Diseño de tuberías y accesorios de PRFV para la conducción de agua y saneamiento con y sin

presión Josep Aubeso Gassó (josepaubeso@amitech.es)

Director Técnico AMITECH Spain S.A.U.

El poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV) y su historia El PRFV es un material compuesto considerado como un sistema material consistente de dos o más fases a escala macroscópica, las características mecánicas y propiedades del cual son superiores a las de los materiales constituyentes actuando independientemente. Generalmente está formado por dos tipos de materiales básicos. Las fibras de vidrio, como material resistente a los esfuerzos a los que se someten los tubos y las matrices poliméricas que ayudan a configurar la estructura final del elemento y aporta además determinadas características de resistencia química. El poliéster principalmente, el viniléster y el epoxy son las matrices poliméricas más utilizadas.

El poliéster es un material plástico perteneciente a la familia de los termoestables. Ello le convierte en un material que a temperatura ambiente, antes de su polimerización, se presenta en forma líquida. Una vez se ha llevado a cabo la reacción de polimerización mediante la catalización y la aportación de calor, el líquido se convierte en un sólido con estructura tridimensional estable, hasta la temperatura en que se produce la ignición del material a 610 ºC.

En el interior del poliéster polimerizado queda alojada la fibra de vidrio que podrá ser de morfología muy distinta según el proceso de fabricación de tubos. Así por ejemplo podemos encontrar refuerzos de fibra continua, de fibra cortada, una combinación de ambos etc. Otro de las materias primas destacables que puede quedar integrada en la estructura del material compuesto es la arena sílice. En función del proceso de fabricación y de la aplicación, podrá integrarse este material o no

Las tuberías de PRFV no son una solución nueva para abordar la problemática del transporte de fluidos. Las primeras aplicaciones, que datan de hace más de 50 años, aparecieron como solución a los problemas derivados de la corrosión en la industria del petróleo, fabricándose los tubos por el método de laminación química. Posteriormente durante los años 50 y principios de los 60 aparecieron nuevos fabricantes de tubería de PRFV, con métodos de fabricación como el enrollamiento en continuo, el cual introdujo sus productos en grandes conducciones de agua, abastecimientos, regadíos, redes de saneamiento, industrias químicas, , desalinizadoras, circuitos de refrigeración, papeleras, etc. En la actualidad estos productos se encuentran en una clara fase de expansión debido a las ventajas técnicas y económicas que aporta frente otros materiales tradicionales del sector de la obra pública como el hormigón, acero o fundición.

Características generales de los tubos de PRFV y ventajas. Los estudios de migración global y específica realizados según los requisitos establecidos en distintos países, demuestran que los tubos de PRFV Flowtite pueden utilizarse para la construcción de sistemas de abastecimiento de agua potable para poblaciones. Las principales características y ventajas que ofrecen las tuberías actuales de PRFV Flowtite son:

- Resistencia a la corrosion. Una de las principales características la tubería de PRFV es su resistencia a la corrosión. Esta característica no solo implica el hecho de que la tubería no sufra los procesos de corrosión típicos, sino que además los costes de instalación y mantenimiento son inferiores debido a que no necesita de ningún tipo de elemento auxiliar para evitar dichos procesos. Con ello se convierte en una buena opción cuando existen efluentes o suelos agresivos desde el punto de vista químico como por ejemplo los sistemas de saneamiento.

- Altas propiedades mecánicas. La aportación de fibras de vidrio en el proceso de fabricación de las tuberías de PRFV, ofrece unas elevadas propiedades mecánicas y resistentes a la pared estructural del

laminado. Este es el principal motivo por el que se pueden conseguir productos de gran diámetro y alta resistencia a la presión. Las propiedades mecánicas de los tubos de PRFV pueden ser confeccionadas de acuerdo con los requerimientos de cada conducción individualmente. Variando la cantidad de refuerzo, emplazamiento y orientación, los tubos pueden ser diseñados de acuerdo a la capacidad de presión, vacío y resistencia axial necesaria para conducciones forzadas. Incluso tubos con clase de presión baja, pueden ofrecer resistencia al vacío.

