En el vasto y creciente campo de la plomería, la selección del material para las tuberías es una decisión crucial tanto para los profesionales experimentados como para los aficionados al bricolaje. Imagine un escenario donde el éxito de un proyecto crucial depende de la durabilidad, la rentabilidad y la idoneidad ambiental de los materiales de las tuberías. Este artículo explica en detalle cómo identificar rápidamente las normas, usos, conversión de presión y otros aspectos de las tuberías.
¿Qué tubería de plástico se utiliza para el suministro de agua?
Las tuberías de suministro de agua de plástico más utilizadas están hechas de cuatro materiales: PVC, CPVC, PPR y HDPE.
El PVC no es apto para agua caliente y se deforma a 140 grados Fahrenheit.
El CPVC tiene mejor resistencia a altas temperaturas que el PVC y se puede utilizar para el suministro de agua fría y caliente.
El PPR tiene una excelente resistencia al calor y a las fugas, lo que lo hace muy adecuado para el suministro de agua caliente.
El HDPE tiene una excelente suavidad y no es apto para el suministro de agua caliente. Se utiliza principalmente en tuberías principales de suministro de agua municipal.
¿Cuáles son las normas para las tuberías plásticas de suministro de agua?
Las normas comunes para tuberías de plástico incluyen ASTM, ISO, EN DIN y GB.
ASTM: Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales, una organización internacional sin fines de lucro.
ISO: La agencia de normalización no gubernamental más grande del mundo.
ES: Norma Europea, una serie de normas técnicas desarrolladas por el Comité Europeo de Normalización.
GB: se refiere al estándar nacional de la República Popular China.
Estándar de PVC:
ASTM D1785:Esta norma estadounidense especifica los requisitos para las tuberías de plástico de cloruro de polivinilo (PVC) en los programas 40, 80 y 120. Cubre las dimensiones, las pruebas y las marcas para las tuberías de PVC destinadas a aplicaciones de presión.
ASTM D2241Especificación estándar para tuberías de cloruro de polivinilo (PVC) con clasificación de presión (Serie SDR). Abarca tuberías de PVC con dimensiones específicas para diversas clasificaciones de presión.
ISO 4422,Tuberías y accesorios de cloruro de polivinilo no plastificado (PVC-U) para el suministro de agua. Esta norma internacional abarca diversos criterios, como dimensiones, propiedades físicas y control de calidad.
DIN 8061 y DIN 8062:Normas alemanas que describen los requisitos generales de calidad y pruebas para sistemas de tuberías de PVC para suministro de agua fría y drenaje.
EN 1452Norma europea para sistemas de tuberías plásticas para el suministro de agua – Policloruro de vinilo no plastificado (PVC-U). Especifica dimensiones, propiedades mecánicas y características de rendimiento.
Estándar de CPVC:
ASTMF441/F441M:Esta es la especificación estándar para tuberías plásticas de cloruro de polivinilo clorado (CPVC), cédulas 40 y 80. Cubre las tuberías de CPVC utilizadas en sistemas de distribución de agua fría y caliente, especificando dimensiones, clasificaciones de presión y requisitos de prueba.
ASTM D2846Esta norma especifica los requisitos para sistemas de distribución de agua caliente y fría de plástico CPVC. Abarca tuberías, tubos y accesorios de CPVC para sistemas de distribución de agua potable caliente y fría.
Estándar NSF / ANSI 61Componentes de sistemas de agua potable: efectos sobre la salud. Esta norma evalúa los efectos sobre la salud de los materiales, componentes y productos que entran en contacto con el agua potable. Las tuberías de CPVC utilizadas para el suministro de agua deben cumplir con esta norma para garantizar que no filtren contaminantes dañinos al agua.
ISO 15877,Esta serie de normas internacionales abarca los sistemas de tuberías plásticas para instalaciones de agua caliente y fría, fabricados con cloruro de polivinilo clorado (CPVC). Las normas incluyen requisitos generales, definiciones y métodos de prueba para sistemas de tuberías de CPVC.
DIN 8079 y DIN 8080:Normas alemanas que describen los requisitos generales de calidad y pruebas para los sistemas de tuberías de CPVC para suministro y distribución de agua caliente.
Estándar PPR:
DIN 8079 y DIN 8080:Normas alemanas que describen los requisitos generales de calidad y pruebas para los sistemas de tuberías de CPVC para suministro y distribución de agua caliente.
