidad En el catálogo de Características técnicas podrá encontrar información más detallada sobre otros controles de calidad, tales como: Base hidrostática de diseño HDB Deflexión circunferencial a largo plazo Prueba hidráulica Sobrepresión por golpe de ariete Valores de capacidad de carga Capacidad de tensión circunferencial Capacidad de tensión axial Caudal Resistencia a los rayos UV Coeficiente de Poisson Coeficientes de flujo Resistencia a la abrasión 5
6 5 Gama de productos Los sistemas de tubería Flowtite se comercializan en diámetros nominales de DN 100 a DN 4000 mm. Por diámetro nominal se entiende el diámetro interior del tubo o accesorio. La gama estándar de diámetros nominales es la que sigue: La gama estándar de diámetros fabricados localmente varía en función de las instalaciones de producción. Para obtener información más detallada sobre este tema, no dude en ponerse en contacto con su proveedor local. También existe la posibilidad de fabricar tubos de diámetros mayores de DN 3000, hasta 4000 mm, bajo pedido. 5.1 Clases de rigidez 5.4 Prueba hidráulica Presión máxima de prueba en fábrica: 2,0 x PN (presión nominal). Presión máxima de prueba en obra: 1,5 x PN (presión nominal). Los límites máximos de presión y diámetro varían en función de la capacidad de prueba de cada fábrica. 5.5 Hoja de datos tubos y manguitos estándar Los sistemas de tubería Flowtite para la conducción de agua potable se suministran en los diámetros, presiones y clases de rigidez que figuran a continuación. Existe la posibilidad de disponer de otros diámetros y clases de presión bajo pedido. Los sistemas de tubería Flowtite tienen las siguientes clases de rigidez inicial (EI/D 3 ) expresada en N/m 2 : DIT DET Clase de rigidez SN También se fabrican tubos de rigidez especial bajo pedido. Flowtite es capaz de suministrar sistemas de tubería fabricados a la medida con una rigidez ajustada a las necesidades específicas de cada proyecto. 5.2 Presión nominal Rigidez (N/m 2 ) Tabla 5-1 Clases de rigidez Los sistemas de tubería Flowtite para aplicaciones de agua potable vienen en las clases de presión estándar que siguen: Tubo B2 Serie DE LM SN PN 10/16 DN DET DIP kg/m* mm mm mm Tabla 5-3 Diámetros pequeños grosor y peso de los tubos SN = rigidez nominal, PN = presión nominal, DET = diámetro exterior del tubo, DIT = diámetro interior del tubo * pesos aproximados Clase de presión PN Presión de trabajo en bar Límite máximo de diámetro (mm) DIT DET Adicionalmente, Flowtite puede fabricar tubos cuya presión nominal esté ajustada a las necesidades específicas de un proyecto. 5.3 Longitud Tabla 5-2 Presión nominal La longitud estándar de los tubos Flowtite para aplicaciones de agua potable es de 6, 12 y 14 metros. No obstante, existe la posibilidad de fabricar tubos de otras longitudes bajo pedido. Unión de manguito FC SN PN 10/16 DN DIM DEM LM kg/pieza* mm mm mm mm Tabla 5-4 Diámetros pequeños grosor y peso de los acoplamientos SN = rigidez nominal, PN = presión nominal, DIM = diámetro interior del manguito, DEM = diámetro exterior del manguito, CL = longitud del manguito * pesos aproximados 6
7 DIT DET 01 Tubo B2 Serie DE SN PN OD DN mm kg/m* kg/m* kg/m* kg/m* kg/m* kg/m* mm mm mm ,9 8,1 7,9 7,4 10,3 10,2 9,4 12,6 12,6 12, ,8 11,0 10,5 9,9 14,2 13,7 12,5 17,2 17,2 16, ,7 14,4 13,4 12,5 18,4 17,5 16,0 22,3 22,3 20, ,6 18,3 16,7 15,7 23,4 21,7 19,8 28,1 28,1 25, ,5 22,8 20,4 19,1 29,1 26,7 24,5 34,8 34,8 31, ,4 31,3 27,4 25,6 39,2 35,9 32,8 47,8 47,8 42, ,4 42,2 37,0 34,3 53,0 48,6 44,2 65,5 65,5 57, ,4 54,8 48,1 44,3 68,6 62,9 57,2 85,1 85,1 74,9 B1 Serie DE ,4 69,2 60,6 55,6 86,5 80,3 71,9 1,1 1,1 94, ,4 85,3 74,5 68,1 1,0 98,8 88,3 132,4 132,4 116, ,4 1,1 89,6 82,0 128,1 119,1 1,2 160,3 160,3 140, ,4 121,9 1,1 97,1 151,5 141,5 125,8 190,0 190,0 166, ,4 143,1 124,1 113,4 178,7 165,6 147,2 222,8 222,8 194, ,4 165,3 143,7 131,1 2,5 191,3 170,4 257,8 257,8 225, ,4 188,5 164,1 149,9 237,4 219,3 195,0 294,8 294,8 258, ,4 214,9 186,8 170,1 269,2 249,5 221,4 335,8 335,8 293,3 * pesos aproximados Tabla 5-5 Diámetros grandes datos relativos a los tubos Unión de manguito FC PN Longitud del manguito CL DIM DEA DEA DEA DN mm mm mm kg/pieza* mm kg/pieza* mm kg/pieza* ,0 367,8 10,9 368,6 11,1 369,8 