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De acuerdo a la normativa ISO, la designación

del material (por ejemplo, PE 100) se relaciona

con el nivel de Resistencia Mínima Requerida,

MRS (Minimum Req uired Streng th) que se deb econsiderar en el diseño de tuberías para la con-

ducción d e a gua a 20ºC, por un t iempo de servi-

cio d e a l menos 50 añ os.

La tensión de d iseño σs se obt iene al a plicar un

coef iciente de diseño «C»sobre el valor M RS del

ma te rial (C= 1,25 pa ra PE, no rma ISO 12162).

σσσσσS =

M RS C

En la siguient e ta bla se especifica n los va lores MRS

y sus σs correspondientes.

Tod a s la s tub erías pa ra servicios a presión se di-

señan para resist ir una presión hidrostática in-

terna específica. Esta es la presión nominal PN,

q ue indica la má xima presión de t raba jo a la cualla línea (sistema) completa puede ser sometida

en operación cont inua a una d eterminad a tem -

peratura .

Cuand o la tuber ía es somet ida a una presión in-

terna, se induce una tensión hidrostática en la

pared de la cañer ía , de acuerdo a la siguiente

ecuación:

σσσσσ =p (D-e) (5.1)

2e

Donde :σ = tensión inducida, MPa

p = presió n int erna , MPa

D = d iá m et ro ext ern o d e la t ub ería , m m

e = e speso r d e pa red mín imo , mm

Como para tuberías de la misma clase (presión

de tra ba jo), la relación diá met ro/espesor es igua l,

se está difundiendo la clasificación de las tube-

rías en función d e esta relación. Esta e s la rela-

ción dimensional estándar (SDR), un número

ad imensiona l q ue identifica una clase de presión

(a men or SDR, ma yor presión ).

SDR =D

e

Así, la ecuación (5.1) también se puede escribir

como:

σ σ σ σ σ = p (SDR-1) 2

A cont inuación, e n la t ab la 5.1.1 se presenta n las

dimensiones de tuber ías fabr icadas con HDPE

(polietileno d e a lta densidad ) PE 100, de a cuerdo

a la no rma ISO 4427. En la t a bla 5.2.1 se mu estra

las dimensiones de tub erías según la n orma DIN

8074, versión 1999, con un a t ensión d e d iseño de

50 Kg f /cm 2.

Las dimensiones de tuberías PE 80 de acuerdo a

la norma ISO 4427 y PE80 según la norma DIN

8074 se presentan en el Anexo A del catálogo,

en las tablas A.1 y A.2 respectivamente.

Considera mos d e interés señalar el procedimien-

to de cálculo para la determinación del espesor

de pa red de las tuberías a presión.

A partir de la ecuación (5.1) se obt iene la f órmu-

la pa ra calcular el espesor de pared .

e = PN D

2σσσσσs + PN

Donde :

PN = pre sió n no min al, MPa

D = d iá m et ro ext ern o d e la t ub ería , m m

σS

= tensión d e diseño, MPa

(1 MPa = 10 ba r ≈ 10 Kg f /cm 2 )

Con esta fórmula y con las curvas de regresión

(Cap. 10), es posible calcular para una tubería

de un det erminado d iámetro externo el espesor

de pa red necesar io para la vida út i l y tempera-

tura de t r aba jo deseada s.

Ejemplo: ¿Cuál es el espesor de pa red ne cesariopara una tubería de HDPE PE 100 de diámetro

200 mm, para un t iempo de vida útil de 50 año s,

opera ndo a 20ºC, a una presión de 16 ba r y q ue

conduce a gua?

Considerando que para los requer imientos de

tiempo de vida útil (50 años) y temperatura de

servicio de 20ºC, la te nsión d e d iseño pa ra PE 100

5. Dim ensiones para t uberías


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Tabla 5.1.1: Dimensiones tubería HDPE-Duratec PE 100 (norma ISO 4427)

5.1 Tubería HDPE PE 100 norma ISO 4427

Tube ría suministra da en ro llos o t ira s.

Las ci fr as color eadas en azul i ndi can los diámetros (con sus res-

pecti vas presi ones nomi nales) que actualmente puede fabri car Duratec .

1) Diámetro nominal equivalente en pulgadas, como referencia con la norma ASME B36.10.

2) La relación d imensional está ndar SDR corresponde al cuociente entre e l diámetro externo y el espesor de pared de la tubería. Es adimensiona l.

3) La presión no minal PN corresponde a la m áxima presión de o peración a dmisible de la tub ería a 20ºC, en ba r.

4) Valores no cubiertos por la norma ISO 4427. En base a nuestra experiencia, recomendamos un espesor mínimo de 2,3 mm para estas medidas.

Esta tabla se basa en las normas ISO 4427 e ISO 4065.

Los pesos están ca lculad os en ba se a valores me dios de d iámet ro y espesor, según t olerancias especificad as en la norma ISO 11922-1.

es σS= 8 MPa = 80 ba r (ver tab la an terior), se cal-

cula e l espesor de pared d e a cuerdo a la f órmula

anterior:

e =16 • 200

= 18,2 mm 2 • 80 + 16

Si observamo s la ta bla 5.1.1, vemos, en efecto , q ue

para tuberías de HDPE PE 100, diámetro 200 mm,

clase d e presión PN 16, el espesor de pa red m ínimo

es de 18,2 mm.


