Tuberasndice

1. Normalizacin

2. Tuberas de Fundicin

3. Tuberas de Fibrocemento

4. Tuberas de Aluminio

5. Tuberas de PVC

6. Tuberas de Polietileno

7. Vdeo

Normalizacin

Existe una variada normativa que afecta a las tuberas. En nuestro pas existen algunas normas especficas:

- Pliego general de Condiciones Facultativas de Tuberas para Abastecimiento de Aguas ( MOPU, 1974).

- Normas para la Redaccin de Proyectos de Riego (IRYDA, 1981)

Con objeto de tener una normativa internacional se cre la International Standard Organization (ISO), dentro de la cual existe un subcomit, el ISO/TC-23/SC 18, encargado especficamente de las normas sobre "Equipos de riego y drenaje". Espaa colabora en la ISO a travs del Instituto Nacional para la Normalizacin y Racionalizacin (IRANOR), que basndose en las normas ISO elabora las normas UNE, iniciales de Una Norma Espaola.

Tubera es la sucesin de tubos y piezas especiales unidas adecuadamente formando un circuito por el que circula un lquido concreto, en nuestro caso el agua de riego.

Los materiales usados comnmente en instalaciones de riego, sobre todo en los sistemas localizados y de aspersin son: Fundicin, Aluminio, Fibrocemento, Polietileno (PE) y Cloruro de Polivinilo (PVC)

Cada tubera viene definida por una serie de datos que la caracterizan, siendo imprescindible su conocimiento para el diseo de la instalacin de riego, como son: presin nominal, presin de trabajo, dimetro nominal, dimetro interior, espesor y tolerancias.

Figura 5.1. Datos caractersticos de las tuberasPresin nominal,(Pn). Nmero convencional que coincide con la presin mxima de trabajo a 20 (para temperaturas mayores se aplica un factor de correccin). Las normas UNE la definen como " valor de la presin interna para la que se ha diseado un tubo con un coeficiente de seguridad que puede mantenerse sin fallo durante 50 aos, teniendo en cuenta un mtodo de extrapolacin definido en condiciones estticas, para una seccin dada de tubo que contiene agua a 20 C "

Presin de trabajo,(Pt). Valor de la presin interna mxima a la que en servicio puede estar sometido un tubo a la temperatura de utilizacin.

Las normas UNE establecen que la presin de trabajo Pt a 20C se corresponde con la presin nominal Pn. Para otras temperaturas hay que aplicar unos factores de correccin.

Dimetro nominal, (Dn).Nmero convencional que coincide tericamente con el dimetro exterior de los tubos (y exterior de las zonas de acoplamiento de las piezas) y se puede considerar como el dimetro terico declarado por el fabricante, y que sirve para designar por medidas los distintos elementos de una conduccin acoplables entre s. Normalmente se expresa en milmetros.

Las normas UNE definen adems Dimetro exterior medio, Dimetro interior medio, espesor nominal, espesor en un punto cualquiera y espesor medio

Espesor nominal, (e).Se obtiene a partir de la presin nominal, dimetro nominal y esfuerzo tangencial de trabajo a 20.

Tuberas de fundicin

Se fabrican por centrifugacin en molde metlico de hierro fundido. La que ms se usa es la fundicin dctil de grafito esferoidal, frente a la fundicin gris de grafito laminar.

La fundicin es una aleacin de hierro y carbono (en forma de grafito). A fin de garantizar una durabilidad y preservarlas de incrustaciones interiores, se recubren interior y exteriormente con distintos compuestos. Interiormente se suelen recubrir con una capa de mortero de cemento aplicada por centrifugacin. Exteriormente con una primera capa de cinc metlico (por electrodeposicin) y una segunda de pintura bituminosa, realizada por pulverizacin.

Hay dos grandes grupos de uniones: Por enchufes y por bridas.

Enchufes: Se realiza dando a las terminaciones de los tubos formas machihembradas. Y se introducen anillos de caucho dentro de cada unin.

En uniones mediante bridas la estanqueidad se consigue mediante la compresin de una arandela empleando anillos de caucho dentro de la unin que se comprimen al efectuar esta.

Tuberas de fibrocemento

La tubera de fibrocemento est compuesta por una mezcla de cemento, fibras minerales, slice y agua. Tiene un peso especfico de 2 Kg/dm3y un bajo coeficiente de dilatacin lineal (1,2 . 10-5)

Formada la mezcla de los componentes mediante procesos industriales, la tubera se conforma aplicando finas capas del material sobre un mandril calibrado, prensndose durante este proceso. El dimetro interior coincide con el dimetro nominal de la tubera. El espesor nominal del tubo se toma en la zona inmediatamente despus de los anillos de estanqueidad hacia el centro del tubo.

El material pasa por los controles precisos de humedad, temperatura, espesores, etc. Las tuberas de fibrocemento cumplen con las Normas UNE, ISO, DIN y las contenidas en el Pliego de Prescripciones Tcnicas Generales del Ministerio de Obras Pblicas, tanto para Tuberas de Abastecimiento de Agua, como de Saneamiento de Poblaciones. Para tuberas de presin la UNE 88.203 fue sustituida por la Norma UNE EN 512 como versin oficial, en espaol, de la Norma Europea EN 512 (B.O.E n 271 de 13 Noviembre de 1995).