11, ,9 419,5 12,4 420,7 12,8 422,1 13, ,8 470,4 14,0 471,6 14,5 474,2 15, ,7 520,9 15,6 522,5 16,3 524,5 17, ,6 572,6 17,2 574,2 17,9 576,0 18, ,5 666,1 28,6 667,7 29,6 669,9 31, ,5 767,7 32,8 770,1 34,5 774,5 37, ,5 869,5 37,1 873,7 40,6 878,9 44, ,5 972,5 42,5 977,1 46,8 980,3 49, ,5 15,5 48,1 10,3 53,1 13,9 56, ,5 1178,1 53,5 1183,5 59,5 1187,5 63, ,5 1280,7 58,9 1286,5 65,9 1291,1 70, ,5 1380,8 64,4 1388,8 72,4 1394,2 78, ,5 1485,7 69,9 1491,9 78,7 1499,5 88, ,5 1587,6 75,4 1594,2 85,4 16,4 100, ,5 1690,7 81,2 1697,5 92,3 17,9 111,4 * pesos aproximados Tabla 5-6 Diámetros grandes datos relativos a las juntas de manguito (FC) 7
8 6 Montaje de tuberías 6.1 Juntas de manguito (FC) Por lo general los tubos Flowtite se ensamblan con manguitos de PRFV Flowtite (FC) para aplicaciones a presión. Los tubos y los manguitos se suministran por separado, si bien se puede entregar el tubo con el manguito montado en uno de sus extremos. Los manguitos Flowtite utilizan una junta de caucho elastomérico REKA para el sellado. La junta se sitúa en una ranura a cada lado del manguito y se une a la superficie de la espiga del tubo. La junta REKA ha sido utilizada con éxito durante más de 75 años.! Nota: Encontrará instrucciones detalladas de instalación en la guía de instalación de los tubos Flowtite. Para introducir un ángulo de desviación en la tubería, primero se tienen que montar los tubos en línea recta, pero sin llegar a la línea base, aplicándose posteriormente el ángulo de desviación deseado (Figura 6-1). Diámetro nominal del tubo (mm) Deflexión angular (grados) DN < DN < DN DN > Tabla 6-1 Deflexión angular en juntas de manguito Deflexión angular de la junta Las juntas se someten a rigurosos ensayos que muestran su conformidad con las normas ASTM D4161, ISO DIS8639 y EN La deflexión angular máxima, medida en términos de la variación entre los ejes de tubos adyacentes, no debe exceder los valores que figuran en la tabla que sigue. Angulo de deflexión (grados) Desviación máxima (mm) Longitud del tubo Radio de curvatura (m) Longitud del tubo 3 m 6 m 12 m 3 m 6 m 12 m Tubo Junta Desviación Ángulo de deflexión Radio de curvatura Tabla 6-2 Desviación y radio de curvatura Figura 6-1 Desviación y radio de curvatura 8
9 6.2 Juntas trabadas La junta trabada de Flowtite consta de un manguito con juntas de caucho y una varilla de cierre que sirve para transferir el empuje axial de una sección de la tubería a otra. El manguito está equipado a cada lado con una junta de caucho estándar y un sistema de ranura-varilla a través del cual traslada la carga por acción cortante y de compresión. La espiga de los tubos diseñados para ser utilizados con estas juntas trabadas lleva una ranura para tal fin. Brida fija: L k D d 2 b 2 Figura 6-4 Brida fija Junta Figura 6 2 Junta trabada Varilla de cierre de nylon Brida loca: Las juntas se montan siguiendo un procedimiento similar al que se utiliza para los manguitos estándar de Flowtite, con la salvedad que no tienen tope central. 6.3 Otros sistemas de unión Bridas de PRFV El rango de taladrado estándar utilizado en la fabricación de las bridas Flowtite cumple la norma ISO 24. También se pueden utilizar otros estándares de taladrado como AWWA, ANSI, DIN y JIS. Los productos comúnmente disponibles en el mercado incluyen conectores de bridas con adhesivos y bridas locas de acero cincado, si bien también se pueden suministrar bridas fijas de PRFV y bridas locas de PRFV bajo pedido. Existen bridas fijas y locas para todas las clases de presión. Brida moldeada por contacto: Junta tórica Figura 6-5 Brida loca con junta de goma con anillo de acero Manguitos flexibles de acero Los manguitos flexibles de acero son uno de los métodos más utilizados para unir tubos Flowtite con tubos de distintos materiales y diámetros exteriores. También se usan para unir secciones de tubería Flowtite, por ejemplo en una reparación o en un cierre de instalación. Estos manguitos consisten de una camisa de acero con un collar de goma interior que sella la unión. Existen tres tipos: Camisa de acero recubierta en copolímero Camisa de acero inoxidable Camisa de acero galvanizado por inmersión en caliente Brida metálica Brida de PRFV Figura 6-3 Unión por bridas Figura 6-6 Manguito flexible de acero 9
