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Materiales empleados en la actualidad en las redes de conducciones en España

Luis Balairón Pérez

Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos

Profesor Asociado de la Universidad de Salamanca (EPS de Ávila) y Director del Laboratorio de Hidráulica del Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX

luis.balairon@cedex.es

Materiales de las tuberías para el transporte de agua En los sistemas de tuberías es posible utilizar materiales muy diversos (hormigón, metálicos, plásticos, etc). La presente comunicación tiene por objeto establecer unas ideas básicas al respecto, de manera que las ponencias específicas para cada material detallen el alcance de cada uno de ellos.Los posibles materiales constitutivos de las tuberías para el transporte de agua son muy variados, en particular los siguientes, entre otros (en cursiva los que tienen poco empleo en la actualidad en el ámbito de la obra civil).

Materiales empleados en las tuberías para el transporte de agua

Hormigón (sección circular) en masa armado sin camisa de chapa armado con camisa de chapa pretensado sin camisa de chapa pretensado con camisa de chapa con armadura difusa

Hormigón (sección ovoide) en masa armado sin camisa de chapa

Metálicos fundición dúctil acero fundición gris acero inoxidable palastro corrugadas plomo cobre

Gres Fibrocemento Plásticos policloruro de vinilo no plastificado (PVC-U) pared lisa

PVC-U, PE ó PP estructurado policloruro de vinilo orientado molecularmente (PVC-O) polietileno (PE) pared lisa poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV) policloruro de vinilo clorado (PVC-C) policloruro de vinilo no plastificado (PVC-U) ranuradas polibutileno (PB) polipropileno (PP) polietileno reticulado (PE-X) multicapa (PE-Al-PE)

Tubos metálicos

Tubos de fundición

La fundición es un material siderúrgico o metálico, constituido por una aleación de hierro y carbono, en la que

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éste se encuentra en proporciones superiores al 2%. Aunque hay muchos tipos de fundiciones, en las tuberías sólo es posible emplear dos: la fundición gris (en la que el carbono se separa de la masa metálica formando laminillas alargadas de pequeño espesor) y la dúctil (en la que le carbono en vez de estar disperso en forma de laminillas lo está en forma de pequeñas esferas). La segunda (la fundición dúctil) tiene un límite elástico superior y una mayor resistencia al impacto ya la tracción, lo que hace que en la actualidad solo se emplee ésta en las tuberías de fundición, si bien aun hay muchas tuberías antiguas en servicio de fundición gris .

Se emplean desde diámetros pequeños hasta valores del orden de 1.200 ó 1.400 mm y presentan un excelente comportamiento ante la presión hidráulica interior, pudiendo resistir presiones interiores muy elevadas (hasta 4 N/mm2). Las uniones entre los tubos suelen ser con juntas flexibles con anillo elastomérico, si bien también es posible el empleo de juntas rígidas de bridas.

Como tuberías metálicas que son tienen el inconveniente de presentar un elevado riesgo de corrosión, lo que obliga a tenerlas que proteger mediante revestimientos interiores y exteriores. Por otro lado, hay disponibles numerosas piezas especiales en este material (codos, tes, conos reductores, derivaciones, etc) que, además, se adaptan fácilmente a los demás materiales.

Son de aplicación tanto para abastecimientos como saneamientos, estando normalizadas, respectivamente, por las normas UNE-EN 545 ó UNE-EN 598.

Tubos de acero

Son, como los anteriores, del tipo metálico, si bien en este caso la proporción de acero es mucho menor. Hay disponibles en el mercado una gran variedad de aceros de manera que las propiedades mecánicas de unos y otros son diferentes. En obra pública lo usual es emplear tubos de acero helicoidalmente soldados, si bien, en general, habría más tipolgías posibles (tubos sin soldar, soldados a tope, etc.)

Su empleo habitual es el de los diámetros elevados (por encima de 0,8 ó 1,0 m y hasta 2,5 m) y las altas presiones (como en el caso anterior hasta incluso 4 N/mm2), por lo que solo suelen utilizarse en abastecimientos y no en saneamientos. Las uniones entre tubos suelen ser soldadas.

Al igual que los tubos de fundición, presentan un elevado riesgo de corrosión, lo que obliga a tener que proteger las tuberías con revestimientos interiores y exteriores, e incluso, en este caso, en ocasiones con sistemas de protección catódica. Las piezas especiales necesarias se fabrican a medida en cada caso particular.

