Sistemas completos de canalizaciones e innovaciones en fundición dúctil. La nueva versión de la norma UNE EN 545 Centro de Consulta y Desarrollo de Canalizaciones SAINT-GOBAIN PAM ESPAÑA, S.A. Parte 1: Sistemas completos de canalizaciones de fundición dúctil Introducción El objetivo de este texto es profundizar en el conocimiento de los sistemas de canalización en fundición dúctil, presentando también las últimas novedades que este material aporta a las infraestructuras hidráulicas. El sector del agua en España se plantea hoy en día una serie desafíos importantes orientados a la búsqueda de nuevos recursos y al diseño de redes eficaces de distribución que garanticen su disponibilidad y calidad duradera. La elección del material contribuye en gran medida a garantizar estos requisitos para atender así las demandas que puedan surgir. Se tratarán aspectos relacionados con su diseño, fabricación, normativa, e instalación. Se hará referencia también a algunas experiencias e innovaciones recientes como el caso su empleo en reutilización, las nuevas juntas acerrojadas, etc. La fundición dúctil El término "fundición" abarca una gran variedad de aleaciones Fe-C-Si. Es común la clasificación en familias según el estado del grafito, con una diferenciación añadida debida a la estructura de la matriz metálica (ferrita, perlita,...). En las fundiciones grises, el grafito se presenta bajo la forma de láminas, por eso su nombre metalúrgico de fundiciones de grafito laminar. Cada una de estas láminas de grafito puede, bajo una concentración de esfuerzos anormales en ciertos puntos, entrañar un inicio de fisura. Se estableció un avance decisivo en 1948, cuando las investigaciones realizadas en USA y en Gran Bretaña permitieron obtener una fundición de grafito esferoidal (o fundición GS), más conocida por el nombre de fundición dúctil.
El grafito ya no se dispone en láminas, sino que cristaliza bajo forma esférica al introducirse de forma controlada una cantidad de Magnesio en una fundición de base previamente desulfurada. De esta manera las líneas de propagación de las roturas son eliminadas. A las cualidades tradicionales de las fundiciones (resistencia a la compresión, aptitud al moldeo, resistencia a la abrasión, fácilmente mecanizable, resistencia a la fatiga, etc.) la fundición dúctil añade unas propiedades mecánicas excelentes (alto límite elástico, resistencia a los choques, capacidad de alargamiento, etc.). El material es totalmente reciclable, es decir, reutilizable al 100% sin degradación de sus propiedades. Fabricación El esquema que figura a continuación representa de forma simplificada nuestro proceso productivo: Elaboración del metal Centrifugación
Acabado / Revestimientos Normativa Todos los tubos, accesorios y piezas especiales para las canalizaciones de abastecimiento de agua de SAINT-GOBAIN PAM se fabrican conforme a la norma UNE EN 545. Se trata de una norma europea (EN 545) que especifica requisitos y métodos de ensayo para todos los componentes destinados a las canalizaciones. Especifica los requisitos de los materiales, las medidas y tolerancias, las propiedades mecánicas y los revestimientos normalizados de los tubos y accesorios de fundición dúctil, indicando también los requisitos de prestación de todos los componentes, uniones incluidas. No se trata de una norma descriptiva sino de prestaciones; especifica los controles, ensayos de prestaciones y las características funcionales de las canalizaciones. Todos y cada uno de los tubos y accesorios de SAINT-GOBAIN PAM son sometidos en fábrica a una prueba de estanqueidad con presión interior, conforme a las exigencias de la normativa. Saint-Gobain PAM toma como criterio mínimo de calidad la norma UNE EN 545. Además de las condiciones de ensayo que establece esta norma, Saint-Gobain PAM considera condiciones de ensayo más severas y realiza ensayos no contemplados en dicha norma, como pueden ser ensayos de corrosión y de envejecimiento de las juntas de elastómero. Los tubos, accesorios, y anillos de junta comercializados por SAINT-GOBAIN PAM España presentan un marcado que permite una perfecta trazabilidad de los tubos y accesorios. El marcado que establece la norma para los tubos es el siguiente: - Nombre o marca del fabricante - Identificación del año de fabricación - Identificación como fundición dúctil - DN - PN de las bridas, si procede - Referencia a la norma - Clase de presión.
Se incluye a continuación un ejemplo descriptivo del marcado de los tubos incluidos en el rango 150 < DN 450 y accesorios: Situación Pintado en la caña: Marca comercial del fabricante Tipo (espesor) /Norma MOLDEADO EN LA CAMPANA DN Tipo Identificación de fundición Identificación del fabricante Clase de espesor Año de fabricación Semana de fabricación 200 STD 2GS FT 08 1 345 01234 6798 200 STD 2GS FT K9 08 1 345 01234 6789 (equivale a la semana 25) Los Sistemas de Gestión de Calidad y Medio Ambiente implantados en SAINT-GOBAIN PAM son conformes con las normas UNE EN ISO 9001 e ISO 14001.