- Excelentes propiedades hidráulicas. Otra de las ventajas que aporta este tipo de tubería es el bajo coeficiente de rugosidad. Esta característica lleva implícita varias consideraciones. Por una parte al tener unas pérdidas de carga menores va a permitir el uso de diámetros menores, con el consiguiente ahorro económico, o bien dará una capacidad hidráulica mayor con el mismo diámetro. Ahora bien, si se prefiere mantener el diámetro del tubo y el caudal, lo que tendremos será una tubería con menores pérdidas de carga. Ello implica unas necesidades de bombeo inferiores con el consiguiente ahorro económico en energía y en grupos de bombeo al ser éstos más pequeños. Adicionalmente, el hecho de un menor coeficiente de rugosidad implica que la superficie interior lisa no produce el efecto de apilamiento de materiales, por lo que el tubo se mantiene libre de incrustaciones. De esta forma, el coeficiente de rugosidad se mantiene constante con el tiempo reduciéndose asimismo los costes de mantenimiento. Los beneficios de la utilización de una tubería con un coeficiente de rugosidad menor en cuanto al ahorro en los costes de bombeo, puede llegar al punto de que se recupera la inversión inicial realizada en la tubería dentro del ciclo de vida de la misma, maximizándose este efecto en instalaciones de gran diámetro.

Figuras 1 y 2: Instalación de tubería DN1800 PN10 / Instalación de tubería DN4000 PN10

- Sistemas de unión fiables. El tipo de unión de manguito utilizado por los principales fabricantes de tubos de PRFV, es el que ofrece una mejor capacidad de funcionamiento. Efectivamente este sistema aporta una serie de ventajas como pueden ser:

- Un mayor ángulo de giro de tubo a tubo - La posibilidad de realizar cortes del tubo en obra utilizando la misma junta de unión para

conectarlos. De esta forma se da total libertad al instalador para cortar un tubo a la longitud requerida y no precisar de un tubo de longitud especial equipado con el sistema de unión.

- El sistema de manguito reduce al máximo cualquier posibilidad de fuga e infiltración, trabajando hasta presiones de 32 bar y con capacidad de vacío absoluto

- Rango de fabricación hasta DN4000 PN10

- Optima relacion calidad/precio. Su peso ligero (comparado con materiales tradicionales como el hormigón, acero o fundición) permite la fabricación de tramos de tubería independientes en longitudes de hasta 12m en todos los diámetros, que juntamente con el sistema se unión de fácil instalación, hace de las tuberías de PRFV Flowtite una óptima relación económica desde el punto de vista de la instalación. Reduciendo costes en contratación de equipos de manipulación y rendimientos diarios de tubería instalada.

- Resistencia a la temperatura . La temperatura máxima de utilización de un tubo de PRFV también es un factor importante a tener en cuenta, de hecho dicha temperatura dependerá básicamente de la

naturaleza del efluente y de la presión de trabajo. Así por ejemplo hasta temperaturas de 50 ºC se utilizan sistemas de matrices poliméricas en poliéster y a partir de dicha temperatura se utiliza el viniléster.

- Resistencia a la abrasion y limpieza por proyección de agua a presión “Water Jetting” Las instalaciones de tubería para conducciones de saneamiento por gravedad, son susceptibles del efecto a la abrasión por el paso de sólidos mezclados con los fluidos característicos de un saneamiento (urbano o industrial). Además, dichas conducciones deben ser limpiadas periódicamente para impedir acumulaciones de sólidos que puedan llegar a obstruir el paso natural del fluido. De todas formas, la naturaleza propia de las tuberías de PRFV Flowtite ofrecen una rugosidad baja, la cual evita la acumulación de sólidos. Aun así, Flowtite dispone de un novedoso diseño en la capa interior (liner), el cual la hace resistente tanto al efecto de la abrasión como al efecto de proyección de un chorro de agua a presión (“wáter jetting”) durante los trabajos de limpieza. Esta capa interior tiene una resistencia al desgaste de 0,3mm a 100.000 ciclos, de acuerdo al ensayo definido en la norma DIN 19565-1 (Darmstadt Test). Además cumple con el requisito de resistencia al “water jetting” según los requerimientos definidos en la norma DIN 19593.