Son bastante resistentes a la formacin de incrustaciones y presentan una amplia gama de piezas especiales y medios de unin que facilitan el montaje y reparacin de las mismas. Y el coste comparativo con otros tipos es ms aceptable. Su principal problema es su relativa fragilidad.

La clasificacin de los tubos de acuerdo a su presin normalizada es la siguiente tabla 5.1:

Tabla 5.1. Clasificacin de las tuberas de fibrocemento

Comercialmente estas tuberas se suministran en longitudes relacionadas con los dimetros, existiendo tubos de 3, 4 y 6 metros, como se muestra en la tabla 5.2.

Tabla 5.2. Longitudes de tubos relacionadas con los dimetros

En este tipo de tuberas, los dimetros interiores son los nominales. En la tabla 5.3. se reflejan los espesores de pared de tubo en funcin del dimetro interior, D, para las distintas clases de tubos.

Tabla 5.3. Espesores de las tuberas de fibrocemento

Las uniones de los tubos se hacen de distintas maneras, pero las ms comunes son de tres tipos:

Junta Gibault:Est formada por un manguito central y dos bridas laterales de fundicin (figura 5.2). Entre las bridas y cada extremo del manguito se alojan unos aros de caucho se seccin circular. Al apretar los bulones se presionan paulatinamente los anillos de caucho realizados cada uno con una junta estanca.

Junta supersimplex:Est constituida por un manguito de fibrocemento y dos anillos de estanqueidad de caucho que quedan aprisionados entre el manguito y el exterior de cada tubo, (figura 5.3).

Junta RK:Est constituida por un manguito de fibrocemento, dos gomas de estanqueidad y unos tacos de goma dura para la separacin y apoyo de los tubos (figura 5.4).

Lajunta RK traccin (RTK)dispone de unas varillas de anclaje que se alojan en canales provistos en el manguito y en el tubo, impidiendo la separacin manguito-tubo hasta rotura por traccin.

Los accesorios de las tuberas de fibrocemento se fabrican de fibrocemento o de fundicin.

Para grandes dimetros (por encima de 150-200mm) es ms barato que el plstico.

Figura 5.4. Esquema Junta R.K. a) Tacos separadores; b) Goma de estanqueidad; Manguito central de FibrocementoTuberas de aluminio

Su principal ventaja es la de estar compuestas por un material muy ligero y resistente como es el aluminio. Es por ello que su utilizacin principal es en el riego por aspersin, principalmente en sistemas mviles.

Por el contrario su principal inconveniente es su coste elevado, en comparacin con otros tipos de tuberas.

Las tuberas de aluminio estn sujetas a la siguiente normativa:

UNE 38057. Tubos de seccin circular, estirados en frio, de aluminio y sus aleaciones. (tolerancia dimensionales y medidas recomendadas).

UNE 38058. Tubos de seccin circular extruidos de alunimio y sas aleaciones (tolerancia dimensionales y medidas recomendadas).

UNE 38040. Productos semielaborados de aluminio y sus aleaciones. Definicin y clasificacin.

Los dimetros exteriores van de 50 a 200 mm, y los espesores de 2,5 a 16 mm.

Los medios de unin ms frecuentes son el acoplamiento mecnico por palanca y el acoplamiento hidrulico, (figura 5.5). Se precisa una determinada terminacin de los tubos para favorecer el acople. En el acople mecnico es el apriete de una palanca la que consigue la estanquidad, mientras que en el hidrulico es la presin del agua la que lo consigue. En la figura 5.6 podemos ver dos tipos de uniones muy usadas en tuberas de aluminio de aspersin.

Tuberas de PVC

Se fabrican a partir de resina sinttica de policloruro de vinilo (PVC), estabilizantes, lubricantes y colorantes, debiendo estar exentas de plastificantes y cargas.

El proceso de fabricacin de los tubos es por extrusin. La materia prima calentada a una temperatura prxima a los 140 C, se hace avanzar en estado pastoso mediante un tornillo sin fin, fluyendo por una boquilla adoptando la forma de tubos. Finalmente se enfria y se cortan los tubos. Los accesorios se obtienen por inyeccin de la materia prima en moldes metlicos. A este tipo tuberas se le aplica la normativa UNE 53 112 y 53 177.

El dimetro nominal coincide con el dimetro exterior de los tubos. El dimetro interior se obtiene deduciendo del dimetro exterior el doble del espesor de la pared del tubo. Las presiones nominales ms comunes son 4, 6, 10, 16, 25 atm. En la tabla 5.3, se especifican los espesores de pared de tubo en funcin del dimetro nominal y de la presin nominal.

Comercialmente las tuberas se suministran en longitudes de 5 m para los dimetros de 16 a 63 mm y en longitudes de 6 m para los dimetros de 75 mm en adelante, aunque puede haber ligeras diferencias segn fabricante.