Revestimientos. Gama SAINT-GOBAIN PAM cuenta con una amplia gama de productos diferenciados según su aplicación. Los revestimientos disponibles, permiten proteger con total garantía a la tubería y al accesorio de cualquier factor externo que pueda alterar sus características. Estas protecciones pueden clasificarse como exteriores o interiores, en sus versiones estándar, y reforzadas, distinguiéndose también por su carácter activo o pasivo. Abastecimiento STANDARD La tubería STANDARD para abastecimiento de agua es la tubería más tradicional de Saint-Gobain PAM España. Su rango de diámetros comprende la gama DN 60-2000 mm. La protección activa de los tubos Standard se realiza a base de zinc metálico de alta pureza con una proyección mínima de 200 g/m2 y pintura bituminosa o epoxy. La metalización con zinc constituye una protección activa que presenta un mecanismo de funcionamiento doble: a) Formación de una capa protectora estable de sales de zinc insolubles (efecto barrera). b) Autocicatrización de las heridas, por la acción galvánica de la pila hierro-zinc. Este revestimiento que asegura una protección real durante mucho tiempo después de que la totalidad del zinc se haya transformado, ha demostrado su eficacia en la gran mayoría de los terrenos, garantizando una vida útil para la canalización superior a los 50 años. Cuando nos encontremos con terrenos con alta agresividad, habrá que aportar un revestimiento reforzado complementario: la manga de polietileno. Proporciona una protección superior a la suministrada por el recubrimiento clásico de zinc.
Esta es una película que se aplica sobre la canalización en el momento de instalarla; se utiliza como complemento del revestimiento de base de las canalizaciones en determinados casos de alta corrosividad de los terrenos, o cuando existen corrientes vagabundas. NATURAL La gama NATURAL es un producto fruto de la dilatada experiencia de Saint-Gobain PAM y del conocimiento de la agresividad de los terrenos y el comportamiento y manejo de las aleaciones metálicas, unido a una investigación permanente en el campo de los revestimientos desde hace más de 25 años. La gama NATURAL para abastecimiento de agua tiene un revestimiento exterior reforzado de aleación zinc-aluminio, adaptada a condiciones exteriores más agresivas. Abarca la gama de diámetros DN 60-600 mm. La nueva capa protectora con una aleación optimizada de zinc-aluminio, genera una estructura dual, compuesta por islotes de zinc dentro de un esqueleto de aluminio, que proporciona igualmente un doble efecto protector. Una vez instalado y en contacto con el suelo circundante, el zinc-aluminio forma una capa protectora estable e insoluble que constituye una barrera a largo plazo, al convertirse el zinc en una capa densa e impermeable de sales. La velocidad de transformación del zinc disminuye gracias a la transformación del aluminio en una protección pasiva de óxido de aluminio. Este mecanismo favorece la generación de una capa protectora más estable, sin alterar el efecto de la protección galvánica del zinc. La nueva aleación se aplica en una cantidad de 400 g/m2, de esta forma la durabilidad de la protección exterior conseguida es mucho mayor de lo que proporcionalmente representa el aumento del espesor, que supera en cantidad el triple de la clásica de zinc exigida por la norma UNE EN 545. El acabado se realiza con una capa de epoxy azul aplicada en un espesor óptimo que permite el buen funcionamiento de la acción galvánica del zinc y favorece la formación de una capa estable e insoluble de productos de conversión de la aleación. Esta nueva y excepcional protección amplía en gran medida el campo de empleo, convirtiéndose en el sistema más simple y polivalente del mercado. En la línea de garantizar esta seguridad, la protección se extiende a toda la gama, ya que el resto de elementos complementarios de la red se revisten de una protección acorde que garantiza las mismas prestaciones en todo el trazado de la conducción. STANDARD TT SAINT-GOBAIN PAM España ofrece también gamas adaptadas a los casos más extremos de agresividad del entorno. Las canalizaciones STANDARD TT vienen protegidas externamente con revestimientos orgánicos (poliuretano o polietileno) y se recomiendan en condiciones extremas de corrosividad y en suelos contaminados o de comportamiento imprevisible. REVESTIMIENTO INTERIOR La protección interior de los tubos dedicados al abastecimiento de agua potable se realiza con mortero de cemento de alto horno aplicado por centrifugación que proporciona una superficie interior muy compacta y de baja rugosidad. Este revestimiento garantiza la conservación de las características hidráulicas de la canalización con el tiempo, evita cualquier riesgo de ataque de la pared interior por las aguas transportadas y mantiene la calidad de las mismas.
Saneamiento INTEGRAL La tubería INTEGRAL está especialmente adaptada a las aguas de saneamiento. Comprende la gama de DN 80-2000 mm. Exteriormente, su revestimiento consiste en 200 g/m 2 de zinc con capa de acabado de epoxi rojo. Interiormente, debido a las características del agua de saneamiento, lleva un revestimiento reforzado: mortero de cemento aluminoso, mejor adaptado a las exigencias que supone este tipo de efluente. Reutilización de aguas URBITAL Uno de los desarrollos más recientes es la gama URBITAL, diseñada específicamente para las redes de aguas regeneradas, permitiendo que el agua de primera calidad quede reservada para uso directo humano. Su acabado con epoxi morado garantiza la perfecta identificación de la red con respecto al resto de conducciones, fundamentalmente con las de agua potable. Exteriormente, lleva revestimiento de 200 g/m2 de zinc, con capa de acabado de epoxi morado. Riego IRRIGAL Así mismo, también se ha desarrollado una tubería específica para el riego, gama IRRIGAL, la cual se adecua a las necesidades de este mercado. Su gama de diámetros es DN 100-600 mm. Exteriormente, lleva revestimiento de 200 g/m 2 de zinc, con capa de acabado de epoxi verde.