10 Manguitos mecánicos de acero Los manguitos mecánicos se suelen utilizar para ensamblar tubos de distintos materiales y diámetros, así como para adaptadores con salida embridada. Existe una amplia gama de diseños con características que varían de una marca a otra, incluido el tamaño del espárrago, la cantidad de pernos y el diseño de la junta, por lo que resulta imposible emitir una serie de recomendaciones generales para estos acoplamientos. Si se decide utilizar un manguito mecánico para unir un tubo Flowtite con otro de material distinto, entonces sólo se debe usar un manguito mecánico con sistema de doble cierre independiente que permite un apriete distinto del lado del tubo Flowtite, que por lo general requiere un par de apriete menor que el recomendado por los fabricantes de manguitos. De ahí que no se pueda recomendar el uso generalizado de acoplamientos mecánicos con los tubos Flowtite. Si el instalador insiste en utilizar un tipo de manguito mecánico específico (marca y modelo) en una instalación, se recomienda que consulte con su proveedor local de tubos Flowtite antes de adquirirlo. El proveedor de tubos podrá aconsejarle sobre las condiciones en las que es conveniente el uso de ese modelo con los tubos Flowtite. Figura 6-7 Manguito mecánico de doble cierre Juntas laminadas Las juntas laminadas se suelen emplear cuando se requiere la transmisión de los empujes axiales de la presión interior o como método de reparación. La longitud y el espesor de la laminación varían en función del diámetro y la presión de funcionamiento del tubo. No dude en solicitar a su proveedor local información detallada sobre la disponibilidad local de juntas y sistemas de unión, en caso de que esta información no se haya incluido en este catálogo. Figura 6-8 Unión por laminación 10
11 7 Accesorios 01 Flowtite ha desarrollado una línea estándar de accesorios de PRFV que se fabrican y/o moldean con las mismas materias primas que los tubos Flowtite. Una de las ventajas de Flowtite es la capacidad que tiene de fabricar una gran variedad de accesorios, ya sea estándar o a medida. Por lo general, el suministro de accesorios incluye el premontaje de las juntas en uno o ambos extremos del tubo. Además, se pueden suministrar tramos de tubo con conexiones embridadas preinstaladas. La fabricación de los accesorios Flowtite cumple las normas internacionales ISO. Codos segmentados (un ángulo):sección 7.1 Bridas fijas Tipo B: Sección 7.5 Codos moldeados: Sección 7.6 Codos segmentados (dos ángulos):sección 7.1 Reductores moldeados, concéntricos: Sección 7.7 Codos segmentados (tres ángulos):sección 7.1 Derivaciones en T moldeadas iguales y reducidas: Sección 7.8 Reductores concéntricos: Sección 7.2 Bridas ciegas: Sección 7.9 Bridas locas y collarines de toma: Sección 7.10 Derivaciones en T iguales y reducidas: Sección 7.3 Cámaras de válvulas: Sección 7.11 Bridas fijas Tipo A: Sección
12 7.1 Codos segmentados DE DN a DE DN a DE DN a Longitud de instalación () Longitud de instalación () Longitud de instalación () Codo segmentado de un ángulo Codo segmentado de dos ángulos Codo segmentado de tres ángulos Ángulo a Serie DE B DN OD No. de codos por longitud instalada () mm mm Tabla Diámetros pequeños longitud instalada en mm rigidez y clase de presión según Tablas 5-1 y 5-2 Ángulo a Serie DE B DN OD No. de codos por longitud instalada () mm mm Tabla Diámetros grandes longitud instalada en mm rigidez y clase de presión según Tablas 5-1 y
13 7.2 Reductores concéntricos segmentados 01 DN 2 DN DN 1 DN 2 Longitud del cono L Longitud de tubo A=B Longitud de instalación L A Longitud del cono L = 2.5 x (DN 1 - DN 2) B Longitud de instalación Tabla 7-2 Reductores concéntricos rigidez y clase de presión según Tablas 5-1 y
14 7.3 Derivaciones en T segmentadas iguales y reducidas DN 2 Derivación LD DN 1 Tubería principal LTP Derivaciones en T segmentadas PN DN 2 = mm DN DN 1 LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD Tabla Longitud de derivación y de tubería principal, derivación en T segmentada, serie de tubo PN en mm, clases de rigidez según tabla