Sistemas de fabricación Flowtite A diferencia de otros procesos industriales de fabricación de tuberías en otros materiales que se encuentran más estandarizados, la fabricación de tuberías de PRFV se encuentra con procesos muy distintos según las características del material de refuerzo.

El proceso de avance continuo consiste en un mandril sin fin, con el diámetro correspondiente al diámetro interior del tubo, sobre el que se van depositando las materias primas (resina, fibra de vidrio cortada, fibra de vidrio enrollada y áridos). A medida que el mandril avanza se va encontrando distintas zonas de aplicación de materiales acumulándose sobre el aportado previamente. De esta forma se va formando la

estructura de la pared hasta que se obtiene la estructura completa. Con este proceso continuo se pueden fabricar tubos de longitudes variables ya que puede ir cortándose mientras el producto está siendo fabricado. La longitud típica de suministro con este proceso es de 12 m.

Figura 3: Fabricación en continuo de tubería de PRFV Flowtite DN2400

Clasificación de tubos de PRFV Debido a las diferencias existentes entre los distintos sistemas de fabricación, los productos que de ellos se obtienen son claramente distintos desde el punto de vista dimensional. Ello implica que el tubo fabricado para las mismas necesidades de funcionamiento y aplicación, tenga características físicas (por ejemplo el espesor del tubo) completamente distintas. Adicionalmente si tenemos en cuenta que el PRFV es un material inicialmente anisótropo, nos encontramos que para clasificar un tubo de PRFV no pueden utilizarse los mismos criterios utilizados en otro tipo de material. Por ello nunca deberá utilizarse el espesor del tubo como elemento de prescripción o clasificación del material.

Básicamente los tubos de PRFV se clasifican según las características de funcionamiento que se le exigen en función de la utilización que van a tener. Estas características son las que serán comunes sea cual sea el tipo de fabricación y por tanto son también las que las normas de referencia utilizan como designación.

Según la norma UNE-EN 1796 y UNE-EN 14364 los tubos de PRFV se clasifican según los siguientes criterios:

- Diámetro nominal, DN, refiriéndose en el caso del PRFV al diámetro interior en mm (Tabla 1) - Presión nominal, PN, entendida como la presión de trabajo interior en régimen permanente medida

en bar (Tabla 2, los tubos de PN1 son los que se consideran tubos sin presión, de gravedad) - Rigidez nominal, SN, que viene a dar idea de la respuesta que el tubo ofrece frente a la deformación

vertical debido a los esfuerzos externos. Tiene por expresión la que a continuación se detalla y se expresa en N/m²

3m

f

DIE

SN×

=

donde Ef es el módulo de elasticidad en flexión anular, I es el segundo momento de inercia del tubo y Dm es el diámetro medio. Según la norma las rigideces estándares definidas son los de la Tabla 3

Tabla 1

Tabla 2

Tabla 3

Una de las características importantes a indicar respecto estas propiedades y las tuberías de PRFV Flowtite, es que no existe a priori, relación alguna entre dichas características de clasificación de forma que se limiten entre ellas. Dicho de otra forma son independientes entre si. Por tanto a título de ejemplo, podremos encontrar tubos de la mínima presión (PN1) que sean de la máxima rigidez (SN10000) y viceversa, tubos de presión elevada (PN16) con la mínima rigidez (SN2000).

Sistemas de unión Existen distintos sistemas de unión para la conexión de tubos y accesorios de PRFV. Los más utilizados son los que utilizan elementos de elastoméricos como elemento de sellado. Estos difieren según la tecnología de fabricación del tubo. La tubería de PRFV Flowtite basa su sistema de conexión en un manguito de PRFV con elementos de estanquidad labiados. El sistema de conexión mediante manguitos Flowtite ofrece las ventajas siguientes:

a) Un mayor ángulo de giro de tubo a tubo. b) La posibilidad de realizar cortes del tubo en obra utilizando la misma junta de unión para

conectarlos. De esta forma se da total libertad al instalador para cortar un tubo a la longitud requerida y no precisar de un tubo de longitud especial equipado con el sistema de unión.

c) El sistema de manguito reduce al máximo cualquier posibilidad de infiltración y de fuga, trabajando hasta presiones de 32 bar y con capacidad de vacío absoluto.

