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CharlaCharla ttéécnicacnica

TuberTuberííasas de PVC: de PVC:

generalidadesgeneralidades y y

nomenclaturanomenclatura

AgostoAgosto 20082008

1. Conceptos básicos del PVC

2. Breve historia de las tuberías

3. Nomenclatura

1.1 1.1 ConceptosConceptos bbáásicossicos del del

PVCPVC

� El PVC es un material termoplástico sólido, manufacturado a partir de derivados del petróleo y de sal obtenida del agua de mar

� PVC son las iniciales de Poly (vinyl chloride). En algunos países de habla española, se conoce como CPV, Cloruro de polivinilo

� Compuesto de PVC = Resina de PVC + Aditivos

� Resina de PVC, material básico, polvo color blanco

� Aditivos:

� Estabilizadores de proceso

� Modificadores de propiedades específicas

� Protección UV

� Colorantes

� Plastificantes.

¿Qué es PVC?

Obtención del compuesto de PVC

Obtención del monómero VCM Polimerización

Compuesto de PVC

� El PVC es liviano, con una alta relación resistencia/peso

� Es químicamente inerte e inocuo

� Es ignífugo y autoextinguible

� Es resistente a la intemperie

� Es aislante térmica, eléctrica y acústicamente

� Los aditivos de proceso permiten la fabricación de productos rígidos ó flexibles, translúcidos u opacos, compactos ó espumados

� Es totalmente reciclable

� De todos los plásticos, el PVC es el de menor dependencia del petróleo, pues el peso de la molécula de PVC procede 43% del petróleo y 57% de la sal.

Características del PVC

Usos del PVC

Procesos de fabricación de productos de PVC

� Extrusión: tuberías, perfiles

� Inyección: conexiones

� Conexiones fabricadas

1.2 1.2 BreveBreve historiahistoria de de laslas

tubertuberííasas

Evolución de las tuberías

� Desde la antigüedad se ha

buscado cómo transportar el

agua necesaria para las

actividades humanas

� Los primeros tubos fueron

de madera de bambú,

usados en China alrededor

del 5,000 A.C. como

alternativa a los canales

abiertos

� La madera se utilizó para

fabricación de conductos

cerrados por siglos.

� Los primeros tubos obtenidos mediante

un proceso de fabricación, hechos de

arcilla, datan de alrededor del 4,000

A.C., en Babilonia

� Los egipcios fabricaron los primeros

tubos metálicos: de cobre (3,000 A.C.)

y de plomo (2,500 A.C.). Los

artesanos de las tuberías de plomo

recibieron el nombre de plomeros.


� Los primeros tubos de hierro fundido

son fabricados en Francia alrededor del

año 1500

� Alrededor de 1840 se fabrican los

primeros tubos de concreto mediante

procesos industrializados, luego de la

invención del cemento Portland

� Los tubos de acero empiezan a

utilizarse en Inglaterra en 1880


� La segunda mitad del siglo XX marca la aparición de las tuberías plásticas, que rápidamente sustituyen a la mayoría de materiales tradicionales de tuberías

� Hoy día el material más usado para tuberías es el plástico (PVC, HDPE, PP, etc.)

� De todos los plásticos el más usado en tuberías es el PVC


1.3 1.3 NomenclaturaNomenclatura de de laslas

tubertuberííasas y y accesoriosaccesorios de PVCde PVC

““NecesitoNecesito un un tubotubo de 2 de 2 pulgadaspulgadas””