Accesorios Saint-Gobain PAM cuenta con una amplia gama de accesorios de fundición dúctil adaptados a las distintas gamas de tuberías. El revestimiento de los accesorios se realiza con resina epoxi, tanto interior como exteriormente. Destaca la aplicación del revestimiento mediante cataforesis. Se trata de una moderna e innovadora protección con una capa de 70 m de resina epoxi aplicada por electrodeposición mediante un proceso no contaminante que garantiza una uniformidad y adherencia total. Sistemas de unión Gracias a la experiencia adquirida, SAINT-GOBAIN PAM ha desarrollado una gama completa de juntas que permiten hacer frente a las distintas condiciones de instalación en las obras: - Juntas automáticas y juntas mecánicas - Juntas acerrojadas, que consiguen canalizaciones que trabajan a tracción. La junta es un elemento clave de las canalizaciones a presión y no debe convertirse en su punto débil. La conexión de los elementos de una canalización de fundición dúctil se realiza mediante anillos de junta de elastómero que garantizan tanto la unión de los elementos como la estanqueidad entre ellos. Un buen diseño del perfil de las juntas así como una correcta selección de los elastómeros, garantizan un funcionamiento fiable y duradero, dando a las canalizaciones la flexibilidad necesaria y facilitando su montaje. El elastómero utilizado normalmente es EPDM (etileno-propileno). Junta STANDARD La junta STANDARD es una junta automática. La estanqueidad se logra por compresión del anillo de junta alojado en una pista dentro del enchufe al soportar la compresión radial producida al introducir el extremo liso del tubo siguiente. Es la junta utilizada para la unión entre tubos. Ofrece una fiabilidad absoluta en baja y alta presión; la presión de contacto entre el elastómero y la fundición aumenta cuando la presión interior aumenta, de forma que la junta STANDARD tiene un comportamiento autoclave. Se trata de una junta flexible que admite grandes desviaciones angulares y juego axial. Esto la hace muy adecuada para su uso en terrenos poco estables y para ejecutar curvas de gran radio en el trazado, lo que supone un ahorro en el uso de accesorios. Además, aporta discontinuidad eléctrica a la canalización.
Junta EXPRESS La junta EXPRESS es una junta mecánica. Se logra la estanqueidad por la compresión axial de un anillo de junta de elastómero, mediante una contrabrida apretada con bulones de fundición. Su uso está recomendado principalmente para los accesorios. El montaje de la junta EXPRESS está recomendado cuando las dificultades de la obra imponen un montaje manual ya que no requiere ningún esfuerzo de enchufado. La orientación y puesta en obra de los accesorios se realiza antes del apriete de los bulones, admitiendo desviaciones angulares y juegos axiales. Por ser desmontable se recomienda en el caso de tener que hacer posibles intervenciones posteriores. Junta de BRIDAS La junta con bridas está constituida de dos bridas, de una arandela de junta de elastómero, y de pernos de número y dimensiones que dependen del PN y del DN. La estanquidad está asegurada por compresión axial de la arandela, obtenida por presión de los pernos. Sus características principales son: - la precisión de la unión - la posibilidad de montaje y desmontaje en línea. En diámetros inferiores a 600 mm las bridas son orientables, lo que facilita el montaje de los pernos. Juntas ACERROJADAS Se trata de juntas que soportan los esfuerzos de tracción, con lo que consiguen que las canalizaciones acerrojadas puedan trabajar a tracción sin la desconexión de los elementos de la canalización, sin recurrir a grandes y costosas obras de anclaje, ni operaciones adicionales en los tubos, lo que aporta ventajas substanciales a la instalación en la obra. El acerrojado se puede conseguir de dos maneras distintas: - Insertos metálicos (Vi)
- Cordón de soldadura (Ve) Existe una amplia gama de juntas acerrojadas (Standard Vi, Standard Ve, Express Vi, Universal Standard Vi, Universal Standard Ve, etc.). En función del DN y de la presión de la red, se adaptarán mejor unas u otras. Instalación y montaje La instalación de tuberías de fundición dúctil se efectúa de forma sencilla, realizando la unión sin soldaduras y con herramientas de obra simples. Las uniones se realizan enchufando los tubos, intercalando entre ellos un anillo de junta de elastómero. Los anillos, que son sometidos a ensayos muy exigentes, confieren al sistema no solamente una singular flexibilidad, sino una garantía de servicio, al asegurar la estanqueidad del conjunto. Montaje de la junta STANDARD El montaje de las junta STANDARD se realiza por simple introducción del extremo liso en el enchufe, aplicando una fuerza axial exterior. La operación es sencilla y rápida.