DIN 8077Especifica los requisitos generales para tuberías de polipropileno (PP). Abarca las dimensiones y propiedades de los materiales de PP para tuberías sometidas a presión, incluido el PPR.
DIN 8078: Proporciona especificaciones para tuberías de polipropileno (PP), requisitos de calidad y ensayos. Esta norma complementa la norma DIN 8077 detallando las propiedades físicas y mecánicas de las tuberías de PP.
GB / T 18742.2-201Norma china que especifica los requisitos de los sistemas de tuberías de polipropileno para instalaciones de agua caliente y fría. Es similar a la serie ISO 15874 y se utiliza frecuentemente para tuberías de PPR en China.
Estándar de HDPE:
ISO 4427,“Sistemas de tuberías de plástico – Tuberías y accesorios de polietileno (PE) para el suministro de agua”. Esta serie de normas internacionales abarca los aspectos generales de las tuberías y accesorios de polietileno para el transporte de agua para consumo humano, incluyendo el agua bruta antes del tratamiento y el agua para usos generales. Especifica las características y los requisitos de rendimiento.
ASTM F714“Especificación estándar para tuberías de plástico de polietileno (PE) (DR-PR) según el diámetro exterior”. Esta norma estadounidense especifica los requisitos para las tuberías de HDPE utilizadas para el transporte de fluidos, incluida el agua.
GB / T13663.2-2018:Una norma china que especifica los requisitos para los sistemas de tuberías de HDPE
¿Qué es SDR?
SDR (relación de dimensión estándar) es un método utilizado para clasificar la presión en sistemas de tuberías, incluidos aquellos hechos de PVC, CPVC, HDPE y otros materiales plásticos. SDR es una relación entre el diámetro exterior de la tubería y el espesor de su pared. Proporciona un indicador estandarizado de la resistencia y la capacidad de presión de la tubería. La fórmula para calcular la SDR es:
DEG=Diámetro exterior ➗ Espesor de la pared
¿Qué es la presión de calificación SDR?
Cada valor de SDR se correlaciona con una presión máxima nominal específica a una temperatura estándar (generalmente 20 °C o 68 °F). Estas presiones se definen en diversas normas y especificaciones para diferentes materiales y aplicaciones. Por ejemplo:
Cuanto menor sea el número SDR, más gruesa será la pared de la tubería y mayor será la clasificación de presión que puede soportar.
- DEG 11: Se utiliza a menudo para aplicaciones de alta presión, donde la tubería debe soportar fuerzas sustanciales.
- DEG 17: Más adecuado para aplicaciones de presión moderada, ofreciendo un equilibrio entre resistencia y eficiencia del material.
- SDR 26 o superior: Generalmente se utiliza para condiciones de baja presión o flujo por gravedad, donde las fuerzas ejercidas sobre la tubería son mínimas.
| Valor de DEG | Clasificación de presión (bar) | Clasificación de presión (psi) | Presión nominal (MPa) | Equivalente de PN |
|---|---|---|---|---|
| DEG 6 | 25 | 363 | 2.5 | PN25 |
| DEG 7.4 | 20 | 290 | 2 | PN20 |
| DEG 9 | 16 | 232 | 1.6 | PN16 |
| DEG 11 | 12.5 | 181 | 1.25 | PN12.5 |
| DEG 17 | 8 | 116 | 0.8 | PN8 |
| DEG 21 | 6.3 | 91 | 0.63 | PN6.3 |
| DEG 26 | 5 | 73 | 0.5 | PN5 |
| DEG 33 | 4 | 58 | 0.4 | PN4 |
| DEG 41 | 3.2 | 46 | 0.32 | PN3.2 |
¿Qué significa el DN en la tubería?
DN: se refiere al diámetro nominal, también conocido como diámetro exterior promedio, que no es el diámetro exterior ni el diámetro interior de la tubería, sino el promedio del diámetro exterior y el diámetro interior.
DN es una serie de diámetros estandarizados para tuberías y accesorios. El uso de diámetros nominales facilita la estandarización de las piezas, facilita el diseño, la fabricación, la reparación y la gestión, y reduce los costos de fabricación. En el caso de las tuberías, DN representa un tamaño determinado, menor que el diámetro exterior y mayor que el interior. Correspondiente a un diámetro nominal determinado de la tubería, su diámetro exterior tiene un valor determinado, y su diámetro interior varía con el espesor de la pared. Su correspondencia con las unidades imperiales es la siguiente:
Φ: se refiere al diámetro exterior de la tubería, es decir, el diámetro del borde exterior de la tubería, incluido el espesor de la pared de la tubería.