No hay ninguna norma UNE que normalice estos tubos, por lo que su dimensionamiento suele hacerse bien por normas americanas (AWWA o API) o alemanas (DIN).

Tubos de hormigón

Hay muchos posibles tubos de tubos de hormigón, si bien para abastecimientos (transporte de agua a presión), en la actualidad, solo suelen emplearse de dos tipos: tubos de hormigón armado con camisa de chapa o tubos de hormigón pretensados, también con camisa de chapa .

Están formados por una mezcla de cemento portland, áridos y agua y en su interior está embebida la camisa de chapa, que en el fondo es una tubería de acero de las anteriores, que únicamente tiene la misión de garantizar la estanquidad del tubo.

Su campo de empleo natural es parecido al de los tubos de acero: grandes diámetros (por encima de 0,80 m, pero con un límite superior mayor que en el acero: hay experiencias de hasta 3,5 m) y altas presiones (mayores en el caso del hormigón pretensado que en le armado). Las uniones pueden ser tanto rígidas (por soldadura de las camisas de chapa), como flexibles (con junta de anillo elastomérico).

Son muy utilizados en España y están normalizados por las normas UNE-EN 639, 640, 641 y 642.

En el caso de los saneamientos, se suelen utilizar tubos de hormigón armado sin camisa de chapa. Su empleo natural es desde diámetros intermedios (500 ó 500 mm) hasta valores elevados (2.000 ó 3.000 mm) y acciones ovalizantes importantes. En diámetros pequeños (300 a 400 mm) a veces se emplea también el hormigón en masa, sin armar.

En los saneamientos, en ocasiones, se emplean tubos de hormigón de sección no circular (ovoides, habitualmente, si bien son posibles otras formas, tales como elipses, arcos o galerías rectangulares).

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Las uniones siempre son flexibles (con junta de anillo elastomérico). En los tubos de hormigón que conforman las conducciones de saneamiento debe prestarse especial atención a los posibles ataques químicos de las aguas residuales transportadas. En todo caso (abastecimientos o saneamientos), la instalación de estos tubos puede verse dificultada por el elevado peso de los mismos o por el hecho de tener un mayor número de uniones que en otros materiales, habida cuenta de la menor longitud de cada tubo.

Con todo, al igual que el caso de los abastecimientos, estos tubos son también muy utilizados en España y están normalizados por las normas UNE 127.916 y UNE EN 1916.

En ambos casos, abastecimientos o saneamientos, una ventaja importante de los tubos de hormigón es que se fabrican prácticamente “a medida” de cada instalación en particular, a diferencia de los demás materiales que están disponibles en el mercado en una gama determinada, más o menos amplia, de dimensiones. Por el contrario, ese diseño más a la medida implica procedimientos de fabricación menos sistematizados, con las dificultades que ello implica, por ejemplo, para el control de calidad.

Tubos de fibrocemento

Están formados por una mezcla de cemento portland, fibras de amianto y agua. Se utilizan tanto en abastecimientos como en saneamientos, siendo su campo de uso habitual el abanico de los diámetros medios (hasta 1.000 mm) y las presiones moderadas (hasta 1,5 N/mm2). El sistema de unión habitual es mediante un manguito con doble anillo elastomérico (junta flexible por tanto).

En España se han utilizado mucho si bien en la actualidad está prohibido su empleo, en aplicación de la OM del Ministerio de la Presidencia de 7 de diciembre de 2001 en cumplimiento de la Directiva de la Unión Europea 99/77/CE, la cual prohibió a partir del año 2002 la comercialización y utilización de todas las fibras de amianto y de los productos conteniendo estas fibras añadidas intencionadamente. En cualquier caso, están normalizados por las normas UNE-EN 512 (abastecimientos) y UNE-EN 588 (saneamientos).

Tubos de gres

Los tubos de gres son de aplicación exclusivamente para saneamientos en lámina libre y son utilizados en el caso de diámetros medios (500 ó 600 mm). El procedimiento habitual de fabricación de estos tubos es por cocción hasta su vitrificación. Tras la cocción puede aplicarse algún tratamiento superficial a los mismos.