Montaje de la junta EXPRESS El montaje se realiza por introducción del extremo liso dentro del enchufe EXPRESS y, a continuación, por la compresión de un anillo de junta mediante una contrabrida y pernos. El montaje de esta junta es sencillo, rápido y no requiere ninguna fuerza para el enchufado. Ventajas del material De forma simplificada se recogen a continuación las principales ventajas: 1) Garantía de estanqueidad: el diseño de la junta evita cualquier pérdida en las conducciones. El ahorro del agua, pilar básico en la planificación y gestión sostenible del uso del agua, requiere evitar las pérdidas que tienen lugar en las redes mediante canalizaciones estancas. 2) Seguridad y longevidad: garantizando un servicio permanente. Las cualidades mecánicas del material, la fiabilidad de las juntas de elastómero y la eficacia de los revestimientos exterior e interior permiten a las canalizaciones de fundición dúctil ofrecer la máxima seguridad y garantizar su conservación al paso del tiempo, manteniendo un alto nivel de seguridad y fiabilidad. 3) Flexibilidad: frente a cambios futuros en necesidades de agua, caudales y las presiones. La solución en fundición dúctil permitirá ampliar o adaptar el sistema a lo largo del tiempo sin cambiar la tubería. 4) Resistencia a tráfico rodado: La capacidad de flexión de la tubería de fundición dúctil y la fiabilidad de sus uniones, permiten aguantar el paso de cargas rodantes potenciales. 5) Reciclabilidad: SAINT-GOBAIN PAM asume un compromiso absoluto con el medio ambiente implantando sistemas de canalización que respetan totalmente el entorno natural y que, una vez finalizado su período de vida útil, pueden ser retiradas y entrar de nuevo al proceso productivo sin coste medioambiental alguno, garantizando la protección del medio ambiente en el futuro. 6) Tradición y modernidad: SAINT-GOBAIN PAM tiene una amplia experiencia en canalizaciones de agua potable, siendo líder en el mercado de tubería de fundición dúctil. El gran número de instalaciones realizadas en todo el mundo avala las grandes ventajas que éste material proporciona. 7) Facilidad de montaje e instalación: menos precauciones, menos excavación, menos montadores, menos material y cadencias de instalación elevadas. La robustez y resistencia de las tuberías de fundición dúctil permiten limitar a lo estrictamente necesario la confección del lecho de colocación y del relleno, simplificando notablemente el montaje de la tubería, por lo que la instalación resulta más fácil a la vez que segura y económica.
Parte 2: Innovaciones en canalizaciones de fundición dúctil: GAMA BLUTOP Introducción Saint-Gobain PAM España fabrica y comercializa sistemas completos de canalizaciones en fundición dúctil que aportan soluciones innovadoras y sostenibles que satisfacen las necesidades actuales, garantizando las de las futuras generaciones. El objetivo de este documento es dar a conocer la nueva gama de tuberías BLUTOP, un sistema completo de canalizaciones en pequeños diámetros destinado a la distribución de agua. La gama de tuberías Blutop es fruto de la línea de innovación permanente de Saint-Gobain PAM, siempre buscando soluciones innovadoras y sostenibles que respondan de forma eficaz a las necesidades del mercado. De esta forma, también se han creado las nuevas gamas de tubería Urbital, Irrigal, Natural o Integral, así como los diferentes sistemas de juntas acerrojadas, con insertos metálicos, Universal con doble cámara, o el accesorio de ángulo variable, Kameleo. La gama Blutop persigue mantener las ventajas de las canalizaciones de fundición dúctil uniéndolas a las de los materiales plásticos. Gracias a los valores de Saint-Gobain PAM- seguridad, innovación, garantía, confianza - se ha conseguido un sistema de canalizaciones seguro, polivalente, apto para todos los suelos y para altas presiones de funcionamiento así como ligero, fácil de transportar y manuportable. Es decir, una tubería que reúne las ventajas de ambos materiales. Se trata de un sistema completo de tuberías formado por tubos, accesorios y juntas totalmente nuevos. Este sistema se completa con la valvulería y los collarines de acometida ya existentes en la gama de productos de Saint-Gobain PAM. Con Blutop, la solución en pequeños diámetros para la distribución de agua, ya no se tendrá que elegir más entre: - Flexibilidad y resistencia. - Competitividad y durabilidad. - Innovación y tradición.
Tubería Se trata de tubos de fundición dúctil fabricados por centrifugación. Tubo BLUTOP Los tubos Blutop tienen 6 m de longitud útil, provistos en uno de sus extremos de una campana donde se alojará la junta que hará la estanqueidad y la unión entre tubos. Uno de los cambios principales de la gama Blutop concierne al diámetro nominal DN. En la fundición tradicional, el DN se corresponde con el diámetro interior. Por ejemplo, un tubo de fundición dúctil Standard K9 DN 80 tendrá un diámetro interior aproximadamente de 80 mm. Ahora, los nuevos tubos Blutop se van a definir por su diámetro exterior DE, correspondiendo el DN al DE. La gama está formada por los diámetros: DN/DE 75-90-110-125. Otro cambio fundamental se refiere al peso del tubo. Se ha optimizado el uso de los materiales empleados en la fabricación del tubo, consiguiendo de esta forma tubos muy ligeros, lo que les confiere la propiedad de la manuportabilidad. DN/DE Peso (kg) 75 31 90 37 110 45 125 52 Con un espesor nominal de pared de 3 mm, se trata de tubos de clase C25. Es decir, su presión de funcionamiento admisible PFA es de 25 bar, presión máxima admisible PMA (incluye el golpe de ariete) de 30 bar, y presión de ensayo admisible PEA (prueba en zanja) de 35 bar, presiones definidas de acuerdo a la norma UNE EN 545. PFA PMA PEA 25 bar 30 bar 35 bar En el proceso de fabricación cada tubo se somete a un ensayo unitario de estanqueidad, probándose cada uno de ellos a 40 bar. Si se someten los tubos a ensayos destructivos de rotura, las presiones de rotura obtenidas son superiores a 150 bar. Por lo tanto, se mantiene un margen de seguridad muy importante en funcionamiento a presión interior.