Figuras 4 y 5.Junta de manguito en PRFV Flowtite.

Figura 6. Unión de tubería DN4000 PN10 con junta en manguito

Otros sistemas de conexionado de elementos de PRFV que pueden ser utilizados son bridas fabricadas también en PRFV o la unión o soldadura química consistente en laminados de PRFV, aunque estos últimos suelen utilizarse para la fabricación de accesorios de PRFV y para el conexionado de tubos en el sector industrial.

Finalmente los tubos de PRFV pueden también utilizar otros sistemas de conexión que no son propios de la tecnología pero que se encuentran disponibles en el mercado, tal es el caso de las juntas mecánicas de manguito.

Comportamiento a largo plazo Las tuberías de PRFV Flowtite pertenecen a la familia de las tuberías plásticas y como tales sus propiedades de resistencia deben determinarse de forma que pueda predecirse su envejecimiento con el uso.

En el caso de los materiales compuestos además, debido a los distintos tipos de fabricación, es cada fabricante quién en función del tipo construcción de la pared del tubo y de los materiales utilizados debe determinar cual es el comportamiento del material a fin e poder caracterizarlo.

Es la propia norma quién determina cuales son los parámetros que caracterizarán las propiedades del material estableciendo los requisitos mínimos de funcionamiento. Estos parámetros de caracterización son los que permiten saber las propiedades de resistencia de un tipo de laminado y a partir de ellos puede

procederse a dimensionar la tubería. A este respecto, todas las normas internacionales incluidas la UNE o los proyectos de norma europeos prEN, establecen que los parámetros a determinar son cuatro.

- Rigidez circunferencial específica a largo plazo - Resistencia a la rotura a largo plazo para el fallo en condiciones de flexión - Presión de fallo a largo plazo para tubos de presión - Resistencia a la corrosión bajo flexión para tubos destinados al transporte aguas residuales.

Todas estas propiedades se determinan para poder tener en cuenta el tiempo de vida del producto final. Es por ello que mediante métodos de extrapolación se determina el valor de cada una de ellas teniendo en cuenta un tiempo de vida mínimo de 50 años manteniendo a partir de este instante un coeficiente de seguridad residual según establece la norma de referencia.

En todos los casos los ensayos se realizan con un número mínimo de probetas y con una distribución de tiempos de fallo según lo que establece la norma. De esta forma se consigue una uniformidad en la distribución de los fallos evitando que se concentren en un punto determinado de la recta de extrapolación. El número de probetas mínimo es de 18 y los tiempos de fallo son los que se describen en la tabla siguiente:

Tiempo de fallo - tu h

Número mínimo de fallos registrados

10 ≤ tu ≤ 1 000 1 000 ≤ tu ≤ 6 000 6 000 < tu

4 3 3

Los tiempos de fallo de las 18 o más probetas se distribuyen entre 0,1 h y por encima de 10.000 h. La distribución de 10 de estos resultados se corresponde con los límites dados en la tabla y como mínimo uno de los valores de fallo debe darse más allá de las 10.000 horas.

Rigidez circunferencial específica a largo plazo

Este ensayo consiste en someter las probetas a una carga constante de manera que se van tomando valores de la evolución de la deflexión vertical en función del tiempo de esta forma se establece el valor del factor de fluencia, αx,wet, que permite evaluar la retención de rigidez a largo plazo. El factor de fluencia es propio de cada tipo de fabricación por lo que cada fabricante deberá declarar el suyo.

Resistencia a la rotura a largo plazo para el fallo en condiciones de flexión

Debido a las condiciones propias del enterramiento, la tubería va a estar sometida a condiciones de deflexión. Ésta induce unas tensiones en la pared de la tubería, por lo cual deberá estar preparada para soportarlas durante su vida en servicio (mínimo 50 años). El ensayo consiste en un ensayo de fluencia sobre 18 probetas totalmente sumergidas en agua a pH 5 y pH 9.