Aunque globalmente, el gres es quizás el material más utilizado en el mundo en las redes de saneamiento en diámetros pequeños (países como Alemania o el Reino Unido hacen un uso muy extendido de este material), en España, sin embargo, no tiene un empleo tan difundido.

Por las características particulares de los tubos de gres (excelentes cualidades frente a la agresividad química y la abrasión mecánica), su empleo está especialmente recomendado en zonas en las que existan vertidos muy agresivos, como por ejemplo determinadas aguas residuales industriales.

También debe destacarse su reducido coeficiente de dilatación térmica (en torno a 5x10-6 m/ºC) y su baja rugosidad hidráulica lo que permitiría velocidades elevadas de circulación del agua. En contra, aunque el material tiene una buena resistencia mecánica, es frágil ante los impactos puntuales. Están normalizados por la norma UNE EN 295.

Tubos de materiales plásticos

Los tubos de materiales plásticos (PVC-U, PE, PVC-O y PRFV) son de desarrollo más reciente que los anteriores y presentan numerosas ventajas, entre las que pueden destacarse las siguientes:

- Ligereza - Economía - Resistencia a los ataques químicos - Baja rugosidad

Por el contrario, sus prestaciones mecánicas e hidráulicas suelen ser menores que frente al hormigón o los

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materiales metálicos, tienen un alto coeficiente de dilatación térmica y, sobre todo, las propiedades mecánicas de estos tubos (módulo de elasticidad y resistencia a tracción) disminuyen con el tiempo (el efecto de la regresión), lo que hace que deban dimensionarse para los valores que estos parámetros se estima tendrán dentro de 50 años, por lo que en el corto plazo resultan sobredimensionados.

Tubos de fundición

Tubos de hormigón

Tubos de gres

Tubos de materiales plásticos

Tipologías de conducciones empleadas en redes de saneamiento

Tubos de PVC-U

Los tubos de policloruro de vinilo no plastificado (PVC-U) son del tipo termoplástico, y están formados por extrusión a partir de resinas de PVC-U, lubricantes, estabilizantes y colorantes, debiendo estar exentas de plastificantes y cargas.

Se emplean tanto en abastecimientos como en saneamientos, siendo su uso habitual el de los diámetros pequeños (menos de 450 mm) y bajas presiones (menos de 1 ó 1,5 N/mm2). Los sistemas de unión de estos tubos pueden ser bien por junta flexible con anillo elastomérico o bien mediante junta encolada, si bien es más recomendable el primer procedimiento. Hay disponibles muchas piezas especiales en este material, lo que facilita su instalación.

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Una variante específica de los tubos de PVC-U en el caso de los saneamientos son los conocidos como tubos de pared estructurada, los cuales, mediante unos aligeramientos en su pared, mejoran notablemente sus propiedades mecánicas

Para abastecimientos están normalizados por la norma UNE-EN 1452, la cual es relativamente reciente (año 2001) y sustituye a la antigua norma UNE 53.112, introduciendo una terminología y unos criterios de dimensionamiento muy novedosos Para el caso de los saneamientos, están normalizados por las normas UNE EN 1401 (aplicaciones sin presión) ó UNE 1456 (aplicaciones con presión).

Tubos de PVC-O

Son una mejora reciente a partir de los anteriores tubos de PVC-U, obteniéndose a partir de una reorientación molecular de aquellos, de manera que se incrementan notablemente sus propiedades mecánicas.

Se utilizan solo en abastecimientos, en el campo de los diámetros pequeños (400 mm) y presiones de hasta 2 N/mm2. Las uniones son flexibles con anillo elastomérico y no hay piezas especiales disponibles en este material (se suelen emplear de fundición dúctil).

No hay en este momento ninguna norma europea sobre ellos, estando en desarrollo en la actualidad un proyecto de norma ISO en elaboración.

Tubos de PE

Los tubos de polietileno (PE), son también del tipo termoplástico, estando formados en este caso por una resina de polietileno, lubricantes, estabilizantes y colorantes. Es uno de los materiales que más ha evolucionado en los últimos años, habiéndose desarrollado recientemente polietilenos de gran calidad.

Hay distintos tipos de PE, que antes se denominaban de alta, media o baja densidad (HDPE, MDPE ó LDPE, respectivamente) y ahora se llaman PE100, PE80, PE63 ó PE40, en función de la resistencia del material.