15 DN 2 Derivación LD DN 1 Tubería principal LTP Derivaciones en T segmentadas PN DN 2 = mm DN DN 1 LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD Tabla Longitud de derivación y de tubería principal, derivación en T segmentada, serie de tubo PN en mm, clases de rigidez según tabla
16 DN 2 Derivación LD DN 1 Tubería principal LTP Derivaciones en T segmentadas PN 10 DN 2 = mm DN DN 1 LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD Tabla Longitud de derivación y de tubería principal, derivación en T segmentada, serie de tubo PN 10 en mm, clases de rigidez según tabla
17 DN 2 Derivación LD DN 1 Tubería principal LTP Derivaciones en T segmentadas PN 10 DN 2 = mm DN DN 1 LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD Tabla Longitud de derivación y de tubería principal, derivación en T segmentada, serie de tubo PN 10 en mm, clases de rigidez según tabla
18 DN 2 Derivación LD DN 1 Tubería principal LTP Segmented Tees PN 16 DN 2 = mm DN DN 1 LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD Tabla Longitud de derivación y de tubería principal, derivación en T segmentada, Serie de tubo PN 16 en mm, clases de rigidez según tabla
19 DN 2 Derivación LD DN 1 Tubería principal LTP Derivaciones en T segmentadas PN 16 DN 2 = mm DN DN 1 LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD LTP LD Tabla Longitud de derivación y de tubería principal, derivación en T segmentada, serie de tubo PN 16 en mm, clases de rigidez según tabla
20 7.4 Bridas fijas tipo A El rango de taladrado estándar utilizado en la fabricación de las bridas Flowtite cumple la norma ISO 24. También se pueden utilizar otros estándares de taladrado como AWWA, ANSI, DIN y JIS. Diámetro Exterior de la Brida (DEB) d 2 Diámetro del círculo de los agujeros de los tornillos (k) b 2 Diámetro exterior del tubo Dimensiones PN y PN 10 DN Diámetro exterior del tubo b 2 DEB k d 2 Diámetro de la junta tórica Diámetro de la arandela Diámetro del agujero del tornillo Diámetro del tornillo Número de tornillos Diámetro del círculo de los agujeros de los tornillos Longitud de instalación Diámetro exterior de la brida Espesor de brida DE Diámetro nominal Tabla Dimensiones bridas fijas tipo A, PN 6 y PN 10 para todas las clases de rigidez 20
21 Diámetro Exterior de la Brida (DEB) d 2 Diámetro del círculo de los agujeros de los tornillos (k) b 2 Diámetro exterior del tubo Dimensiones PN 16 DN Diámetro exterior del tubo b 2 DEB k d 2 Diámetro de la junta tórica Diámetro de la arandela Diámetro del agujero del tornillo Diámetro del tornillo Número de tornillos Diámetro del círculo de los agujeros de los tornillos Longitud de instalación Diámetro exterior de la brida Espesor de brida DE Diámetro nominal The following flanges list the maximum pipe O.D. on which the flange can be fabricated without interference of bolt hole and spot facing with the flange hub Tabla Dimensiones bridas fijas tipo A, PN 16 para todas las clases de rigidez 21
22 7.5 Bridas fijas tipo B d 2 b 2 k DEB Bridas fijas tipo B PN DN DEB d 2 k b 2 No. tornillos Peso* ± ±2 100 ± ± ± * pesos aproximados Tabla Bridas fijas tipo B PN Bridas fijas tipo B PN 10 DN DEB d 2 k b 2 No. tornillos Peso* ± ±2 100 ± ± ± * pesos aproximados Tabla Bridas fijas tipo B PN 10 22
23 Bridas fijas tipo B PN 16 DN DEB d 2 k b 2 No. tornillos Peso* ± ±2 100 ± ± ± * pesos aproximados Tabla Bridas fijas tipo B PN 16 23
24 7.6 Codos moldeados DN R DN R a a Dimensiones PN Angulo a DN R Tabla Codos moldeados Rigidez SN (N/m 2 ) * pesos aproximados 24
25 Dimensiones PN 10 DN R Angulo a Tabla Codos moldeados Rigidez SN (N/m 2 ) * pesos aproximados Dimensiones PN 16 Angulo a DN R Tabla Codos moldeados Rigidez SN (N/m 2 ) * pesos aproximados 25
26 7.7 Reductores moldeados DN 2 DN 1 l 1 Reductores concéntricos PN PN 10 PN 16 DN 1 DN 2 l 1 Peso* * pesos aproximados Tabla 7-7 Reductores concéntricos Rigidez SN (N/m 2 ) 26
27 7.8 Derivaciones en T moldeadas iguales y reducidas 01 DN 2 LD DN 1 LTP Derivaciones en T PN PN 10 PN 16 DN 1 DN 2 LTP LD Peso* * pesos aproximados Tabla 7-8 Derivaciones en T moldeadas Rigidez SN (N/m 2 ) 27
28 7.9 Bridas ciegas d 2 El rango de taladrado estándar utilizado en la fabricación de las bridas Flowtite cumple la norma ISO 24. También se pueden utilizar otros estándares de taladrado como AWWA, ANSI, DIN y JIS. k D b 2 Bridas ciegas PN DN D d 2 k b 2 No. de pernos Peso* ± ±1, ± ± ± ±1, * pesos aproximados Tabla Bridas ciegas PN Bridas ciegas PN 10 DN D d 2 k b 2 No. de pernos Peso* ± ±1, ± ± ± ±1, * pesos aproximados Tabla Bridas ciegas PN 10 28
