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«Revisión de la metodología aplicada a las técnicas de ensayos para
cañerías plásticas y de sus uniones por termo y electrofusión»
Ana Maria Furlani, Federico Martinez,
Alfredo Puglesi, María Susana Bernasconi,
Marcelo Del Pópolo, Mario Mendez
VI ENIDI 2011
Los Reyunos, San Rafael, Mendoza
Universidad Nacional de Cuyo
Facultad de Ingeniería
PLAN DE EXPOSICIÓN
• Objetivos
• Metodología Experimental
• Resultados
• Conclusiones
• Perspectivas
INTRODUCCIÓN
• Transporte y distribución de gas natural
• Procesos de unión entre cañerías y accesorios
• Verificación de confiabilidad del servicio
• Antecedentes
INTRODUCCIÓN
TERMOFUSIÓN ELECTROFUSIÓN
PLAN DE EXPOSICIÓN
• Introducción
• Metodología Experimental
• Resultados
• Conclusiones
• Perspectivas
OBJETIVOS
• Optimización de técnicas de ensayo en uniones plásticas.
• Identificación de requisitos y criterios de evaluación de
resultados.
• Adecuación de los recursos del Laboratorio de Metales,
Madera y Materiales Especiales, Facultad de Ingeniería,
UNCuyo.
PLAN DE EXPOSICIÓN
• Introducción
• Objetivos
• Resultados
• Conclusiones
• Perspectivas
METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
• Revisión de técnicas de ensayo de uniones
• Adecuación del equipamiento
Revisión de técnicas de ensayo de uniones
• Inspección en obra
• Calificación de fusionistas
• Ensayos efectuados:
o Examen visual
o Doblado
o Desprendimiento
o Tracción
o Flexión
Revisión de técnicas de ensayo de uniones
EXAMEN VISUAL
o Simetría del cordón o Alineación de partes soldadas o Ancho del cordón de soldadura o Limpieza o Defectos superficiales o Material fundido fuera del
accesorio
DOBLADO
o Procedimiento manual sencillo. o Objetivo
Revisión de técnicas de ensayo de uniones
o Accesorios por electrofusión o Procedimiento
Probetas
Objetivo
DESPRENDIMIENTO POR FALLA DE ADHERENCIA
FLEXIÓN
o Procedimiento
o Objetivo
Revisión de técnicas de ensayo de uniones
o Tres Variantes
TRACCIÓN
o Probetas durante el ensayo
Adecuación del equipamiento
Máquina Universal de Ensayos-marca AMSLER
Máquina Universal de Ensayos-marca CIFIC
EQUIPAMIENTO ORIGINAL
Adecuación del equipamiento
DIFICULTADES ENCONTRADAS
o Amarre o sujeción de probetas durante el ensayo.
o Visualización del comportamiento de la unión durante el ensayo.
o Consecuencias:
o Falta de continuidad durante el ensayo (estático).
o Tiempos prolongados de colocación de las muestras a ensayar.
PLAN DE EXPOSICIÓN
• Introducción
• Objetivos
• Metodología Experimental
• Conclusiones
• Perspectivas
RESULTADOS
• Adecuación del equipamiento
• Criterios de evaluación de resultados
• Estadísticas para los sistemas de termofusión y electrofusión
Adecuación del equipamiento
ACCESORIO EN FORMA DE U
o Tracción en uniones a montura o Máquina AMSLER
ACCESORIO ANTIDESLIZANTE TIPO MORSA
o Desprendimiento por falla de adherencia
o Máquina CIFIC
Criterios de evaluación de resultados
EXAMEN VISUAL
o Cordón uniforme o Alineación correcta o Limpieza o Ausencia defectos superficiales o Ausencia de material fundido fuera
accesorios
ENSAYO DE DOBLADO
o No debe haber separación ni defectos en la zona de fusión.
ENSAYO DE FLEXIÓN
o Que no se altere la unión del caño de servicio con el accesorio.