Se emplean tanto en abastecimientos como en saneamientos, siendo su uso habitual algo superior al de los tubos de PVC-U (diámetros hasta incluso 1.000 mm y presiones algo superiores 1,5 ó incluso 2,0 N/mm2, en diámetros pequeños). El sistema de unión de estos tubos es por soldadura.

Para los abastecimientos están normalizados por la norma UNE EN 12221, la cuales también es muy reciente (año 2004), sustituye a la UNE 53.131, y, como ocurre con el PVC-U también introducen muchas novedades en la concepción de estos tubos. Los saneamientos están normalizados por la norma UNE 53365, si bien es una norma algo antigua que en el futuro será sustituida por el proyectos de norma europea prEN 12666 (aplicaciones sin presión) y por la reciente UNE EN 13244 (con presión).

Tubos de PRFV

Los tubos de poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV) son del tipo termoestable. Están formados por la unión íntima de una resina y fibras de vidrio.

Su campo de uso habitual es el de los diámetros medios y grandes (desde 0,5 hasta incluso 2,0 m) y las presiones intermedias (1,5 ó 2 N/mm2). Los sistemas de unión habituales son similares al de los tubos de fibrocemento, esto es, mediante un manguito con doble anillo elastomérico.

Al igual que los tubos de hormigón, tienen una fabricación un tanto “a medida”, adaptándose enormemente a las necesidades de cada proyecto en particular

Son utilizados tanto en abastecimientos como en saneamientos y están normalizados, en ambos casos, por la norma UNE 53.323.

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Tubos de fundición

(Conducción de abastecimiento en Vorderpfalz, Alemania; DN 1.600 mm; año 1.997)

Tubos de acero

(Trasvase Negratín-Almanzora; DN 1.300 mm; año 2.002)

Tubos de hormigón

(Conducción de abastecimiento en margen izquierda ríos Zújar y Guadiana; DN 1.200 mm; año 2.000)

Tubos de PRFV (Fábrica de URALITA en Alcazar de San Juan)

Tipologías de conducciones empleadas en redes de abastecimiento

Criterios de selección Habida cuenta de la cantidad de posibles materiales disponibles en el mercado para las conducciones (conforme se ha explicado en el apartado anterior), seleccionar cual es el más adecuado en un proyecto determinado es una cuestión compleja a la que se enfrentan los planificadores y que depende de múltiples factores, básicamente los siguientes:

- Tecnológicos - Económicos - Logísticos - Otros factores

a) Tecnología. Los factores tecnológicos son determinantes en la selección de la tipología de tubería en cada caso particular. La tubería a instalar debe tener capacidad para dar respuesta a las solicitaciones a que vaya a estar sometida, lo que determina que determinados materiales valgan o dejen de valer para cada caso en particular.

Simplificadamente, los requisitos técnicos básicos que una tipología de tubería debe cumplir para ser admisible en un caso concreto son que tenga capacidad hidráulica suficiente (diámetro) y que resista las principales acciones solicitantes (presión hidráulica interior, empuje de las tierras, tráfico, etc). Solo con esto, para cada aplicación en concreto, ya se hace una selección previa de los materiales susceptibles de ser utilizados.

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Pero además de tales requisitos técnicos básicos también, por ejemplo, pueden limitar a ciertos materiales las condiciones de instalación requeridas en cada caso particular. Por ejemplo, si se requiere hacer una hinca no todos los materiales valen, si la colocación de los tubos hay que hacerla en condiciones muy penosas se requieren materiales muy ligeros, las instalaciones submarinas tienen unos particularidades muy singulares, etc.

Otros condicionantes tecnológicos que pueden limitar el uso de un material pueden ser la presencia de nivel freático, la agresividad química de los suelos, la capacidad de resistir elevadas temperaturas durante el acopio, la necesidad de que las uniones resistan esfuerzos axiales, etc.

b) Economía. La economía es un factor decisivo en la selección del material adecuado para una conducción, pues en rigor cabría pensar que lo adecuado fuera seleccionar la alternativa más económica de entre las tecnológicamente posibles.

Deben tenerse en cuenta, en primer lugar, todos los costes asociados a la instalación de la conducción no solo los de la propia tubería de forma individual. Así, por ejemplo, aunque un tubo de determinado material sea en sí mismo más caro que otro, puede resultar que requiera menos uniones, y más económicas, un menor movimiento de tierras, unos equipos mecánicos más sencillos para su instalación, una zanja más económica, etc. lo que podría hacer que la tubería instalada resultara en su conjunto de menor coste.