29 Bridas ciegas PN 16 DN D d 2 k b 2 No. de pernos Peso* ± ±1, ± ± ± ±1, * pesos aproximados Tabla Bridas ciegas PN 16 29
30 7.10 Bridas locas y collarines de toma DEB k d 3 b 2 b 1 d 2 Brida loca d 1 Collarín moldeado d 4 Bridas locas PN Peso** No. de pernos DN* DEB d 1 d 2 d 3 d 4 k b 1 b 2 Collarín Brida Total ± ± ±1.6 ±2 ± ± ± ** pesos aproximados Tabla Bridas locas PN * otros diámetros hasta DN 1600 bajo pedido Bridas locas PN 10 Peso** No. de pernos DN* FOD d 1 d 2 d 3 d 4 k b 1 b 2 Collar Flange Total ± ± ±1.6 ±2 ± ± ± ** pesos aproximados Tabla Bridas locas PN 10 * otros diámetros hasta DN 1600 bajo pedido 30
31 Bridas locas PN 16 Peso** No. de pernos DN* DEB d 1 d 2 d 3 d 4 k b 1 b 2 Collarín Brida Total ± ± ±1.6 ±2 ± ± ± ** pesos aproximados Table Loose Ring Flanges PN 16 * otros diámetros hasta DN 1600 bajo pedido 31
32 7.11 Cámaras de válvulas La mayoría de las líneas que funcionan a presión incorporan válvulas para aislar una porción de la red de abastecimiento o de distribución, ventosas en los puntos más altos de la línea para liberar el aire acumulado en la red y así evitar obstrucciones o para permitir la entrada de aire y así prevenir la incidencia de depresiones, y cámaras de desagüe. Todos estos accesorios se pueden acoplar a los tubos Flowtite en cámaras de válvulas Flowtite. La responsabilidad final del diseño de estos sistemas es de la ingeniería del contratista. No obstante, con el paso de los años los ingenieros de Flowtite Technology han podido ensayar con distintos métodos de acoplamiento de accesorios en líneas construidas con tubos Flowtite. A continuación figuran algunos ejemplos. Para mayor información, consulte la Guía de Instalación de Tuberías Enterradas Flowtite. Figura 7-11 Cámaras de válvulas 32
33 8 Derivaciones 01 Propósito Esta sección contiene información sobre el procedimiento a seguir de derivación con collarines etílicos en los sistemas de tubería Flowtite. Derivación de tuberías de agua a presión 1 La superficie expuesta de la tubería principal en la que se va a realizar la derivación debe estar limpia. Sobre ésta se debe colocar un collarín de derivación flexible, de acero inoxidable, en el sitio designado. Por lo general estos collarines están formados por dos piezas semicirculares conectadas por medio de pernos. La distancia mínima entre dos collarines es de 500 mm y el par de apriete máximo de los pernos no debe exceder 10 Nm. Por lo general, el diámetro de la salida oscila entre 50 y 100mm (2 y 4 pulgadas), si bien también se puede disponer de otras medidas. 2 Las máquinas de perforación de toma varían de un fabricante a otro. De ahí que lo que se incluye a continuación sea una descripción general del método de derivación. Se atornilla el macho principal en el collarín una vez que se ha quitado el tapón. Se instala la fresa en la máquina. La fresa debe ser lo suficientemente larga como para cortar a través del tubo. Se comienza a taladrar. Estas máquinas pueden operar de forma manual, neumática o eléctrica. Se eleva la máquina de perforación y se cierra el tapón. Se desatornilla la máquina taladradora. Material del collarín de derivación Se puede utilizar cualquier modelo de collarín de derivación flexible de acero inoxidable. También se recomienda el uso de los collarines de plástico (tipo termoplástico). 8.1 Procedimiento Este documento presenta dos procedimientos para la derivación de tubos Flowtite de PRFV en tuberías con presión y sin presión. La resistencia y flexibilidad de los tubos de PRFV los hace indicados para la derivación mediante collarines mecánicos. La integridad estructural y capacidad de sellado de los tubos de PRFV derivados han sido objeto de verificación en una extensa investigación y trabajo de desarrollo. El procedimiento que se presenta en estas páginas cubre aspectos no sólo generales, sino específicos a los tubos de PRFV, tales como la elección y el montaje del collarín de derivación y el corte del agujero en el tubo de PRFV. Información preliminar Esta sección