Zanjas tipo y alturas de cobertura Se definen cuatro tipos de zanja: Caso Cama de apoyo Relleno Compactado Es Caso 1 Fondo de zanja nivelado Grupo 4, 3, 2 ó 1 No compactado < 3 bar Caso 2 Fondo de zanja nivelado Grupo 3, 2 ó 1 Caso 3 Materiales seleccionados Grupo 3, 2 ó 1 Caso 4 Materiales seleccionados Grupo 1 Compactado controlado Compactado controlado Compactado controlado 7 bar 10 bar 20 bar La instalación de la tubería Blutop presenta importantes ventajas. No es necesaria la realización de una zanja especial, pudiendo utilizar el terreno natural de la excavación, lo que se traduce en un gran ahorro de tiempo y dinero. La altura de cobertura máxima quedará establecida en función del tipo de zanja que se haya definido para el proyecto: Con cargas rodantes: DN Caso 1 Caso 2 Caso 3 Caso 4 90 22.2 23.2 37.1 45.5 110 9.2 15.7 25.4 32.1 125 7.1 7.8 20.2 26.2 Sin cargas rodantes: DN Caso 1 Caso 2 Caso 3 Caso 4 90 22.2 23.2 37.1 45.5 110 9.3 15.8 25.4 32.1 125 7.3 8.0 20.2 26.2 En cuanto a la altura mínima de cobertura, serán 0.30 m tanto para zonas con cargas rodantes como sin ellas. Por tanto, el Blutop aporta una gran seguridad a la hora de la instalación tanto en zonas someras como profundas. Capacidad hidráulica Con Blutop se consigue un aumento de la sección hidráulica. Los tubos Blutop, al igual que los de materiales plásticos, se definen por su diámetro exterior. Por tanto, el diámetro interior va a venir marcado por el espesor de pared necesario para conseguir las características hidráulicas y mecánicas exigidas. Con sus 3 mm de espesor nominal, el tubo Blutop tiene un mayor diámetro interior que los materiales plásticos.
Este aumento de la sección hidráulica se traduce en menores pérdidas de carga. En el caso de una impulsión, menores pérdidas de carga implican menor energía de bombeo necesaria. Además, gracias a la rigidez de las tuberías Blutop y a las propiedades mecánicas de la fundición dúctil, la sección de paso hidráulico permanece inalterable a lo largo del tiempo. Dentro de los puntos fuertes de la gama Blutop, sobre este asunto podemos destacar: - Para un mismo DN, el diámetro hidráulico de los tubos Blutop es superior al de los tubos plásticos, siendo también superior su presión de servicio. - En ciertos casos, un tubo Blutop de diámetro inferior puede sustituir a un tubo de plástico de un diámetro superior. Por ejemplo, para PN 16, Blutop DN 110 equivale a PE100 DN 125. Otro ejemplo, Blutop DN 125 equivale, y es incluso superior en capacidad hidráulica, a PE 100 DN 140. Revestimientos Revestimiento exterior Exteriormente, los tubos Blutop se revisten con el revestimiento reforzado ZINALIUM, 400 g/m2 de aleación Zinc- Aluminio con capa de acabado de 100 µm de pintura epoxi de color azul ultramarino. Se trata de un revestimiento activo, apto para su instalación en terrenos agresivos de acuerdo con la norma UNE EN 545. La capa de aleación optimizada Zn- Al forma una estructura dual compuesta por islotes de zinc dentro de un esqueleto de aluminio y proporciona un doble efecto protector: Formación de una capa protectora estable: una vez instalado y en contacto con el suelo circundante, el zinc-aluminio forma una capa protectora estable e insoluble de sales de zinc que constituye una barrera a largo plazo. La velocidad de transformación del zinc disminuye gracias a la transformación del aluminio en una protección pasiva de óxido de aluminio. Este mecanismo favorece la generación de una capa protectora más estable, sin alterar el efecto de la protección galvánica del zinc.
Autocicatrización de las zonas rayadas: Si la superficie externa de la tubería se daña durante el almacenaje, manipulación o instalación, los iones de Zn, de gran movilidad, proporcionan protección galvánica activa, cicatrizando el área dañada. La capa de acabado de epoxi de 100 µm de espesor medio permite el buen funcionamiento de la acción galvánica del zinc y favorece la formación de una capa estable e insoluble de productos de conversión de la aleación. La duración del revestimiento de Zn- Al es al menos 2 ó 3 veces superior a la del revestimiento tradicional de zinc, según la naturaleza de los terrenos. El buen comportamiento del ZINALIUM ha sido contrastado gracias a la gran experiencia adquirida con la gama NATURAL. Revestimiento interior Tradicionalmente, las tuberías de fundición dúctil se han revestido interiormente con mortero de cemento de alto horno. En la gama Blutop este mortero de cemento se ha sustituido por DUCTAN, un revestimiento termoplástico de color azul ultramarino con espesor 300 µm, incluso en el interior de la campana y en el frontis. La aplicación del DUCTAN se realiza mediante empolvado en caliente sobre la superficie previamente preparada. Entre sus características principales destacan: Gran adherencia: valor promedio de 15 MPa y valor mínimo de 8 MPa, lo que lo hace perfectamente válido para acometidas en carga y corte de tuberías en obra. Superficie totalmente lisa.