El punto de fallo se toma cuando en la curva de fluencia se detecta un cambio brusco de la pendiente entre puntos consecutivos de medición (Figura adjunta).El valor extrapolado a 50 años determina cual es el alargamiento unitario debido a la flexión que garantiza dicho tiempo de funcionamiento.

Figura 7. Obtención de la resistencia a la deflexión circunferencial a largo plazo en condiciones húmedas

Según la norma UNE-EN el valor del alargamiento unitario debe ser tal que se cumpla la deflexión mínima establecida en la siguiente tabla.

Tabla 4

Presión de fallo a largo plazo para tubos de presión

Las tuberías de PRFV deben establecer la presión de fallo a largo plazo también conocida en otras normas como la base hidrostática de diseño (HDB). Este ensayo requiere de 18 probetas como mínimo las cuales se someten a distintos niveles de presión con el consiguiente alargamiento unitario inducido. Para cada alargamiento unitario se registra el tiempo de vida asociado y los resultados se extrapolan a 50 años. El valor del alargamiento unitario que corresponde con una vida del producto de 50 años se conoce como la HDB (Figura adjunta). Con este valor, aplicándole el coeficiente de seguridad según la norma se obtiene el PN de clasificación del tubo.

Factor de Seguridad PN32 PN25 PN16 PN12,5 PN10 PN6 PN4 PN2,5

FSd 1,6 1,6 1,8 1,85 1,9 2,0 2,05 2,1

Tabla 5

Cabe destacar que a la vista de como se desarrolla este ensayo, el PN de timbraje obtenido a través de la HDB nos está indicando que la tubería está diseñada para trabajar continuadamente durante 50 años a su PN y es a partir de entonces que se tiene en cuenta el coeficiente de seguridad. Por tanto para seleccionar la PN de una tubería de PRFV la compararemos con la presión de trabajo en régimen permanente que va a soportar en servicio.

Mención aparte merece el golpe de ariete. Los tubos de PRFV pueden soportar según la norma AWWA un 40% en mas de su PN en concepto de sobrepresión por golpe de ariete. Además por su módulo de elasticidad más bajo que el de las tuberías tradicionales, el valor de la celeridad de onda es bastante inferior, llegando en algunos casos al 50% del de una tubería de acero.

Figura 8. Obtención de la resistencia a la presión a largo plazo.

Resistencia a la corrosión bajo flexión para tubos destinados al transporte aguas residuales

En las tuberías destinadas a ser utilizadas en saneamientos sépticos o para el transporte de fluidos corrosivos el fabricante debe determinar la resistencia a la corrosión bajo flexión empleando uno de los dos métodos indicados en la norma UNE.

Aunque el PRFV es un material con una resistencia a la corrosión inherente, no es totalmente inmune a un ataque por corrosión cuando está sometida a condiciones de deformación. Efectivamente, en aplicaciones de saneamiento el efecto del ácido sulfúrico generado, viene severizado cuando se provocan altos niveles de deformación. Por tanto los tubos de PRFV deben demostrar su correcto funcionamiento a largo plazo cuando esté sometido a condiciones de deflexión, conteniendo en su interior una disolución química. La disolución de ensayo es ácido sulfúrico con una concentración de 0,5 mol/l.

Con esta concentración, que simula las condiciones más adversas encontradas en un saneamiento urbano, los materiales convencionales se deterioran rápidamente.

La resistencia a la corrosión bajo flexión se obtiene realizando también una serie de ensayos (18 mínimo) a largo plazo. Los resultados de los ensayos se extrapolan a 50 años, con lo que se obtiene el valor de diseño debido a la flexión que garantizará la vida del producto a largo plazo (50 años).

Figuras 9 y 10. Ensayo de resistencia química bajo flexión.