DiDiáámetro nominal metro nominal vsvs didiáámetro realmetro real

DiDiáámetro nominal metro nominal vsvs didiáámetro realmetro real

54,9454,9451,3451,345050ConduitConduit

60,3260,3257,3857,385050D 2241 SDR 41D 2241 SDR 41

60,3260,3256,6256,625050D 2241 SDR 32,5D 2241 SDR 32,5

60,3260,3255,7155,715050D 2241 SDR 26D 2241 SDR 26

60,3260,3254,5854,585050D 2241 SDR 21D 2241 SDR 21

60,3260,3253,2153,215050D 2241 SDR 17D 2241 SDR 17

60,3260,3251,3851,385050D 2241 SDR 13,5D 2241 SDR 13,5

60,3260,3247,6247,625050D 1783 D 1783 SchSch 120120

60,3260,3249,2449,245050D 1783 D 1783 SchSch 8080

60,3260,3252,5052,505050D 1783 D 1783 SchSch 4040

DiamDiam extext

((mmmm))DiamDiam intint

((mmmm))DiamDiam nomnom

((mmmm))Norma ASTMNorma ASTM

Origen de Origen de laslas tubertuberííasas de PVC: de PVC: tubertuberííasas Schedule 40Schedule 40

�� Las tuberLas tuberíías de PVC se originan como as de PVC se originan como sustituto (no susceptible de corrosisustituto (no susceptible de corrosióón) de las n) de las tubertuberíías de hierro galvanizadoas de hierro galvanizado

�� La La primeraprimera generacigeneracióónn de de tubertuberííasas de PVC de PVC adoptaadopta laslas especificacionesespecificaciones dimensionalesdimensionales(Schedule) de (Schedule) de laslas tubertuberííasas de de hierrohierrogalvanizadogalvanizado, en:, en:

�� EspesoresEspesores de pared (de pared (SchSch 40, 40, SchSch 80, 80, SchSch 120)120)

�� DiDiáámetrosmetros externosexternos (IPS = iron pipe size)(IPS = iron pipe size)

�� EstoEsto originaorigina la la familiafamilia de de tubertuberííasas y y accesoriosaccesoriosde PVC de PVC segsegúúnn ccééduladula (Schedule).(Schedule).

Origen de Origen de laslas tubertuberííasas de PVC: de PVC: tubertuberííasas Schedule 40Schedule 40

�� La La presipresióónn de de trabajotrabajo de de laslas

tubertuberííasas y y accesoriosaccesorios Schedule 40 Schedule 40

decrecedecrece conformeconforme aumentaaumenta el el

didiáámetrometro

�� EstoEsto se se debedebe a a queque el el espesorespesor de de

pared se pared se mantienemantiene constanteconstante parapara

distintosdistintos didiáámetrosmetros

�� En En accesoriosaccesorios roscadosroscados, la , la

presipresióónn de de trabajotrabajo debedebe reducirsereducirse

a la a la mitadmitad..

9,09,01301303003001212

9,79,71401402502501010

11,011,016016020020088

12,412,418018015015066

15,215,222022010010044

17,917,9260260757533

20,720,730030062622 2 ½½

19,619,6280280505022

22,822,833033038381 1 ½½

25,525,537037031311 1 ¼¼

31,031,0450450252511

33,133,14804801818¾¾

41,441,46006001212½½

KgKg/cm/cm22psipsimmmmpulgpulg

PresiPresióón de n de

trabajotrabajo

DiDiáámm nominal de nominal de

la tuberla tuberíía a SchSch 4040

TuberTuberííasas de PVC de PVC clasificadasclasificadas porpor susu SDRSDR

� La fabricación de tuberías de PVC Sch 40 permitió la introducción exitosa de este material en sistemas electromecánicos en edificaciones

� Limitación: presiones de trabajo relativamente bajas en diámetros mayores, presiones de trabajo innecesariamentealtas en diámetros menores

� Esta limitación se origina en:

� Criterio de diseño, de espesor constante para varios diámetros

� Sistema de unión del HG por roscado, que hacía necesario un espesor excesivo de pared.