Protección integral sin discontinuidad, desde el interior del extremo liso del tubo hasta la campana. El DUCTAN proporciona una excelente resistencia al impacto en todo el proceso de transporte, instalación y explotación de las canalizaciones de agua. El campo de empleo del DUCTAN son las aguas que quedan englobadas en las siguientes características: Características del agua Criterio/ valores Valor mínimo de ph 4 Valor máximo de ph 10 Temperatura 50 ºC Dureza mínima Contenido máx. en CO2/ sulfatos/ magnesio/ amonio SIN LÍMITE DUCTAN es un material totalmente alimentario que no altera la calidad de las aguas con las que está en contacto. Es totalmente válido para su utilización con agua potable y cuenta con Certificados Europeos de Conformidad Sanitaria. Uniones Las juntas son elementos clave en las canalizaciones a presión. En el desarrollo de la gama Blutop se han creado dos nuevas juntas: Blutop y Blutop Vi. Junta Blutop Junta Blutop Vi Estas juntas serán las que se utilicen tanto para la unión entre tubos como para accesorios. Son de elastómero EPDM con segmentos anti-expulsión, conformes a la norma UNE EN 681. La junta Blutop Vi, para conseguir la función del acerrojado, lleva intercalados segmentos con un inserto metálico, que serán los elementos que transmitan los esfuerzos de tracción. De esta forma, se consigue sustituir los macizos de hormigón para absorber los empujes hidráulicos por una longitud de tubería acerrojada. Se trata de juntas flexibles que permiten a la canalización adaptarse a las deformaciones originadas por los movimientos o asentamientos de los terrenos, absorber dilataciones, así como adaptar la tubería a la traza con una menor necesidad de accesorios. La desviación angular admisible es de 6º para ambos tipos de juntas y todos los DN.
Desviación angular admisible DN Junta Blutop Junta Blutop Vi 75 6º 6º 90 6º 6º 110 6º 6º 125 6º 6º Sus prestaciones en presión son las siguientes: Junta PFA (bar) PMA (bar) PEA (bar) Blutop 25 30 35 Blutop Vi 16 19 20 El desarrollo de las juntas se ha realizado de acuerdo a la norma UNE EN 545. Esta norma establece cuatro ensayos: ensayos de prestaciones. Ensayo Condiciones Presión Referencia Presión interna positiva Presión interna negativa Presión interna cíclica Presión externa positiva Desviación máxima Esfuerzo cortante Desviación máxima Esfuerzo cortante Esfuerzo cortante Desviación máxima Esfuerzo cortante 1.5 PFA + 5 bar UNE EN 545-0.9 bar UNE EN 545 24000 ciclos PMA 5 PMA UNE EN 545 2 bar UNE EN 545 Además, Saint-Gobain PAM realiza ensayos complementarios: envejecimiento de las juntas, penetración de arena fina y penetración de mezcla agua/ arena. Accesorios Las tuberías Blutop cuentan con una gama de accesorios propia y completa.
Con cuerpo en fundición dúctil, son revestidos con empolvado epoxi azul 250 µm tanto interior como exteriormente. Es un revestimiento reforzado, coherente con el del resto de la gama Blutop. Las uniones se realizarán utilizando las juntas Blutop o Blutop Vi, las mismas que las utilizadas en el tubo. En el caso de los accesorios con bridas, estas son PN 10/ 16. Para facilitar la manipulación de los accesorios, estos vienen dotados de un asa, lo que favorece su ergonomía. Normativa La normativa aplicada durante el proceso de diseño y producción de la gama Blutop es la siguiente: ISO 9001 Gestión de calidad ISO 14001 Gestión medioambiental Normas europeas: UNE EN 681.1 Juntas elastoméricas UNE EN 12842 Accesorios de la gama Blutop UNE EN 14901 Revestimiento epoxi de los accesorios y valvulería Blutop UNE EN 805 Diseño general de la gama Blutop UNE EN 545 El tubo Blutop es conforme a la norma UNE EN 545 con las excepciones siguientes: - Diámetros normalizados de tipo DN/ DE, según UNE EN 805 - Clase de presión normalizada C25 - Revestimiento interior de tipo termoplástico
Los ensayos de prestación que permiten establecer las características de los productos de la gama Blutop se han realizado de acuerdo con los ensayos de la norma UNE EN545. Además, todos los materiales de la gama Blutop en contacto con el agua disponen de Certificados Europeos de Conformidad Sanitaria. Instalación y manipulación La manuportabilidad y la fácil y rápida instalación son dos de las claves de la gama Blutop. Suministro: los tubos se suministran en paquetes, las juntas, en botes y los accesorios, empaquetados unitariamente. Manipulación: los tubos Blutop presentan la gran ventaja de que tienen la posibilidad de ser transportados a mano entre dos personas sin necesidad de medios mecánicos. Los accesorios disponen de asas que facilitan la manipulación, de forma que pueden ser transportados muy fácilmente. De esta forma, la colocación de los tubos a lo largo de la traza y la bajada a la zanja pueden hacerse manualmente, sin necesidad de utilizar maquinaria pesada. Por tanto, nos encontramos con una gama de tuberías ligera, fácil de transportar pero que mantiene las ventajas que la fundición dúctil aporta a las canalizaciones. Instalación: la instalación comenzará por la colocación del anillo de elastómero en su alojamiento de la siguiente manera:
1. Aplicar pasta lubricante en el interior de la campana. 2. Presentar la junta de elastómero sin ningún tipo de deformación inicial con los segmentos azules orientados hacia el exterior. 3. Presionar suavemente hasta insertar la junta en su alojamiento. 4. Comprobar la correcta situación de la junta. 5. Aplicar pasta lubricante sobre la parte visible del anillo de junta y en el extremo liso del tubo a enchufar. 6. Centrar el extremo liso en el enchufe y mantener el tubo en esta posición haciéndolo reposar sobre dos apoyos. Una vez realizado este proceso se procederá al enchufado. Gracias al diseño de la gama Blutop, el enchufado se realiza utilizando una barra, mediante un pequeño esfuerzo. El enchufado de los accesorios se facilita también gracias al asa, ya que permite posicionar la barra para hacer el esfuerzo de enchufado sobre el eje.