pretende asistir al instalador y al propietario de los sistemas de tubería de PRFV a comprender los requisitos y los procedimientos a seguir para garantizar el montaje de collarines de derivación sobre tuberías existentes. La derivación es un método eficaz para conectar un ramal o una válvula en una tubería existente allí donde no resulte práctico utilizar una tobera estándar de PRFV o un accesorio de derivación en T. El procedimiento cubre la derivación tanto con presión como sin presión. Este procedimiento de derivación se basa en un extenso trabajo de investigación y desarrollo, en el que se realizó una serie completa de ensayos de presión a corto y largo plazo y de análisis MEF (modelo de elementos finitos) para seleccionar un collarín de derivación adecuado para uso con tubos de PRFV. El material seleccionado para los collarines de derivación fue el acero inoxidable por tener una vida de servicio similar a la de los sistemas de tubería de PRFV. No todos los tipos de collarín de derivación son adecuados para este servicio. Este procedimiento de derivación se puede practicar en todas las tuberías Flowtite de PRFV instaladas correctamente y utilizadas para transportar agua y otros fluidos acuosos. El collarín de derivación se debe colocar en un área con una carga axial local baja. Las instalaciones aéreas pueden necesitar apoyo adicional en estos puntos. Las definiciones que siguen son aplicables: Conexión con presión: instalación de una tobera o derivación en una tubería de PRFV existente ya sea presurizada o cargada de fluido utilizando un collarín de acero. Conexión sin presión: instalación de una tobera o derivación en una tubería de PRFV existente vacía o no presurizada utilizando un collarín de acero. Se recomienda el uso de collarines flexibles de acero inoxidable (Figura 8-1) para las derivaciones de tubos de PRFV. Los collarines de derivación admisibles figuran en la Tabla 8-1. Figura 8-1 Collarines de derivación recomendados para tubos de PRFV 33
34 Se recomienda que todos los trabajos de derivación, tanto en tuberías con presión o sin ella, sean llevados a cabo por expertos en la materia. Las herramientas necesarias para efectuar una derivación en una tubería con presión pueden diferir de las utilizadas en una tubería sin presión. En una derivación con presión, el collarín se monta sobre la tubería presurizada. A continuación se monta sobre el collarín una válvula y una máquina de perforación de toma equipada con una fresa. Se abre la válvula y se taladra el agujero. Una vez finalizado este paso, se retrae el dispositivo taladrador, se cierra la válvula y se retira la máquina de perforación, dejando la manga y la válvula cerrada. Acto seguido se puede acoplar la derivación sobre la válvula y abrir la válvula. En una derivación sin presión, se taladra un agujero de derivación en una tubería no presurizada. A continuación se monta el collarín de toma alrededor del tubo de forma que el agujero de derivación de la manga esté alineado con el orificio del tubo. Acto seguido se acopla una derivación o una válvula al collarín de derivación. El procedimiento de derivación con presión también se puede utilizar para hacer una derivación en una tubería no presurizada. Selección y uso de collarines de derivación Los collarines de derivación cuyo uso se admite con tuberías de PRFV figuran a continuación: El collarín se debe colocar, como mínimo: alejado de la junta y/o accesorio más cercano a una distancia no inferior al diámetro del tubo. en un área de baja carga axial local sobre el tubo. Las instalaciones aéreas pueden necesitar apoyo adicional en estos puntos. Procedimientos de derivación Se deben extremar todas las precauciones cuando se trabaja con sistemas presurizados. Esto es especialmente cierto en el caso de las derivaciones con presión, donde los medios presurizados quedan irreversiblemente expuestos. Es necesario contar con asesoramiento experto en estos casos. Cuando se trabaja en zanjas, se deben tomar las precauciones necesarias para evitar que puedan caer objetos a la zanja o que ésta se colapse debido a la inestabilidad, el posicionamiento o el movimiento de la maquinaria o el equipo ubicado en las proximidades de la zanja. Este procedimiento abarca la preparación, el montaje, el apriete, el corte, la inspección y el ensayo de los tubos derivados. 