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MECANICA DE FLUIDOS E HIDRAULICA

.Tuberías de HDPE:

1.TUBERIA LISA HDPE

Las tuberías lisas de HDPE (Polietileno de Alta Densidad) es un ducto que tiene por finalidad conducir fluidos a presión (líquidos y gases). Ofrecen una alternativa de solución a problemas tradicionales, minimizando costos de instalación y mantenimiento en una gran gama de aplicaciones.El polietileno (PE) es un termoplástico obtenido de la polimerización del monómero del etileno en cadena de alto peso molecular (CH2=CH2), este último es un derivado del petróleo

Se tienen dimensiones desde 32mm hasta 2000mm, pudiéndose fabricar diámetros particulares que el proyecto requiera bajo pedido. Se fabrican bajo las normas ISO 4427:2007 y ASTM F–714.

 

NORMA ISO 4427:2007

La designación del material (por ejemplo PE – 80), según la norma ISO 12162, tiene relación directa con el tipo de resina de acuerdo al nivel aplicable de resistencia mínima

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requerida (MRS). Ésta debe ser considerada en el diseño de tuberías de HDPE en servicio a largo plazo, mínimo 50 años y a 20ºC. Esta designación se especifica en la Tabla 1.

 Tabla 1. Designación del Material

Designación de material

MRS(1)MPa

Tensión de DiseñoMPa

PE 100 10 8PE 80 8 6.3PE 63 6.3 5

(1) MRS a 50 años y 20°C

 Propiedades Físicas de la Resina PE – 80 Propiedades Físicas de la Resina PE – 100

Dimensiones de Tuberías HDPE Norma ISO PE-80 Dimensiones de Tuberías HDPE Norma ISO PE-100 Especificaciones Técnicas Generales ISO.

 NORMA ASTM F- 714

El estándar ASTM D3350 “Standard Specification for Polyethylene Plastics Pipe and Fittings Materiales” define las más importantes propiedades que necesitan ser consideradas cuando escogemos un polietileno para una aplicación de sistemas de tuberías a presión, y define un sistema de clasificación para un fácil proceso de especificación. Designación PPI (Plastic Pipe Institute)

El uso de la célula de clasificación por ASTM D3350 provee una descripción detallada de un material polietileno para tuberías. El Instituto de Plásticos para Tuberías ha argumentado la designación de grado del ASTM D3350 para incluir el Fatiga Hidrostática de diseño (Hydrostatic Design Stress – HDS) para añadir dos dígitos en el grado del material. La Fatiga Hidrostática de Diseño es el máximo esfuerzo al que el material puede ser sometido antes de aplicar un factor de diseño de 0.5 para establecer el diseño hidrostático básico (HDB).

Por truncamiento del estandar HDS en cientos, el PPI ha adoptado el uso de 04 para 400 psi (2.26 MPa) HDS, 06 para 630 psi (4.31 Mpa) HDS, y 08 para 800 psi (5.4 Mpa) HDS.

Usando ese formato, la designación PPI para el material polietileno con un grado de PE34 y una Fatiga Hidrostática de Diseño de 800 psi, es un PE 3408.

Propiedades Físicas de la Célula de Clasificación PE 345464C – PE 3408 Dimensiones Según la Norma ASTM Especificaciones Técnicas Generales ASTM.

 VENTAJAS:

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Puede soportar condiciones de pH entre 1.5 y 14. Poseen excelentes propiedades químicas, insoluble a la mayoría de los solventes orgánicos e inorgánicos.

Es resistente, capaz de absorber impactos normales producidos por el manipuleo y la instalación. Adicionalmente tiene una gran flexibilidad pudiendo ser fabricados en rollos de 100m para tuberías de 110mm (4”).

Tiene una permeabilidad muy baja en condiciones de temperatura normales. Las características de la superficie y su resistencia a la corrosión, incrustaciones y

sedimentación, hacen que éstas tengan mucha menor pérdida de carga que las tuberías tradicionales.