Una vez realizado el enchufado se podrá dar a la unión la desviación angular deseada, siempre dentro de la máxima admisible: 6º. Los 6º se traducen en un desplazamiento en punta de 63 cm, en un tubo de 6 m. Todas estas particularidades propias de la gama Blutop se traducen en altas cadencias de instalación. Además, gracias al transporte y enchufado manual, la pala mecánica puede continuar abriendo zanja mientras que el equipo de montaje instala los tubos y accesorios. Desarrollo Sostenible Blutop es una solución innovadora para la distribución de agua. El ciclo de vida de una tubería está formado por diferentes fases: fabricación, transporte y colocación, explotación y fin de su vida. Saint- Gobain PAM ha tenido en cuenta el Desarrollo Sostenible en todas y cada una de las fases del ciclo de vida de la gama Blutop, garantizando la protección del Medio Ambiente en el presente y en el futuro.
De forma práctica, algunas de las maneras en que se tiene en cuenta el Desarrollo Sostenible se enumeran a continuación: Fabricación: - Producción responsable: Saint-Gobain PAM cuenta con un sistema de gestión medioambiental certificado mediante la norma ISO 14001. Además, contamos con modernas tecnologías de producción para minimizar las reducciones de CO2. - Reciclado: la fundición dúctil es un material reciclable al 100% sin pérdida de sus propiedades. Como materia prima se utiliza chatarra, tanto de nuestra propia fabricación como de otras industrias. Además, se valoriza el 80% de los desechos producidos. Instalación: Con el concepto de ecoinstalación se engloban varias ventajas de la gama Blutop: - Posibilidad de reutilizar el material de la propia excavación para el relleno de la zanja, con lo que optimiza el uso de este material y se minimiza la rotación de camiones de la obra al vertedero o al préstamo. - Instalación manual, con lo que se optimiza el uso de la maquinaria pesada. - El uso de juntas acerrojadas permite evitar la colocación de macizos de anclaje en los cambios de dirección, con lo que hay una menor necesidad de hormigón y menor volumen de excavación. Explotación: - Reducción de consumos: la gama Blutop es totalmente estanca, robusta y fiable, con lo que no habrá pérdidas de agua. Además, gracias a su elevada sección hidráulica las pérdidas de carga son menores, lo que se traduce en menor energía de bombeo necesaria. - Longevidad: los revestimientos de la gama Blutop aseguran una alta vida útil de las canalizaciones. Fin de vida: - Al final de su vida, los tubos son totalmente reciclables. Además, el final de la vida útil de los tubos se alarga, gracias a la gran calidad de los materiales utilizados en la fabricación del tubo, tanto la fundición dúctil como los revestimientos. Conclusiones Para no elegir entre INNOVACIÓN y TRADICIÓN Nuevo revestimiento interno de DUCTAN Nuevo sistema de unión Nuevos diámetros compatibles con las tuberías plásticas Robustez de la fundición dúctil Sistema completo de canalización Garantía de PAM demostrada durante más de 150 años Para no elegir entre COMPETITIVIDAD y DURABILIDAD Instalación rápida y sencilla Mejora de la capacidad hidráulica Reducción de los medios de instalación Diseñado para durar más de 100 años Material reciclado y reciclable indefinidamente Excelente calida de agua
Para no elegir entre FLEXIBILIDAD y RESISTENCIA Instalación manual y fácil enchufado Elevada presión de funcionamiento admisible: 25 bar Instalación versátil Gran desviación angular de 6º Alturas de cobertura mínimas y máximas Prueba de presión unitaria de 40 bar Parte 3: La nueva versión de la norma UNE- EN 545 Situación actual Existen dos normas sobre tubería de fundición dúctil para transporte de agua: - EN 545: norma europea Tubos, racores y accesorios de fundición dúctil y sus uniones para canalizaciones de agua. Requisitos y métodos de ensayo. - ISO 2531: norma internacional Tubos, accesorios y uniones de fundición dúctil para canalizaciones de agua. En el año 2007 empezó un proceso de revisión de las dos normas con el objetivo de unificar los contenidos en la medida de lo posible y para seguir los criterios del CEN (Comité Europeo de Normalización), que indica que las normas europeas deben ser revisadas regularmente con el fin de asegurar la buena adecuación de las normas a las necesidades de los usuarios e integrar en las mismas las innovaciones y progresos técnicos. El resultado de este proceso han sido las nuevas versiones ISO 2531:2009, publicada en diciembre de 2009, y EN 545:2010, en octubre de 2010. La versión española de la norma EN 545:2010 verá la luz durante el año 2011. Principales cambios A continuación se exponen los principales cambios que recoge la nueva versión de la norma UNE- EN 545: - Campo de empleo: generaliza el campo de empleo para diferentes tipos de agua (agua potable, reutilizada, nieve artificial, riego, etc.). Se convierte verdaderamente en una norma de sistema