Criterios de evaluación de resultados
DESPRENDIMIENTO POR FALLA DE ADHERENCIA
Uniones a enchufe por electrofusión
o Porcentaje admisible de desprendimiento o Zona lisa y blanquecina, ausencia de deformación o ductilidad
Criterios de evaluación de resultados
DESPRENDIMIENTO POR FALLA DE ADHERENCIA
Uniones a montura por electrofusión
o CORRECTO: Formación de superficie de aspecto gomoso color blanco (fluencia).
o INCORRECTO: Zona lisa y blanquecina, ausencia de deformación o ductilidad. Falta de T o t.
Criterios de evaluación de resultados
ENSAYO DE TRACCIÓN
Probeta plana Caño de servicio
o Tope: no se deben desprender los caños. o Enchufe y montura: fluencia y rotura fuera de región de fusión del accesorio. o Falla en zona de mordazas: repetir ensayo.
Criterios de evaluación de resultados
CAUSALES DE FALLA
Deficiencia del cordón por frenteado incorrecto
Fusión incompleta debida a un incorrecto posicionamiento del accesorio o aplicación irregular de la fuerza de apriete
Exceso de temperatura de fusión
Alineación incorrecta Deficiencia del cordón exterior por presión excesiva durante el ciclo de calentamiento
No se usó el calibrador de profundidad
Estadísticas para los sistemas de termo y electrofusión
Porcentaje de resultados satisfactorios en distintos tipos de uniones. Período 2005-2009
Comparación entre los sistemas de fusión. Período 2005-2009
o Período: 2005-2009 o Datos: Servicio del Laboratorio de Metales, Maderas y Materiales Especiales.
PLAN DE EXPOSICIÓN
• Introducción
• Objetivos
• Metodología Experimental
• Resultados
• Perspectivas
Conclusiones
o Verificación del comportamiento de uniones ante solicitaciones externas de
cañerías enterradas.
o Mejora en la eficiencia de los procedimientos de ensayo, así como en la
visualización y evaluación de los resultados
o Causas de fallas: incorrecta aplicación de la metodología de fusión
o Mayor porcentaje de satisfactorios en termofusión que en electrofusión.
PLAN DE EXPOSICIÓN
• Introducción
• Objetivos
• Metodología Experimental
• Resultados
• Conclusiones
Perspectivas
o Realización del Manual del Fusionista
o Fundamento de materiales y elementos de redes de PE para conducción de
gas a media presión.
o Consideraciones prácticas sobre los procedimientos de fusión.
o Propuestas de actualización de la normativa vigente.
o Análisis comparativo de fallas.
Referencias bibliográficas
1. Richardson, Lokensgard: Industria del Plástico: Plástico Industrial. Paraninfo. pp.505-512 (2000).
2. Gas del Estado: Norma NAG-129 Redes de polietileno para la distribución hasta 4 bar de gases de petróleo y manufacturado, Tubos diversos diámetros hasta 250mm (1990). 3. Tubos Saenger Conducciones para gas: Capítulo 11- La tubería de polietileno para canalizaciones enterradas de combustibles gaseosos (2004). 4. Gas del Estado: Norma NAG-130 Redes de polietileno para la distribución hasta 4 bar de gases de petróleo y manufacturado, Accesorios unidos por termo fusión (1990).
5. Gas del Estado: Norma NAG-131 Redes de polietileno para la distribución hasta 4 bar de gases de petróleo y manufacturado, Accesorios unidos por electro fusión (1990).
6. Gas del Estado: Norma NAG-136 Redes de polietileno para la distribución hasta 4 bar de gases de petróleo y manufacturado. Instrucciones para la instalación (1990). 7. ASTM International: D-638-02 Método de ensayo estándar para la determinación de las propiedades de tracción de los plásticos. 8. Laboratorio de Ensayos de Materiales. Área Metales, Maderas y Materiales Especiales del IMERIS, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Cuyo.
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