Tienen una resistencia a la abrasión mayor que las tuberías convencionales de acero y concreto.

Las tuberías de polietileno son un óptimo aislante debido a que la estructura de la que está compuesta es no polar. Puede trabajar en condiciones de temperatura bajas (Hasta -40°c).

Es resistente a la degradación UV. Puede ser instalado a la Intemperie. Es atóxica, ha pasado las pruebas de todas las normativas internacionales en

transporte de agua potable, todo está favorecido por la completa ausencia del sabor y olor del material mismo.

Tiene una vida útil de 50 años. Para conducción de agua en condiciones normales.

 APLICACIONES

MINERÍA:

El polietileno de alta densidad resiste prácticamente todos los elementos corrosivos de la industria minera.

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Para la industria minera se puede utilizar en plantas de flotación, lixiviación, extracción por solventes, tratamientos de carbón, conducción de petróleos y gases, etc.

INDUSTRIA QUÍMICA:

La contaminación indiscriminada de ríos, lagos, mares, ha llevado a la industria a tomar conciencia del problema ecológico, contribuyendo en la eliminación correcta de desechos. Los grandes complejos químicos han desarrollado plantas especiales para el tratamiento de residuos o bien han preparado grandes depósitos donde almacenar estos elementos.

Normalmente, cualquiera sea la solución adoptada, es necesario transportar líquidos corrosivos a bastante distancia. Estos líquidos deben ser transportados en la forma más económica posible y, además, deben asegurar una máxima estanqueidad para no contaminar las áreas que atraviesan.

ÁREA SANITARIA:

Transporte de agua potable: las tuberías HDPE para agua potable están normalizadas para nuestro país según la Norma NTP ISO 4427:2000.

Aguas servidas: Las tuberías de HDPE, por sus características, son el material apropiado para el transporte de residuos al fondo del mar.

Conducción Subacuáticas Enterradas: Con las tuberías HDPE no son necesarios los costosos elementos prefabricados de adaptación al perfil del fondo, denominados “cuellos de cisne”, dada su flexibilidad natural, se amoldan perfectamente por si mismas a las irregularidades del terreno, dentro de determinados radios mínimos, en función a su presión interna.

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SECTOR AGROPECUARIO: Para transporte de agua para bebederos de animales y riego menor en zonas áridas, riego por aspersión móvil debido a su flexibilidad y facilidad de enrollado, también en el riego tecnificado, permitiendo un mejor aprovechamiento del agua de riego.

INDUSTRIA EN GENERAL:

Transporte de Gas: Las tuberías de HDPE, por su resistencia al impacto en terrenos agresivos y a los hidrocarburos, así como su fácil tendido y unión, dan excelentes resultados para redes de abastecimiento de gas natural y otros tipos de gases.De acuerdo a las normas existentes (DIN 19630), las tuberías HDPE pueden utilizarse en todas las conducciones de gas que alcancen una presión máxima de servicio de 4kg/cm2 (norma DVGWG 475, G472).

Protección de Cables Eléctricos y Telefónicos: Las tuberías HDPE para la protección de cables pueden fabricarse en cualquier longitud. Por este motivo su empleo resulta muy común hoy en día, en la construcción de conducciones subacuáticas enterradas.Los tubos sumergibles para protección de cables, deben calcularse contra deformaciones y abolladuras, tomando como punto de referencia un terreno no compactado.

ACCESORIOS

Contamos con una gama de accesorios para el sistema de tuberías lisas de HDPE:

Codos de 90°,

60°, 45° y 30°Flange Adapter

Fitting de

Comprensión

Acople HD para

tubería HDPE

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Tees de 90°, 45°

con y reducciónBridas Sueltas Bridas Ciegas Reducciones

TUBERÍA PARA POZOS, ROSCOE MOSS

Tubería para pozos.