Otros costes que pueden decantar el uso de un material pueden ser los del transporte. Así, en primer lugar, la distancia desde la fábrica hasta el emplazamiento de la obra, o el modo necesario de transporte (barco, tren, camión) es determinante. O también, puede ser importante la necesidad de recurrir a transportes especiales porque la longitud de fabricación de los tubos así lo requieran.

Una reflexión técnico-económica interesante es que, en ocasiones, puede ocurrir que, a efectos hidráulicos, una tubería de un determinado material, por su baja rugosidad, sea equivalente a una de diámetro mayor de superior rugosidad, lo que puede determinar costes menores para iguales prestaciones.

Pero además de los anteriores costes de la instalación de la canalización deberían también considerarse los costes que se producirán durante el servicio de la misma. Estos serían debidos tanto al mantenimiento de cada material (por ejemplo, si es necesario disponer de protección catódica ello supone unos costes periódicos), como a la reparación de posibles averías, de manera que materiales susceptibles de sufrir pocas roturas en servicio generan costes de explotación menores.

Aquí también tiene importancia la vida útil del material instalado, pues cuanto menor sea ésta más pronto habrá que proceder a su renovación, debiendo amortizar las instalaciones en un plazo menor.

c) Logística. Las cuestiones logísticas también tienen importancia en la selección del material de la conducción. Puede ocurrir que técnica y económicamente sea deseable un determinado material, pero, por cuestiones de mercado, no haya capacidad suficiente de fabricación lo que impida su empleo.

O puede también darse el caso de que en proyectos de conducciones de enormes longitudes (cientos de kilómetros), el transporte a obra de una determinada tipología, aunque económicamente fuera viable, sea sencillamente imposible, bien sea por la distancia a salvar, por la inexistencia de suficientes medios de transporte o por otros motivos, teniendo que desestimar esa alternativa. En resumen, siendo un material técnica y económicamente el más idóneo puede haber determinadas razones logísticas que lo imposibiliten.

d) Otros factores. Además de los anteriores factores técnicos, económicos o logísticos, puede haber otros motivos que intervengan en el proceso de selección del material de una conducción.

Por ejemplo, la experiencia del explotador. Esto es importante, ya que si un operador está acostumbrado a trabajar con un material, el personal técnico y operario de la compañía está familiarizado con él y domina su tecnología, etc, puede ser un motivo que decante la utilización de ese material frente a otros alternativos cuando las diferencias técnicas o económicas no sean excesivas. En la misma línea, otro motivo que puede operar a favor del uso de un determinado material por parte de un operador es que las redes existentes sean mayoritariamente de ese material. En este caso (además de las razones de experiencia antes aludidas) la continuidad de las conducciones o la existencia y optimización de los repuestos y acopios pueden también aconsejar de nuevo el uso de ese material frente a otras opciones.

Otros condicionantes que pueden incidir en el proceso de selección del material de la conducción pueden ser cuestiones de índole política (por ejemplo, interés en fomentar el uso de un material por beneficios indirectos que puedan producirse), medioambientales (evitar el uso de materiales que produzcan una contaminación excesiva), sociales (interés en potenciar el desarrollo de una determinada fábrica para dinamizar una región), etc.

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Resumen. Aplicabilidad de cada material En la figura adjunta, se han representado las aplicaciones habituales de dichos materiales según sea el funcionamiento hidráulico de la conducción (presión o lámina libre).

Presión Lámina

libre En masa Armado sin camisa de chapa Armado con camisa de chapa Pretensado sin camisa de chapa

Hormigón (circulares)

Pretensado con camisa de chapa En masa

Hormigón (ovoides) Armado sin camisa de chapa Fundición

Metálicos Acero PVC-U PVC-U, PP ó PE estructurado PVC-O PE

Plásticos

PRFV Gres Fibrocemento

Materiales de las tuberías según el funcionamiento hidráulico de la conducción

Otra forma posible de clasificar las tuberías, sería no en función no del funcionamiento hidráulico, sino por el uso al que se vaya a destinar la tubería. En ese caso los materiales más habitualmente empleados serían los que se indican en la figura adjunta.