Los valores mínimos de alargamiento unitario de la recta de regresión según la norma UNE-EN 14364 son los siguientes

SN N/m2

Periodo de ensayo en horas 1.000 3.000 10.000

2 000 70,2465* t/dm 67,7504* t/dm 65,0149* t/dm

2 500 66,1767* t/dm 63,7852* t/dm 61,1642* t/dm

4 000 57,9924* t/dm 55,8372* t/dm 53,4754* t/dm

5 000 54,3435* t/dm 52,2994* t/dm 50,0593* t/dm

8 000 47,5886* t/dm 45,7664* t/dm 43,7695* t/dm

10 000 44,5125* t/dm 42,7993* t/dm 40,9218* t/dm

Tabla 6

Histórico de resistencia a la corrosión bajo flexión para tubos destinados al transporte aguas residuales (35 años)

Es muy importante realizar los ensayos a largo plazo para determinar las propiedades de la tubería de PRFV. Ya se ha explicado anteriormente, que el mínimo registro en tiempo de probetas en funcionamiento requerido por las normas es de 10.000h, extrapolando los valores a 50 años.

Con esto FLOWTITE ha querido ir un paso más allá, y analizar todo su histórico de resultados obtenidos en el ensayo de Resistencia a la Corrosión, comprendido desde los inicios de probetas ensayadas desde hace ya 35 años hasta la actualidad. A continuación se observa la gráfica con todos los puntos de ensayo válidos (*) durante todo el periodo de tiempo.

La línea de tendencia inicial (hasta las 1000-2000h), nos indica una pérdida de propiedades determinada, en la cual están basados los diseños actuales de tuberías de PRFV Flowtite. Es a partir de los puntos entre las 1000-2000h, donde se aprecia claramente que las propiedades mecánicas se estabilizan, modificando la tendencia de la recta de regresión. Este gráfico nos indica claramente que la tubería de PRFV Flowtite conserva sus propiedades a largo plazo mucho mejor que lo que inicialmente se determinó para su diseño. Por esto, y para ofrecer un nivel de confianza superior al usuario, Flowtite no aplica dichas correcciones de optimización de sus diseños.

(*) Es importante explicar el concepto de puntos válidos de la gráfica, ya que Flowtite ha realizado un número muy superior de ensayos a los registrados en la gráfica. El motivo por el cual no aparecen todos los puntos, es porque son probetas que no han cumplido con los requerimientos exigidos, ya sea por el tipo de resina, fibra o ambos.

Es importante remarcar que gran parte de los puntos validados, mostrados en la gráfica anterior, han estado realizados con resinas de poliéster ortoftálicas.

Aplicación de tuberías de PRFV Existen básicamente dos sistemas de cálculo para la aplicación de las tuberías de PRFV. El sistema alemán de la ATV-127 y el de la norma americana AWWA M-45. Los dos sistemas conducen a conclusiones similares en cuanto a la predicción del comportamiento de la tubería enterrada, pero la norma ATV está prevista sólo para tuberías sin presión mientras que la AWWA incorpora todos los conceptos necesarios para la verificación de la tubería enterrada con presión interior. Además el método americano es mucho más simple de aplicación y comprensión, lo que ha hecho que en los últimos años de introducción de las tuberías de PRFV haya sido el comúnmente más aceptado.

Figuras 11, 12 y 13. Instalación de tubería y accesorios de PRFV Flowtite.

Basándonos en el método AWWA, el proceso de aplicación de las tuberías de PRFV seria de manera esquemática la siguiente:

1. Determinar las cargas del suelo que actúan sobre la tubería a la profundidad de instalación. 2. Determinar las cargas debidas al tránsito que actúan sobre la tubería a la profundidad de instalación. 3. Calcular las deflexiones previstas de la tubería: 3.a - Comparar con la deflexión máxima admisible para verificar que la deflexión prevista es

inferior a la máxima admisible. 3.b - Utilizar la deflexión máxima admisible en todos los cálculos posteriores!

4. Verificar que la presión de trabajo es igual o inferior al PN. 5. Verificar que la sobrepresión por golpe de ariete está dentro de los límites admisibles, (máximo de 1,4 × PN). 6. Calcular el alargamiento unitario debido a la tensión circunferencial, a la presión de trabajo. 7. Calcular el alargamiento unitario debido a la flexión (a la deflexión máxima admisible). 8. Calcular el alargamiento unitario “redondeado” debido a la flexión: 8.a - “Redondeado” a partir de la deflexión máxima admisible. 9. Verificar si se cumplen las condiciones de carga combinada (Figura 4): 9.a - Para la presión influenciada por la flexión. 9.b - Para la flexión influenciada por la presión. 10. Calcular la presión crítica de colapsamiento a la profundidad de instalación, con el factor de seguridad mínimo de 2,5.