De: se refiere al diámetro exterior de la tubería. El diámetro exterior de las tuberías de PPR, PE y polipropileno generalmente se indica con De, que suele expresarse como diámetro exterior x espesor de pared.
En es el espesor nominal de la pared
Como por ejemplo: De110×En6.6.
| Pulgadas | DN | Diámetro exterior nominal (mm) |
|---|---|---|
| 1/2" | 15 | Φ20 |
| 3 / 4 " | 20 | Φ25 |
| 1 " | 25 | Φ32 |
| 1-1/4“ | Φ40 | 32 |
| 1-1/2“ | 40 | Φ50 |
| 2 " | 50 | Φ63 |
| 2-1/2“ | 63 | Φ75 |
| 3 " | 80 | Φ90 |
| 4 " | 100 | Φ110 |
| 5 " | 125 | Φ140 |
| 6 " | 150 | Φ160 |
¿Cuáles son las 4 unidades de presión más comunes en los sistemas de tuberías?
La presión es una magnitud física que define la fuerza ejercida por unidad de área. Las cuatro unidades de presión comunes en los sistemas de tuberías son: bar, Pa, PSI y kg/cm².
PSI (libras por pulgada cuadrada):
- Preferido en: Estados Unidos y, en menor medida, Canadá. El PSI se utiliza ampliamente en diversas industrias, como la automotriz, la industrial y la científica, en EE. UU., debido al uso continuo del sistema de medición imperial.
MPa (megapascales):
- Preferido en: Países que utilizan el sistema métrico decimal o han adoptado el Sistema Internacional de Unidades (SI) con fines científicos y de ingeniería. Esto incluye la mayoría de los países de Europa, Asia y partes de la Commonwealth. El MPa se utiliza a menudo en ingeniería de alta precisión, ciencia de materiales y en los campos donde se abordan presiones extremadamente altas o bajas.
Bar:
- Preferido en: Europa y otras partes del mundo para la ingeniería general y las industrias automotriz. El bar no es una unidad del SI, pero se acepta en el SI. Se usa comúnmente porque su valor se acerca convenientemente a la presión atmosférica (1 bar ≈ 0.987 atm).
Kg/cm² (kilogramos por centímetro cuadrado):
- Aunque mencionaste "Bra", parece que hubo una confusión con "Bar". Sin embargo, el kg/cm² es otra unidad que vale la pena mencionar. Se usa comúnmente en algunas partes de Asia para ciertas aplicaciones, como la presión hidráulica, debido a su correlación directa con la fuerza que ejerce la gravedad sobre un área determinada.
¿Qué significa PN en tubería?
“PN” significa “Presión Nominal” en francés, que se traduce como “Presión Nominal” en inglés. PN representa la presión nominal de la tubería.
Por ejemplo, PN16: PN16 generalmente indica una presión nominal de 16 bar (bar), lo que equivale a 1.6 megapascal (MPa).
El sistema de clasificación PN se utiliza para categorizar las capacidades de presión de los componentes de las tuberías, lo que ayuda a garantizar que todas las partes de un sistema de tuberías sean compatibles con los niveles de presión a los que estarán sometidas durante el funcionamiento.
¿Cómo se convierte entre presiones?
Para convertir entre PSI, Bar, MPa, kg/cm² y PN, puede utilizar los siguientes factores de conversión estándar. Estas conversiones se basan en la relación entre las unidades de presión:
1 barra = 14.5038 PSI
1 bares = 0.1 MPa
1 barra = 1.01972 kg/cm²
Las clasificaciones PN están en Bar (es decir, PN 16 significa que el componente puede soportar hasta 16 Bar).
De PSI a otros:
Para bar: Divida el valor PSI por 14.5038.
Para MPa: Divida el valor PSI por 145.038.
En kg/cm²: Divida el valor PSI por 14.2233.
De Bar a Otros:
Para PSI: Multiplique el valor de la barra por 14.5038.
Para MPa: Multiplicar el valor de la barra por 0.1.
A kg/cm²: Multiplicar el valor en Bar por 1.01972.
De MPa a otros:
Para PSI: Multiplique el valor de MPa por 145.038.
Para barra: Multiplicar el valor de MPa por 10.
A kg/cm²: Multiplicar el valor de MPa por 10.1972.
De kg/cm² a Otros:
Para PSI: Multiplique el valor kg/cm² por 14.2233.