�� Se Se desarrolldesarrollóó entoncesentonces unauna nuevanueva familiafamilia de de tubertuberííasas, con , con otrootrocriteriocriterio de de disediseññoo de pared y un de pared y un nuevonuevo sistemasistema de de uniunióónn porporcementocemento solventesolvente ((soldadurasoldadura de PVC)de PVC)

�� ConceptoConcepto de DR (dimension ratio = de DR (dimension ratio = razrazóónn dimensional):dimensional):

�� LuegoLuego, se , se seleccionaronseleccionaron variosvarios valoresvalores estandarizadosestandarizados de la de la relacirelacióónn D/t, lo D/t, lo queque originaorigina valoresvalores estandarizadosestandarizados de DR, de DR, eses decirdecir: : SDR (standard dimension ratio = SDR (standard dimension ratio = razrazóónn dimensional dimensional estestáándarndar).).

D

e

e

DDR =


� Ecuación ISO R-161 (modificada):

� S: esfuerzo hidrostático de diseño, obtenidoen laboratorio, 2,000 psi (140 kg/cm2)

� P: la presión de trabajo de una tubería de PVC, es la presión sostenida que la tuberíaes capaz de soportar de manera seguradurante al menos 50 años

� Sustituyendo en la ecuación ISO los valoresde SDR y el valor típico de S, obtenemoslas presiones de trabajo para las tuberíasfabricadas según SDR

1

2

−=SDR

SP

22,122,131531513,513,5

17,617,62502501717

14,014,02002002121

11,211,21601602626

8,88,812512532,532,5

7,07,01001004141

5,65,680805151

4,44,463636464

KgKg/cm/cm22psipsi


trabajotrabajo

SDRSDR

Comparativo: Sch 40 y SDR

22,122,131531513,513,5

17,617,62502501717

14,014,02002002121

11,211,21601602626

8,88,812512532,532,5

7,07,01001004141

5,65,680805151

4,44,463636464

KgKg/cm/cm22psipsi


trabajotrabajoSDRSDR

9,09,01301303003001212

9,79,71401402502501010

11,011,016016020020088

12,412,418018015015066

15,215,222022010010044

17,917,9260260757533

20,720,730030062622 2 ½½

19,619,6280280505022

22,822,833033038381 1 ½½

25,525,537037031311 1 ¼¼

31,031,0450450252511

33,133,14804801818¾¾

41,441,46006001212½½



trabajotrabajo

DiDiáámm nominal nominal

de la tuberde la tuberíía a

SchSch 4040�� Como Como laslas tubertuberííasas SDR SDR

se se utilizanutilizan combinadascombinadascon con accesoriosaccesorios óótubertuberííasas SchSch 40, 40, esesimportanteimportante conocerconocer laslasdiferentesdiferentes presionespresiones de de trabajotrabajo queque puedenpuedensoportarsoportar unasunas y y otrasotras

�� DebeDebe prestarseprestarse atenciatencióónna la a la combinacicombinacióónn de de didiáámetrosmetros grandesgrandes + + presionespresiones altasaltas..EventualmenteEventualmente, , debendebenutilizarseutilizarse accesoriosaccesoriosmetmetáálicoslicos óó especialesespeciales

Comparativo: Sch 40 y SDR

22,122,131531513,513,5

17,617,62502501717

14,014,02002002121

11,211,21601602626

8,88,812512532,532,5

7,07,01001004141

5,65,680805151

4,44,463636464

KgKg/cm/cm22psipsi


trabajotrabajoSDRSDR

9,09,01301303003001212

9,79,71401402502501010

11,011,016016020020088

12,412,418018015015066

15,215,222022010010044

17,917,9260260757533

20,720,730030062622 2 ½½

19,619,6280280505022

22,822,833033038381 1 ½½

25,525,537037031311 1 ¼¼

31,031,0450450252511

33,133,14804801818¾¾

41,441,46006001212½½



trabajotrabajo

DiDiáámm nominal nominal

de la tuberde la tuberíía a

SchSch 4040�� Como Como laslas tubertuberííasas SDR SDR

se se utilizanutilizan combinadascombinadascon con accesoriosaccesorios óótubertuberííasas SchSch 40, 40, esesimportanteimportante conocerconocer laslasdiferentesdiferentes presionespresiones de de trabajotrabajo queque puedenpuedensoportarsoportar unasunas y y otrasotras