Funcionamiento hidráulico Uso o destino

Presión Lámina

libre Materiales posibles

Abastecimientos domiciliarios Todos los indicados en la Fig.3 Regadíos Todos los indicados en la Fig.3 Saneamientos por gravedad Todos los indicados en la Fig.3 Drenajes Todos los indicados en la Fig. Saneamientos bajo presión Fundición, PVC-U, PE, PRFV, fibrocemento Impulsiones estaciones bombeo Todos los indicados en la Fig.1, exc fibrocemento Aprovechamientos hidroeléctricos Acero, fundición, PRFV Drenaje obras lineales Hormigón Emisarios submarinos PE, acero, PRFV Hincas Hormigón, acero Rehabilitaciones PE, PVC-U Usos industriales muy corrosivos PRFV, PE, PVC-U, PVC-O

Materiales de las tuberías según aplicaciones

Por otra parte, en ocasiones, algunas instituciones o especialistas han propuesto algunos criterios prácticos de selección del material de las conducciones en función de dos o tres parámetros únicamente. Por ejemplo, en el ámbito de las conducciones de abastecimiento, en la Guía Técnica sobre tuberías para el transporte de agua a presión del CEDEX (2003) se incluyen unos ábacos (ver figuras adjuntas) que representan unos límites habituales de utilización de cada tipo de tubo en la actualidad en España. En la primera, se representan tales límites en en función de su diámetro y de la presión hidráulica a que vaya a estar sometido, que son, habitualmente, los principales parámetros de clasificación de las tuberías, mientras que en la segunda se hace solamente en función del diámetro para apreciar más nítidamente las diferencias. Las utilizaciones posibles resultantes de tales ábacos se estructuran en tres categorías diferentes:

- utilización normalizada y de uso habitual en España - utilización normalizada por normas europeas de uso infrecuente - utilización normalizada en otras normas (ISO, AWWA, etc) de uso infrecuente

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fundición

0

10

20

30

40

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500DN

Pres

ión

(bar

)

acero

0

10

20

30

40

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500DN

Pres

ión

(bar

)

hormigón armado

0

10

20

30

40

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500DN

Pres

ión

(bar

)

hormigón pretensado

0

10

20

30

40

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500DN

Pres

ión

(bar

)

PVC-U

0

10

20

30

40

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500DN

Pres

ión

(bar

)

PE

0

10

20

30

40

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500DN

Pres

ión

(bar

)

PVC-O

0

10

20

30

40

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500DN

Pres

ión

(bar

)

PRFV

0

10

20

30

40

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500DN

Pres

ión

(bar

)

Campo de utilización normalizado y de uso habitual en España

Campo de utilización normalizado por normas europeas de uso infrecuente

Campo de utilización normalizado por otras normas (ISO, AWWA, etc.) de uso infrecuente

Utilización de cada tipología de tubería (CEDEX, 2003)

Tales figuras tienen un carácter esquemático, ya que los límites usuales de utilización representados son solo orientativos y reflejan el uso que habitualmente se hace de los distintos tipos de tubos en España en la actualidad. De hecho, como también se refleja en dichas figuras, los valores normalizados de DN y PN admisibles para cada tipología suelen ser mayores, por lo que pueden encontrarse instalaciones que rebasen dichos límites habituales. Para la correcta interpretación de tales figuras debe, además, tenerse en cuenta lo siguiente:

- La escala de los ejes de los diámetros y de las presiones se han limitado, respectivamente, a 3.500 mm y 40

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bar. Ello no quiere decir que no puedan excederse estos límites, pero son, en cualquier caso, situaciones excepcionales.

- En los tubos de acero, hormigón y fundición no hay normalizadas presiones máximas. Los valores representados son los resultantes de hacer el cálculo teniendo en cuenta los valores normalizados de diámetros, espesores, resistencias de los materiales (en acero y fundición) y coeficientes de seguridad.

- Por último, debe recordarse que la aplicabilidad de esta figura es sólo para el caso de la acción única de la presión interna. No se ha tenido en cuenta la existencia de cargas externas, que pueden ser muy importantes y disminuir la capacidad de resistencia de la presión interior de la tubería.

Las representadas como utilizaciones normalizadas y de uso habitual en España se refieren al momento de tal publicación (2003), por lo que en un sector en permanente evolución (como es este de las tuberías) no es descartable (es más, es ciertamente posible, es realmente esperable) que en un futuro no lejano se amplíen dichos límites.