Para Bar: Multiplicar el valor kg/cm² por 0.980665.
Para MPa: Multiplicar el valor kg/cm² por 0.0980665.
PN a otras unidades:
Dado que las clasificaciones PN están esencialmente en Bar, puede aplicar directamente las conversiones anteriores para traducir una clasificación PN a PSI, MPa o kg/cm².
He aquí algunos ejemplos:
PN 16 a PSI: PN 16 significa 16 Bar, por lo tanto 16 Bar * 14.5038 = 232.0608 PSI.
PN 16 a MPa: 16 Bar * 0.1 = 1.6 MPa.
PN 16 a kg/cm²: 16 Bar * 1.01972 = 16.31552 kg/cm².
Estos factores de conversión le permiten cambiar entre diferentes unidades de presión según sea necesario, lo que facilita los cálculos y garantiza la compatibilidad entre sistemas que utilizan diferentes unidades de medida.
¿Cómo se leen las marcas en las tuberías de plástico?
Los fabricantes suelen marcar las tuberías con una serie de números y letras que brindan información sobre el material de la tubería, el diámetro, el espesor de la pared y la clasificación de presión, el uso y los estándares, como muestra la imagen:
Figura 1 Las tuberías están marcadas con materiales, tamaños, estándares, usos y niveles de presión.
Figura 2 Las tuberías están marcadas con información como tamaño, material, uso, nivel de presión, etc.
Nombre del material:
PVC, CPVC, HDPE, PPR, etc.: Tipos de materiales plásticos con los que se fabrican las tuberías.
Diámetro nominal:
Expresado como “DN” seguido de un número (por ejemplo, DN20) o, a veces, simplemente como un valor numérico (por ejemplo, 20 mm), representa el diámetro interior aproximado de la tubería.
Clasificación SDR o PN:
SDR (Relación Dimensional Estándar): Número que indica la relación entre el diámetro exterior de una tubería y el espesor de su pared. Cuanto menor sea el SDR, mayor será el espesor de la pared y mayor la capacidad de soportar presión.
PN (Presión nominal): Seguido de un número (p. ej., PN16) que indica la presión máxima en bares que la tubería puede soportar a 20 °C (68 °F). Cuanto mayor sea el número PN, mayor será la presión que la tubería puede soportar.
Ejemplo de marcado de tubería:
“PVC PN16 DN20”: Esta marca indica tuberías de PVC con una presión nominal de 16 bar y un diámetro nominal de 20 mm.
“HDPE SDR11”: Esto representa una tubería de HDPE con una relación de tamaño estándar de 11, lo que indica un cierto espesor de pared en relación con su diámetro que está diseñado para una capacidad de presión específica.
Etiquetas adicionales
ASTM, ISO, EN, DIN, etc.: estas abreviaturas se refieren a los estándares específicos que cumplen las tuberías y brindan más información sobre sus especificaciones de diseño y aplicaciones.
Cómo medir tamaños de tuberías y accesorios
Medimos el diámetro exterior de las tuberías y el diámetro interior de los accesorios. Porque... La tubería debe presionarse dentro del conector de tubería.
Como se muestra abajo,
Tuberías de medición
Accesorios de medición
Los términos técnicos "tamaño de tubería" y "tamaño de conexión" suelen causar confusión, pero se refieren a aspectos específicos de los componentes del sistema de conductos. A continuación, se detallan las diferencias:
Tamaño de la tubería
Diámetro: El tamaño de la tubería se determina principalmente por su diámetro, que se puede dividir en dos tipos principales:
Diámetro nominal (DN): este es un número estandarizado y no es el diámetro real medido de la tubería.
Diámetro exterior (OD): especialmente importante para tuberías y sistemas donde el montaje preciso es fundamental, OD es el diámetro exterior real de la tubería.
Espesor de pared: En Estados Unidos, se expresa mediante un calibre de tubería (p. ej., SCH 40, SCH 80) o, internacionalmente, mediante una relación de dimensión estándar (SDR), que expresa el espesor de pared en relación con el diámetro de la tubería. Esto afecta directamente la presión nominal de la tubería.
Tamaño del accesorio
Compatibilidad con tamaños de tuberías: Los accesorios están diseñados para unir tuberías de tamaños específicos y deben coincidir con el diámetro nominal de la tubería con la que se pretende utilizar.
El tamaño del accesorio indica el diámetro interior del accesorio, que es la mayor diferencia con la tubería.
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