8.2 Preparación Tipo de collarín Romacon SST (manga de toma de acero inoxidable) Tabla 8-1 Dimensiones Clases de presión Hasta DN800 Hasta 16 bar presión de trabajo Tipo de junta Junta de goma SBR Proveedor Romacon Pipeline Products B.V., Panningen, Holanda Es necesario disponer de acceso adecuado al tubo para poder montar el collarín de derivación y la máquina de perforación de la toma. Si se trata de una instalación enterrada, primero se debe desenterrar el tubo y dejarlo al descubierto. A continuación se debe limpiar el tubo antes de montar el collarín. Asegúrese de que se elimine cualquier resto de partículas sueltas, polvo, arena y grasa. Por lo general, la superficie no requiere ninguna otra medida de preparación. El diámetro máximo de una derivación se debe limitar al: 20% del diámetro de la tubería principal en tubos Flowtite SN % del diámetro de la tubería principal en tubos Flowtite SN % del diámetro de la tubería principal en tubos Flowtite SN Tras haber efectuado la limpieza se debe revisar la superficie del tubo para determinar si existen daños en el área debajo y adyacente al collarín de toma. No será posible realizar la derivación si existen desperfectos en esta zona del tubo. Al seleccionar la clase de presión del collarín se debe tener en cuenta la sobrepresión (golpe de ariete) máxima que se puede registrar en la tubería. Este sistema de derivación está pensado para resistir el vacío interior de acuerdo con la rigidez de la tubería. Las collarines de derivación han sido diseñados para encajar a la perfección con el diámetro exterior del tubo. De ahí que el collarín de derivación deba ajustarse al diámetro exterior del tubo de PRFV. El empuje que pueda generar el sistema derivado debe ser equilibrado. 34
35 8.3 Conexión de la derivación A continuación figuran los procedimientos de derivación para tuberías con y sin presión. Derivación con presión La derivación con presión requiere el uso de maquinaria de perforación especializada. Junto a la maquinaria de perforación y el collarín de derivación, el ensamblaje precisa una válvula de derivación (válvula de compuerta o de bola) y una herramienta de corte (Figura 8-3). La clase de presión de la válvula y del equipo de derivación debe ser como mínimo igual a la clase de presión de la tubería. En una derivación con presión se debe seguir el procedimiento que figura a continuación: 1 El collarín de derivación se debe colocar y orientar de acuerdo con los planos y/o los esquemas. 2 Monte el collarín de derivación sobre el tubo. Siga las instrucciones de instalación del fabricante del collarín al pie de la letra salvo en lo que se refiere al par de apriete. El par de apriete admisible en tubos de PRFV figura en la Tabla Monte la válvula sobre el collarín. Siga las instrucciones para el ensamblaje de la válvula o de la brida en lo que se refiere al par de apriete, el tipo de obturación, etc. 4 Se recomienda realizar un ensayo de presión para verificar la estanqueidad del collarín y de la válvula antes de realizar la derivación. Se debe tener en cuenta que un ensayo con sobrepresión entre el collarín y el tubo exige más de la junta de goma que un ensayo de presión de la tubería derivada. Si el collarín de derivación viene equipado con un tapón de ensayo, se puede hacer este ensayo con la válvula de derivación cerrada. Si no, se puede montar una brida ciega con un tapón de ensayo sobre la válvula y llevar a cabo el ensayo con la válvula abierta. Algunas máquinas de perforación vienen equipadas de fábrica con un tapón de ensayo, lo que hace innecesario el uso de una brida ciega. Llene el espacio entre el tubo y el collarín con agua (Figura 8-2), evacue el aire atrapado y presurice para verificar la integridad de las juntas entre el collarín y el tubo y entre el collarín y la válvula. La presión de prueba no tiene por qué superar la presión interna del tubo a derivar en más de 3 bar. (Si se produce una fuga, desmonte y compruebe que no haya restos de suciedad o desperfectos. No aumente el par de apriete sobre la manga) La presión de ensayo tampoco debe exceder la máxima clase de presión de ensayo de la manga de toma y del tubo, Sección Monte la máquina de perforación de toma sobre la válvula. Siga las instrucciones de la máquina de perforación o del ensamblaje de la brida en lo que se refiere al par de apriete, el tipo de obturación, etc. 6 Asegúrese de que la válvula esté abierta y realice la operación de corte (Figura 8-2). La sección titulada Corte incluye instrucciones detalladas para los instaladores. 