En cualquier caso, los límites de las utilizaciones habituales son derivados de circunstancias de mercado, de motivos económicos, que no técnicos. Es, por tanto, perfectamente posible rebasar dichos límites, ya que las limitaciones técnicas serían las fronteras de las utilizaciones normalizadas.

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

HA

cCC

h

HPc

CC

h

Ace

ro

PRFV

Fund

ició

n (u

nión

flex

ible

)

Fund

icio

n (b

rida

sPN

10 y

16)

Fund

icio

n (b

rida

sPN

25)

Fund

icio

n (b

rida

sPN

40)

PE

PVC

-U

PVC

-O

Diámetros normalizados en otras normas de uso infrecuente

Diámetros normalizados en UNE-EN de uso infrecuente

Diámetros normalizados de uso habitual

Diámetros normalizados (de uso habitual o infrecuente) en los diferentes tubos (CEDEX, 2003)

En cuanto a las tuberías en lámina libre, unos posibles límites para sus utilizaciones serían los que se muestran en la figura adjunta, en función del diámetro de la conducción. Respecto al uso de los distintos materiales en España, y en el ámbito específico de las tuberías de abastecimiento a poblaciones, como una primera aproximación a los materiales de uso más frecuente, pueden utilizarse los datos de la Asociación Española de Abastecimientos y Saneamientos, la cual viene realizando una encuesta con periodicidad genérica bianual sobre el suministro de agua potable en España, y cuyos resultados a este respecto se resumen en la figura adjunta.

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0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

PRFV

Hor

mig

ón a

rmad

o

Fund

ició

n

PE Gre

s

PVC

-U p

ared

estr

uctu

rada

PVC

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Hor

mig

ón e

n m

asa

DN

Diámetros normalizados en otras normas de uso infrecuenteDiámetros normalizados en UNE-EN de uso infrecuenteDiámetros normalizados de uso habitual

Materiales de las tuberías en lámina libre según diámetros

Encuesta AEAS 2002

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

De 20 a 50.000 hab

De 50 a 100.000 hab

Mayor de 100.000 hab

Áreas metropolitanas

Total

Fibrocemento

Fundición ductil

Fundición gris

Hormigón

Otros

Encuesta AEAS 2002

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

De 20 a 50.000 hab

De 50 a 100.000 hab

Mayor de 100.000 hab

Áreas metropolitanas

Total

FibrocementoFundición ductilFundición grisHormigónPolietilenoPVC-UOtros

Materiales en las redes de saneamiento (arriba) y abastecimiento (abajo) en la actualidad en España (AEAS, 2.004)

Como puede verse, en las redes de abastecimiento en España en la actualidad, los materiales mayoritarios son la

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fundición y el fibrocemento (40% cada uno), siendo el 20% de materiales diversos. En las redes de saneamiento, por el contrario, los materiales más utilizados son fibrocemento y hormigón.

A modo de ejemplo, puede ser también ilustrativo analizar los materiales utilizados por distintos operadores representativos del sector del abastecimiento en España. A título orientativo, en las figuras adjuntas se representa la distribución de tipologías de conducciones según materiales y diámetros empleadas en las ciudades de Barcelona y Córdoba y solo por materiales en Madrid, Pamplona o Zaragoza. Esta muestra de ciudades es bastante representativa de aglomeraciones urbanas de diferentes tamaños.

Córdoba

0

100

200

300

400

500

600

700

menorde 100

100 a250

250 a500

500 a1000

1000 a1500

DN

Lon

gitu

d (k

m) Hormigón

PEPVCFundición ductilFundición grisFibrocemento

Barcelona

0

500

1000

1500

2000

2500

menorde 100

100 a250

250 a500

500 a1000

1000 a1500

DN

Lon

gitu

d (k

m)

Hormigón

PE

Fundición ductil

Fibrocemento

Distribución por materiales de las redes de abastecimiento de Barcelona y Córdoba

Madrid

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Lon

gitu

d (k

m)

PEHormigónFibrocementoFundición

Pamplona

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Lon

gitu

d (k

m)

PEHormigónFibrocementoFundición

Zaragoza

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Lon

gitu

d (k

m)

PEHormigónFibrocementoFundición

Distribución por materiales de las redes de abastecimiento de Madrid, Pamplona y Zaaragoza