�� DebeDebe prestarseprestarse atenciatencióónna la a la combinacicombinacióónn de de didiáámetrosmetros grandesgrandes + + presionespresiones altasaltas..EventualmenteEventualmente, , debendebenutilizarseutilizarse accesoriosaccesoriosmetmetáálicoslicos óó especialesespeciales

Ejemplo: tubería de 200mm SDR 17

Material de Material de fabricacifabricacióónn de de laslas tubertuberííasas de PVCde PVC

�� El El compuestocompuesto bbáásicosico usadousado en en nuestronuestro papaííss eses tipotipo 12454B12454B

�� Las Las propiedadespropiedades mecmecáánicasnicas del del PVC se PVC se venven afectadasafectadas porpor la la temperaturatemperatura, , tantotanto del del fluidofluido quequetransportantransportan comocomo del del ambienteambientedondedonde estestáánn instaladasinstaladas

�� PaParara altas temperaturas, existe el altas temperaturas, existe el CPVC (PVC clorado)CPVC (PVC clorado)

�� Las tuberLas tuberíías de CPVC as de CPVC no son IPS, no son IPS, puespues se se fabricanfabrican compatibles con compatibles con la la tubertuberííaa de de cobrecobre, , porpor lo lo queque son son CTS (Copper tubing size)CTS (Copper tubing size)

�� Se fabrican en SDR 11,Se fabrican en SDR 11, en un en un rangorango limitadolimitado de de didiáámetrosmetros paraparaaplicacionesaplicaciones domiciliariasdomiciliarias, , cumpliendocumpliendo ASTM F 442ASTM F 442

�� Los Los accesoriosaccesorios roscadosroscados cuentancuentancon con roscarosca NPT NPT parapara asegurarasegurarcompatibilidadcompatibilidad con con otrosotroscomponentescomponentes roscadosroscados..

Accesorios de PVC

Los Los accesoriosaccesorios de PVC de PVC permitenpermiten la la conexiconexióónn entre entre

tubertuberííasas, , asasíí comocomo la la transicitransicióónn a a otrosotros materialesmateriales

mediantemediante roscarosca

Los Los accesoriosaccesorios parapara presipresióónn son son SchSch 4040

Los Los accesoriosaccesorios sanitariossanitarios puedenpueden ser ser SchSch 40 (40 (llamadosllamados

““pared pared gruesagruesa””) ) óó SDR 32,5 (SDR 32,5 (““pared pared delgadadelgada””). Su ). Su

disediseññoo eses hidrhidrááulicamenteulicamente diferentediferente al de los al de los SchSch 40.40.

Accesorios de CPVC

Para Para aplicacionesaplicaciones de de aguaagua calientecaliente, los , los accesoriosaccesorios

debendeben ser del ser del mismomismo material de la material de la tubertuberííaa: CPVC: CPVC

Los Los accesoriosaccesorios de CPVC de CPVC parapara presipresióónn son SDR 11son SDR 11

Sistemas de unión

� Las tuberías y accesorios de PVC pueden unirse de diferentes formas, según su diseño:

� Cemento solvente

� Unión roscada

� Bridas (flanges)

� Compresión (con empaque de hule)

� Termofusión.

Aseguramiento de calidad

� Hay una gran variedad de

producto de PVC en el

mercado

� Debe asegurarse el

cumplimiento de las

normativas mediante

certificaciones de

laboratorios autorizados.

Norma de

fabricación

Diámetro en

pulgadas y mm

Materia prima

Fabricante

Temperatura

de la presión

de trabajo

SDR (ó sanitario,

conduit, etc.)

Presión de trabajo

en psi y MPa

Fecha y

hora de

producción

Extrusora

Marcado de las tuberías

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