Comúnmente las minas enfrentan problemas originados por la abundancia o la escasez de agua. Como resultado de ello, se perforan pozos para drenaje o para producción de agua con el fin de mejorar estas condiciones. La construcción de estos pozos muchas veces resulta un desafío ya que la selección del sitio con frecuencia es definida por la necesidad más que por su conveniencia, y así se agravan los problemas relacionados con la calidad del agua y la hidrología. La calidad del agua debería analizarse detalladamente antes de especificar el tipo de acero para tuberías y rejillas. Hay varias aleaciones de acero resistentes a la corrosión disponible para responder a las condiciones específicas del lugar.

Al reconocer los componentes químicos y biológicos que favorecen la corrosión, las incrustaciones y el desgaste, los diseñadores podrían predecir mejor el grado y alcance

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de futuros requerimientos de rehabilitación de pozos. Muchos métodos de redesarrollo resultan más exitosos si el interior de la rejilla es liso y sin obstrucciones, por ende la selección de rejillas debería limitarse a este tipo de productos.La adecuada selección de tuberías y rejillas es crítica en pozos de producción y de drenaje de agua en minas. Una falla puede afectar seriamente la rentabilidad del proyecto: la estabilización de paredes laterales, el acceso a la fosa y el procesamiento del producto son directamente afectados por la operación de los pozos.

ROSCOE MOSS fabrica tuberías de planchas de acero helicoidal que garantizan perfecta redondez y rectitud.

ROSCOE MOSS fabrica tuberías en los tamaños que se acomodan con mayor eficiencia a los sistemas de bombeo y en aleaciones de acero que han demostrado ser óptimas para el desarrollo de aguas subterráneas. También fabrica y ofrece una completa línea de accesorios que complementan las tuberías y rejillas haciendo que su instalación y mantenimiento en terreno sea más rápida y de costoeficiente.

PVC Y EL AGUA

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El agua es uno de los recursos más preciados del planeta. Los sistemas de abastecimiento de redes para el consumo humano cuentan con la premisa de eficiencia energética durante el transporte, asegurando la calidad final del agua.

Factores tales como la facilidad de instalación, el aumento de la vida útil debido a su resistencia hidrostática y resistencia química, y la reducción del impacto al medio ambiente hacen que el PVC se convierta en la materia prima más utilizada en el mundo para el transporte de agua a presión, consiguiendo eficiencia en costes a lo largo de todo el ciclo de vida.

La innovación continua en el sector del transporte del agua ha dado lugar a productos como el PVC Orientado, que presentan las siguientes ventajas:

Aumento de hasta 40 % en la capacidad hidráulica Elevada vida útil La solución más ecológica Alto rendimiento de instalación Compatible con amplia gama de accesorios Regulado con normativas y certificaciones internacionales

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¿Qué es el PVC?

El Policloruro de Vinilo (PVC) es un material termoplástico que se presenta en su forma original como polvo de color blanco.

Se fabrica mediante la polimerización del Cloruro de Vinilo monómero (VCM) que, a su vez, se obtiene de la sal común y del petróleo.

El PVC contiene un 57% de cloruro que proviene de la sal, recurso natural prácticamente inagotable.

El PVC contiene un 43% de etileno obtenido del petróleo, recurso natural no renovable.

El PVC, un material versátil

La versatilidad del PVC, debida a su capacidad de aditivación y tratamiento, permite obtener distintos tipos de compuestos destinados a la fabricación de productos rígidos o flexibles, transparentes u opacos, compactos o espumados. El PVC se adapta con facilidad a las necesidades de la vida moderna y contribuye al progreso.

Los sistemas de tuberías de PVC se clasifican en:

PVC rígido (PVC-U)

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El PVC-U es un material amorfo en cuya composición no se encuentra ningún tipo de plastificantes. Este material presenta unas propiedades intrínsecas idóneas para la conducción de agua.

PVC orientado (PVC-O)

El PVC-O se obtiene mediante la orientación molecular del PVC-U en el propio tubo, cambiando así su estructura de amorfa a laminar. La orientación molecular mejora muy notablemente las propiedades físicas y mecánicas del polímero original.