El concepto de carga combinada es el más importante introducido por esta norma. Con él se puede estudiar la combinación de cargas derivada de aplicar conjuntamente los esfuerzos debidos a la presión y a la flexión vertical. Gráficamente se representa en la Figura 4 y se interpreta de manera que nunca pueda sobrepasarse la capacidad máxima de una de las propiedades por efecto de la otra.

Existe un amplio rango de aplicaciones para las tuberías de PRFV Flowtite, entre ellas destacar las aplicaciones de gran diámetro (DN4000) y altas presiones (PN32).

Figura 14. Criterio de carga combinada.

La instalación de tubería puede realizarse tanto enterrada como aérea con soportación.

Figuras 14 y 15. Instalación enterrada de tubería y accesorios de PRFV Flowtite.

Figuras 16, 17 y 18. Montaje de tubería DN4000 con puente metálico y eslingas. Arabia Saudí

Una de las aplicaciones más recientes en el mercado del PRFV son los grandes colectores urbanos de saneamiento y los sistemas de tanques de tormenta.

Fig 19. Colector saneamiento DN3000 en urbano. Equipado con pasarela lateral antideslizante en PRFV. Barcelona

Figura 20. Vista de la instalación del Colector de saneamiento DN3000 de la Figura 19. Instalación enterrada utilizando arena compactada. Barcelona

Figura 21. Manipulación del accesorio final de línea con reducción y derivación en Y a DN2000. Barcelona

Figura 22. Manipulación del accesorio final de línea con reducción y derivación en Y a DN2000. Barcelona

Accesorios Una de las principales ventajas que aporta el PRFV como sistema de tubería, es el disponer de toda una gama completa de accesorios para cualquier rango de diámetro y presión. Los sistemas de fabricación de accesorios son básicamente dos, el que definiremos como calderería de poliéster reforzado con fibra de vidrio y los accesorios moldeados. El primero se fundamenta en el uso de tubo como material base unido con soldaduras químicas (o laminados químicos) para obtener la configuración del elemento final. De esta forma se obtienen codos, tés, derivaciones, bridas o cualquier combinación de ellos.

Figura 23. Doble te embridada en PRFV Figura 24. Codos y derivaciones embridadas en PRFV. Barcelona

El sistema de unión entre el accesorio y el tubo se realiza generalmente con una junta de unión estándar, siendo posible el uso de cualquier de los sistemas de unión anteriormente comentados.

El segundo sistema se basa en la utilización de unos moldes que representan el negativo de la pieza a fabricar. Sobre estos moldes se enrolla fibra de vidrio impregnada con resina de forma que se va copiando el molde. La capacidad de resistencia a la presión se consigue diseñando adecuadamente la cantidad de

fibra de vidrio necesario para la presión y el diámetro correspondiente. Con este sistema pueden fabricarse también toda clase de accesorios como codos, tés, reducciones etc, aunque este sistema está más restringido a la disponibilidad del molde correspondiente. La gama de diámetros que abarca este sistema suele llegar hasta DN800. Al igual que el otro sistema de fabricación la conexión con el tubo se realiza a través de la junta estándar si bien los otros sistemas de conexión de tubos también son válidos.

Figura 25. Doble reductor DN2600-2000 + Te DN2600-2600 PN6. Mira (Portugal)

Normativa Para las tuberías de PRFV, existe un amplio rango normativo tanto de producto como de ensayos y aplicación. De todas ellas, cabe destacar el alto grado de exigencia requerido por parte de los ensayos a corto y principalmente a largo plazo. Es muy importante que todos los usuarios potenciales de dichas tuberías sean conocedores de todos ellos y puedan exigirlos. Es por esto que desde el grupo AMIANTIT existe un alto compromis o de calidad de producto, el cual se refuerza con

Cabe destacar que los ensayos de cumplimiento a largo plazo para las tuberías de PRFV son muy exigentes, superando en muchos casos a las exigencias requeridas en la mayoría de materiales para construcción de tuberías. Poniendo como ejemplo, el ensayo a largo plazo de resistencia a la corrosión con ácido sulfúrico, para aplicación en saneamiento sin presión.