completo al incluir no sólo tubo y accesorios sino también manguitos, adaptadores de bridas y collarines de toma. - Revestimiento exterior de tubería: la masa mínima del revestimiento exterior de zinc de los tubos pasa de 130 g/m 2 a 200 g/m 2. El revestimiento reforzado de zinc, antes de 200 g/m 2, es de 220 g/m 2. - Revestimiento interior de tubería: la nueva versión de la norma exige que el agua utilizada en el mortero de cemento para el revestimiento interior de los tubos debe ser conforme a la Directiva de calidad de las aguas destinadas al consumo humano 98/83/CE. Anteriormente se indicaba que el agua debía ser potable o de calidad comparable. - Revestimiento de los accesorios: el espesor mínimo del revestimiento de los accesorios es de 70 µm, independientemente del tipo de aplicación. - Marcado de tubos y accesorios: se incorpora el marcado de la clase de presión para los tubos y de la PFA para manguitos y collarines de acometidas. - Calidad, evaluación de la conformidad: este apartado, incluido en la versión anterior como un anexo informativo, pasa a formar parte del texto principal. Por tanto, la conformidad de tubos, accesorios y sus uniones con la norma debe demostrarse mediante un control de producción en fábrica, a través de un sistema de gestión de la calidad según norma EN ISO 9001, y mediante la realización y demostración de los ensayos de prestaciones de cualquier producción nueva o modificación de diseño. - Clases de presión: hasta ahora los tubos se definían según clases de espesor K mediante la siguiente fórmula: e = K (0.5 + 0.001 DN) Así, a cada DN le corresponde un espesor determinado en función del valor elegido de K. Habitualmente se trabaja con tubos K 9. Con esta definición no se ve de forma rápida la correspondencia entre la clase K y la presión de funcionamiento admisible del tubo. A partir de ahora todos los tubos se definirán según la clase de presión C definida de la siguiente manera: Designación alfanumérica relativa a sus presiones de operación verificadas por todos los ensayos de prestaciones que marca la norma, que incluye la letra C seguida de un número adimensional igual a la PFA en bar del componente. Es decir, los tubos se van a clasificar como C20, C25, C30, C40, C50, C64 y C100, correspondiendo el valor numérico a la PFA del tubo. La norma fija un espesor mínimo en función del DN y de la clase de presión. La norma EN 545:2010 permite al usuario determinar de manera muy clara los niveles máximos y mínimos de presión en los cuales una tubería de fundición dúctil puede ser utilizada en función de las necesidades reales manteniendo los coeficientes de seguridad tradicionales de este tipo conducciones. La clase de presión define la PFA (Presión de Funcionamiento Admisible) del componente. C40 ofrece una prestación de 40 bar en cuanto a la presión que el componente puede resistir de forma permanente en servicio. Quedando definidas también las diferentes nociones resistencia a presión del componente: - PMA : Presión Máxima Admisible, que integra las sobrepresiones PMA = 1,2 x PFA - PEA : Presión de Ensayo Admisible, presión máxima de prueba para la recepción de las instalaciones PEA = PMA + 5 bar La norma establece clases de presión preferenciales que satisfacen las condiciones de uso más habituales en las conducciones de abastecimiento de agua, - Clase 40 del DN 60 a 300 - Clase 30 del DN 350 a 600 - Clase 25 del DN 700 a 2000 La PFA esta determinada con un elevado coeficiente de seguridad de 3 con respecto a la rotura.
La resistencia mecánica de los tubos de las clases de presión preferenciales permiten unas elevadas prestaciones a nivel de la instalación, en cuanto a las alturas de coberturas máximas y mínimas, cumpliendo con los casos más desfavorables que se puedan dar en las instalaciones habituales. Para aquellos casos en los que las clases preferenciales no satisfagan las necesidades de los usuarios la norma permite la elección de clases de presión superiores para una amplia gama de diámetros de tuberías. Saint- Gobain PAM adaptará su oferta de tuberías a la nueva norma, adoptando las clases preferentes y otras clases de presión en los casos en que sea necesario para atender las demandas de los clientes y responder de forma eficiente a cada necesidad. Desarrollo sostenible La nueva norma nos permite poner en práctica la innovación y avances tecnológicos en los procesos de fabricación que resultan de la evolución y experiencia de Saint-Gobain PAM. A nivel de fabricación permite una distribución más homogénea y regular del espesor de fundición a lo largo de todo el perfil del tubo, con respecto a las fabricaciones tradicionales donde la distribución del espesor era irregular, creando un perfil en forma de dientes de sierra. Permite también poner en práctica los avances a nivel de los controles de los espesores de fundición, con medidas a lo largo de toda la longitud del tubo. Estas mejoras permiten una optimización de los procesos y de los diseños de los productos, reduciendo el empleo de recursos naturales, permitiendo a Saint-Gobain PAM cumplir con el compromiso de la industria europea con la hoja de ruta de la Comisión Europea en materia de reducción del impacto de la huella de carbono. Saint-Gobain PAM tiene presente el ecodiseño en todas las etapas del ciclo de vida de un producto, desde su concepción, fabricación, puesta en servicio hasta el fin de su vida útil. Estando por lo tanto en línea con el Real Decreto 187/2011 que hace referencia al establecimiento de requisitos de diseño ecológico aplicable a todos los productos relacionados con la energía y el agua. Este Real Decreto establece una serie de requisitos técnicos para que, en la fase de diseño de los productos, se incorporen los criterios ecológicos y de eficiencia energética necesarios para cumplir con la política de desarrollo sostenible y disminución de la contaminación que se propugna como prioridad de la Unión Europea.