Las uniones entre los tubos se realizan gracias a que tienen un abocardado en un extremo y son lisos por el otro extremo (figura 5.7). El abocardado liso se utiliza para la conexin por encolado en un sistema de machihembrado pero tambin existen abocardados que alojan, en una ranura, un aro de goma que hace estanca la unin presionando simultneamente la copa y el extremo del tubo.

Tabla 5.4. Espesores de pared de las tuberas de PVC, (UNE 53112)

Los accesorios de PVC los podemos clasificar en los siguientes grupos:

Serie lisa para encolar: Tienen liso el interior de la pared en todas sus salidas. Se acoplan a los extremos lisos de las tuberas, consiguiendo la estanqueidad por encolado.

Serie mixta o roscada: Tienen liso el exterior de la pared en todas sus salidas menos una que est roscada (rosca hembra), o bien es la pared exterior la rosca (rosca macho).

Series especiales: Se trata de accesorios que no son de conexin o de derivacin como los anteriores, sino que por s solos tienen una finalidad concreta (vlvulas, filtros, etc.), y pueden presentar los extremos lisos (para encolar) o roscados.

Las series de accesorios de PVC (inyectados) comerciales se presentan hasta el dimetro 160 mm. En las figuras 5.8, 5.9, y 5.10, se presentan los distintos tipos de accesorios y su simbologa.

El PVC presenta el problema de ser degradado por los rayos solares, por lo que no es conveniente su instalacin en zonas expuestas directamente al sol.

Hasta dimetros de 160 mm son preferibles por precio al fibrocemento.

Figura 5.8. Accesorios PVC. Serie mixta para encolar y roscarPolietileno (PE)

Figura 5.9. Accesorios PVC. Serie especial

Figura 5.10. Accesorios PVC. Serie especial para encolarEl polietileno se obtiene por polimeracin del etileno. Segn sea la presin y temperatura del proceso, se obtiene un tipo de polietileno.

Las ventajas que presenta frente a otros tipos de tuberas son ligereza, flexibilidad, resistencia al paso del tiempo y a la formacin de incrustaciones y la posibilidad de instalacin a la intemperie, aunque para iguales dimetros es algo ms caro que el PVC.

Tres tipos en funcin de su densidad.

Baja densidad: LDPE o PEBD o PE32. Igual o menor a 930 Kg/m3

Media densidad: MDPE o PEMD o PE50B. Entre 931-940 Kg/m3

Alta densidad: HDPE o PEAD o PE50A. Ms de 940 Kg/m3

El dimetro nominal (Dn) coincide con el dimetro exterior de los tubos, especificado en la norma UNE 53-131, comercialmente son de 10 mm hasta los 200 mm.

La presin nominal (Pn) coincide con la presin mxima de trabajo a 20C, siendo sta de 4, 6 y 10 atmsferas.

Los tubos de PE de baja densidad se suministran normalmente en rollos de 200 a 400 m hasta dimetros de 16 mm; de 100 m hasta 40 mm de dimetro y de 50 m hasta 63 mm. Los tubos de PE de alta densidad se sirven en rollos de 50 m para dimetros de 63 a 75 mm y en unidades de 6 a 8 m para los dems dimetros.

En las tablas 5.4 y 5.5, se muestran los espesores de pared en funcin de la presin nominal, para tuberas de PE de baja densidad y de alta densidad respectivamente.

En la tabla 5.6, se indican los espesores de pared para tuberas de baja presin, inferiores normalmente a 2,5 kg/cm2, empleadas en riegos agrcolas de baja presin.

Los tubos de PE estn regulados por la norma UNE 53-131 que establece que deben llevar un marcado indeleble como mnimo cada metro de longitud indicando (figura 5.11):

a) Identificacin del fabricante

b) Referencia al material (PE 32, PE50A, o PE50B)

c) Dimetro nominal.

d) Espesor nominal

e) Presin nominal

f) Ao de fabricacin.

g) Referencia a la norma UNE.

Figura 5.11. Marcado en tuberas de PETabla 5.5. Espesor de pared (mm) en tuberas de PE de baja densidad

Tabla 5.6. Espesor de pared (mm) en tuberas de PE de alta densidad

Tabla 5.7. Espesor de pared (mm) en tuberas de PE de baja densidad

Podemos unir las tuberas de polietileno con:

Accesorios plsticos (fittings): Las uniones con fittings se hacen a bayoneta y la impermeabilidad se consigue gracias a la existencia dentro del fitting de un aro trico de goma y un anillo cnico elstico mvil que acua el tubo y lo retiene, como se muestra en la figura 5.12. Este tipo de acoplamiento va inserto en piezas especiales de polietileno con enlaces mixtos, enlaces acodados, derivaciones en T, codos, derivaciones en cruz, tapones, reducciones, etc. (Figura 5.13)

Accesorios metlicos: Para uniones con tubos de dimetros superiores 75 mm.

Mediante soldadura.: Las uniones mediante soldadura se utilizan para las tuberas de Pe de alta densidad. La unin se produce bsicamente por calentamiento de los extremos mediante una placa calentada previamente a temperatura elevada para poder conseguir la fusin de las superficies a unir.