Normativa de producto

UNE EN 1796 Sistemas de canalización en materiales plásticos para suministro de agua con o sin presión. Plásticos termoestables reforzados con fibra de vidrio (PRFV) basados en resinas de poliéster insaturado (UP)

UNE EN 14364 Sistemas de canalización en materiales plásticos para evacuación y saneamiento con o sin presión. Plásticos termoestables reforzados con fibra de vidrio (PRFV) basados en resinas de poliéster insaturado (UP) Especificaciones para tuberías, accesorios y uniones.

ISO 10639 Plastics piping systems for pressure or non-pressure water supply – Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) systems based on unsaturated polyester (UP) resin.

ISO 10467 Plastics piping systems for pressure or non-pressure drainage and sewerage – Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) systems based on unsaturated polyester (UP) resin.

AWWA C-950 Fiberglass pressure pipe for water services.

Normativa de ensayos y aplicación

ISO 10468 Sistemas de canalización en materiales plásticos. Tubos de plástico termoestable reforzado con fibra de vidrio (PRFV). Determinación del factor

de fluencia en condiciones húmedas y cálculo de la rigidez circunferencial específica a largo plazo.

ISO 14828 Sistemas de canalización en materiales plásticos. Tubos de plástico termoestable reforzado con fibra de vidrio (PRFV). Determinación del factor de relajación en condiciones húmedas y cálculo de la rigidez circunferencial específica a largo plazo.

UNE EN 705 Sistemas de canalización en materiales plástico. Tubos y accesorios plásticos termoestables reforzados con fibra de vidrio (PR-FV). Métodos para análisis de regresión y sus aplicaciones.

UNE-EN 1119 Sistemas de canalización en materiales plásticos. Juntas de unión para tubos y accesorios de plástico termoestable reforzado con fibra de vidrio (PRFV). Métodos de ensayo de estanqueidad y de resistencia al fallo de juntas flexibles y de articulación reducida.

UNE-EN 1120 Sistemas de canalización en materiales plásticos. Tubos y accesorios de plástico termoestable reforzado con fibra de vidrio (PRFV). Determinación de la resistencia al ataque químico desde el interior de un segmento de tubo sometido a flexión.

UNE-EN 1226 Sistemas de canalización en materiales plásticos. Tubos de plástico termoestable reforzado con fibra de vidrio (PRFV). Método de ensayo para comprobar la resistencia a la flexión circunferencial inicial.

ISO 10471 Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) pipes - Determination of the long-term ultimate bending strain and the long-term ultimate relative ring deflection under wet conditions

UNE-EN 1228 Sistemas de canalización en materiales plásticos. Tubos de plástico termoestable reforzado con fibra de vidrio (PRFV). Determinación de la rigidez circunferencial específica inicial.

UNE-EN 1229 Sistemas de canalización en materiales plásticos. Tubos y accesorios de plástico termoestable reforzados con fibra de vidrio. Métodos de ensayo para comprobar la estanqueidad de la pared sometida a una presión interna a corto plazo.

UNE-EN 1393 Sistemas de canalización en materiales plásticos. Tubos de plástico termoestable reforzado con fibra de vidrio (PRFV). Determinación de las propiedades iniciales en tracción longitudinal.

UNE-EN 1394 Sistemas de canalización en materiales plásticos. Tubos de plástico termoestable reforzado con fibra de vidrio (PRFV). Determinación de la resistencia en tracción circunferencial inicial aparente.

ISO 7509 Plastics piping systems -- Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) pipes -- Determination of time to failure under sustained internal pressure

ISO 7432 Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) pipes and fittings -- Test methods to prove the design of locked socket-and-spigot joints, including double-socket joints, with elastomeric seals.

ISO 8533 Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) pipes and fittings -- Test methods to prove the design of cemented or wrapped joints.

ISO 8483 Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) pipes and fittings -- Test methods to prove the design of bolted flange joints

AWWA M-45 Fiberglass pressure pipe manual. (*)