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5.2 Tubería HDPE norma DIN 8074

Tabla 5.2 .1: Dim ensiones tuberí a HDPE-Durat ec, norm a DIN 8074 (t ensión de diseño σσσσσs = 50 Kgf/cm 2)

Tube ría suministra da en ro llos o t ira s.Las ci fr as color eadas en azul i ndi can los diámetros (con sus res- pecti vas presi ones nominales) que actualmente puede fabri car

Duratec .

1) Diámetro nominal equivalente en pulgadas, como referencia con la norma ASME B36.10.

2) La relación dimensional estándar SDR corresponde al cuociente entre el diámetro externo y el espesor de paredde la tubería. Es adimensional.

3) La presión no minal PN corresponde a la m áxima presión de o peración a dmisible de la tub ería a 20ºC, en ba r.

Esta t abla se basa en las normas DIN 8074, versión 1999.

Los pesos están calculados en base a valores medios de diámetro y espesor, según tolerancias especificadas en la norma DIN 8074.


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6.1 Codos segmentados para soldadura por termof usión

La Ta bla 6.1.1 se b a sa e n la no rma DIN 16963 Parte 1.

Codo 90º (+ 2º)

Codo 60º (+ 2º)

L e

1 5 º

3 0

º

3 0 º

15º Le

r

Z

Z

d

L e

1 5 º

3 0 º

1 5 º

L e

r

d

Z

Z

6. Dimensiones para fitt ings

Tabla 6.1.1: Codo 90º ( + 2º) y codo 60º (+ 2º).


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Tabla 6.1.2 : Codo 45º (+ 2º ) y codo 30º ( + 2º)

La Ta bla 6.1.2 se b a sa en la n orma DIN 16963 Parte 1.

Codo 45º (+ 2º)

Codo 30º (+ 2º)

Z

d

L e

1 1

, 2 5

º

2 2

, 5 º

1 1

, 2 5 º

L e

r

Z

Z

L e

3 0 º

L e

d

Z

r


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6.2 Tees segmentadas para soldadura por termofusión

La Ta bla 6.2.1 se b a sa e n la no rma DIN 16963 Parte 2.

Tee 45º se fa brica com o piez a especia l, dimensiones

no cubierta s por norm a DIN 16963.

Tee 90º (+ 2º)

Tee 60º o 45º (+ 2º)

Tabla 6 .2.1: Tee 90º (+ 2º) y Tee 60º ó 45º (+ 2º)

d

9 0 º

Z

Le

Z

L

Le

d

Le

Z

6 0 º ó 4 5 º

Z2

Le

Z1

L

Le

L e

d

Z 1

d


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Tabla 6.2.2: Tee 90º (+2º) con reducción concéntrica/excéntrica

La Ta bla 6.2.2 se b a sa e n la no rma DIN 16963 Par-

te s 2 y 13.

Tee 90º (+ 2º) con reducción concéntrica

d2 > d

1/2

Tee 90º (+ 2º) con reducción excéntricad

2 > d

1/2

d 2

d 1

9 0 º

LeLe

Z1Z1

L

Z 2

9 0 º

Z1

Z 3

d 1

L

Z1

LeLe

d 2


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6.3 Reducciones para soldadura por termofusión

La s Ta bla s 6.3.1 y 6.3.2 se b a san en la no rma DIN 16963 Part e 13.

Reducción concéntricad

2 > d

1/2

Reducción excéntricad

2 > d

1/2

d

1

d

2

Z1

L2

Z2

L1

d

1

d

2

Z1

Z2

Z

L2

L1

Tabla 6.3.1: Reducción concéntrica Tabla 6.3.2: Reducción excént rica


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Tabla 6.4.1: Port a fl ange cort o/largo para empaquetadura plana

La Ta bla 6.4.1 se b a sa en la n orma DIN

16963 Parte 4.

d 5 : diámetro interno del stub end.

Corresponde al diámetro interno de

la tub ería a unir.

Cuando se instalan válvulas ma riposa,

normalmente el disco topa interna-

ment e con el stub e nd, por lo cual es

necesario biselar el borde inte rno a fin

de p ermitir el libre g iro d el disco de la

válvula. En el a nexo C.4 se mue stra un

ejemplo y el procedimiento recome n-

da do para este cá lculo .

6.4 Porta flanges (stub ends) para soldadura por termofusión

r 2h 1 h 2

Z 1

r 1

d 1

d 3

d 5

d 4

30º

30º

b

r 1

r 2

h 2h 1

Z 2

d 1

d 3

d 5

d

4

30º

b

30º

r 2h 1 h 2

Z 1

r 1

d 1

d 3

d 5

d

4

Stub end corto para empaquetadura plana

Stub end largo para empaquetadura plana

r 1

r 2

h 2h 1

Z 2

d 1

d 3

d 5

d

4

Stub end cortopara instalaciónde válvulamariposa.

Stub end largo parainstalación de vál vulamariposa.


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6.5 Fitt ings inyectados para soldadura tipo soquete

Dimensiones seg ún cat á log o Geo rge Fischer, PE 80, SDR 11 (PN 12,5)

Copla

Tabla 6.5.4: Copla

L

Z

d 1

d

Tee 90º

Tabla 6.5.3: Tee 90º

L

L

Z

d

Z

L

d1

Codo 45º

Tabla 6.5.2: Codo 45º

d1

L

Z

d

L

Z

Tabla 6.5.1: Codo 90º

Codo 90º

Z

d 1

d

Z

L

L

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