7 Tras realizar el corte, extraiga el dispositivo de corte junto con el trozo cortado a través de la válvula. Tras cerrar la válvula se puede retirar la máquina de perforación con la fresa y el trozo cortado del tubo (Figura 8-4). Una vez que se ha completado la instalación se puede verificar y llevar a cabo el ensayo hidrostático de la tubería. Para más detalles vea la Sección 8.4. Figura 8-2 Ensayo de presión para un collarín de derivación con válvula incorporada Figura 8-3 Máquina de perforación de toma, válvula y taladro de corte 35
36 Derivación sin presión En una derivación sin presión se debe seguir el procedimiento que figura a continuación: 1 Coloque y oriente el collarín de derivación de acuerdo con los planos y/o los esquemas. 2 Taladre el agujero ya sea antes o después de montar el collarín para la derivación sin presión. En la sección titulada Corte figuran instrucciones detalladas relativas al corte del tubo. 3 Monte el collarín alrededor del tubo existente de forma que el agujero de derivación del collarín esté alineado con el orificio del tubo. 4 Siga las instrucciones de montaje del fabricante del collarín salvo en lo que se refiere al par de apriete. El par de apriete aplicable a los tubos de PRFV aparece en la Tabla Puede comprobar la estanqueidad entre el collarín y la pared del tubo antes de cortar el agujero. Siga el procedimiento de ensayo de presión para derivaciones con presión que figura en la Sección Puede instalar la válvula o la derivación tras haber realizado el corte y ensamblado el collarín para la derivación sin presión. Una vez que se ha completado la instalación se puede verificar y llevar a cabo el ensayo hidrostático de la tubería. Para más detalles vea la Sección 8.4. Corte En el proceso de corte de un agujero de derivación se deben emplear útiles adecuados para cortar plásticos reforzados con fibra de vidrio. La herramienta debe producir un corte limpio sin rasgar ni romper la pared del tubo. Esto es especialmente importante cuando el útil de corte penetra en la superficie interior del tubo de PRFV con objeto de evitar delaminaciones. Se debe observar lo siguiente con respecto al corte del agujero de toma: Se recomienda utilizar un cortador diamantado especial para laminados de fibra de vidrio. También se puede utilizar un útil de corte de acero de dientes finos (Figura 8-4); no obstante, este tipo de útil se suele desgastar muy rápidamente. Se debe limitar el avance del útil de corte durante la perforación para evitar dañar y delaminar la superficie interior del tubo. Se recomienda efectuar un corte de prueba en una muestra de pared de tubo para comprobar el funcionamiento de las herramientas y los operadores no acostumbrados a trabajar con tubos de PRFV. Se puede dejar la superficie cortada tal como queda después de la perforación, sin preparación adicional de la superficie. Par de apriete La flexibilidad y la expansión de la presión de los tubos de PRFV optimizan las características de estanqueidad del collarín de derivación en comparación con los tubos rígidos (de acero o de fundición dúctil). El par de apriete para montar un collarín en un tubo de PRFV es por tanto menor que en el caso de los materiales inflexibles; de hecho, un par de apriete alto puede dañar el sistema. El par de apriete recomendado para la derivación de tubos de PRFV figura en la Tabla 8-2. No se recomienda usar pares de apriete más elevados. Figura 8-4 Útil de corte alternativo con dientes pequeños y poco espaciados Tipo de manga Dimensiones del perno Apriete [Nm] Comentario Romacon SST (manga de toma de acero inoxidable) M El par de apriete es menor en los tubos de PRFV que en los de acero Tabla 8-2 Par de apriete para derivaciones con y sin presión en tubos de PRFV 36
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