Aplicaciones

Existe una amplia gama de tubos y accesorios de PVC que ofrece soluciones integrales para cada una de las aplicaciones relacionadas con el transporte de agua.

Abastecimiento y distribución de agua potable.

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Reutilización.

   

Riego, drenaje.

   

Con las tuberías de PVC Orientado se abren nuevos mercados para el PVC en el transporte de agua a presión llegando hasta 25 bares.

Ventajas tuberías PVC-O

Las tuberías de PVC-O ofrecen:

Elevada resistencia a impacto , así como a cargas externas.

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Instalación fácil y rápida mediante un diseño adecuado del sistema de encopado mediante junta.

Resistencia frente a agentes químicos , larga vida útil. Eficiencia en costes.

Ventajas del PVC para el promotor

Aumento de la capacidad hidráulica hasta 40%. o Mayor caudal para el mismo valor de diámetro exterior.o Menor pérdida de carga debido a su lisura de su superficie interior.o Inexistencia de depósitos e incrustaciones en la sección interior.

Aumento de la vida útil o Mejor comportamiento frente al golpe de ariete, debido a su baja celeridad.o Estabilidad química del material que impide su descomposición.o Ausencia de oxidación y corrosión.

Eficiencia en costes de instalación y mantenimiento.

Ventajas del PVC para el instalador

Facilidad de instalación, debido a su ligereza que agiliza el transporte y la manipulación, así como por su interconexión.

Tiempo de ejecución. Eficiencia en costes. Reducción de la mano de obra y maquinaria necesaria para la instalación. Disminución del tiempo de ejecución.

Ventajas tuberías PVC-O para el usuario final

Total calidad del agua. Transporte de agua apta para el transporte de agua para consumo humano.

Sostenibilidad o Eficiencia en materias primas y gestión de residuoso Eficiencia energética y emisiones de CO2

o Optimización de recursos hídricoso Alta vida útil

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 Sostenibilidad

El PVC contribuye de manera determinante al desarrollo sostenible de la sociedad moderna, donde el sector del transporte de agua tiene un peso determinante.

El logro de este desarrollo depende del equilibrio entre necesidades y objetivos sociales, económicos y ambientales.

Las redes de tuberías de PVC-O ofrecen soluciones sostenibles para la gestión del ciclo integral del agua.

Sostenibilidad del PVC Orientado

Su fabricación y transformación consumen menos recursos agotables y energía que materiales alternativos.

En su proceso de producción se emplean las última tecnología. La mayoría de sus aplicaciones tiene una larga vida útil. Ésta es superior a 50

años para las tuberías. Ofrece altas prestaciones junto con una excelente relación calidad-precio. Es reciclable y se puede volver a utilizar en nuevas aplicaciones.

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Obtención de materias primas

El PVC Orientado esta compuesto tan sólo por un 50% por materiales procedentes de petróleo.

Los aditivos utilizados pueden ser Plomo, CaZn, o compuestos orgánicos, como es el utilizado por las tuberías de PVC Orientado de Molecor.

Producción

Eficiencia en materias primas, tanto del petróleo, recurso agotable, como de la menor cantidad de resina de PVC que se necesita para la fabricación.

Eficiencia energética, gracias a la eficiencia del proceso Molecor, así como por la necesidad de transformar menos cantidad de materia prima

Instalación

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La ligereza frente a otros materiales permite una instalación más rápida y en el caso de los diámetros menores, sin necesidad de maquinaria.

El diseño eficaz de la copa hace posible una interconexión más fácil.

Fase de uso

La vida útil de una tubería para el transporte de agua considerada es de un periodo de 50 años. Por ello, el periodo de uso de la tubería es la etapa del ciclo de vida de la tubería de mayor peso. En esta fase, el consumo de energía más importante se debe al bombeo.

Este menor consumo de energía lleva asociado una menor emisión de CO2 a la atmosfera, por lo que la contribución al efecto invernadero es menor.