NTE INEN 0134: Ensayo de doblado para tubos de acero

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NTE INEN 0134 (2009) (Spanish): Ensayo de
doblado para tubos de acero de sección
circular
INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN
Quito - Ecuador
NORMA TÉCNICA ECUATORIANA
NTE INEN 134:2009
Primera Revisión
ENSAYO DE DOBLADO PARA TUBOS DE ACERO DE SECCION
CIRCULAR.
Primera Edición
BENT TEST FOR CIRCULAR SECTION STEEL PIPES
First Edition
DESCRIPTORES: Metalurgia, ensayos de metales, ensayos mecánicos, ensayo de doblado, tubos de sección circular
MC 06.01-304
CDU: 621.774.2:620.177
CIIU: 3710
ICS: 77.040.10
CDU: 621.774.2:620.177
ICS: 77.040.10
Norma Técnica
Ecuatoriana
Voluntaria
CIIU: 3710
MC 06.01-304
ENSAYO DE DOBLADO PARA TUBOS DE ACERO DE SECCIÓN
CIRCULAR
NTE INEN
134:2009
Primera Revisión
2009-02
Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN – Casilla 17-01-3999 – Baquerizo Moreno E8-29 y Almagro – Quito-Ecuador – Prohibida la reproducción
1. OBJETO
1.1 Esta norma tiene por objeto establecer el método para determinar la capacidad de los tubos
metálicos de sección transversal circular para soportar la deformación plástica durante el ensayo de
doblado.
2. ALCANCE
2.1 Esta norma se aplica a los productos tubulares de acero laminado en frío cuyo diámetro exterior
es inferior o igual que 65 mm; el rango del diámetro exterior para el cual esta norma aplica puede
estar especificado, exactamente, en la norma particular de cada producto.
3. DEFINICIONES
3.1 Para efectos de esta norma se aplican las siguientes definiciones:
3.1.1 Probeta de ensayo. Es una porción de material debidamente preparado para un ensayo
mecánico.
3.1.2 Ángulo de doblado. Es el ángulo que forma una de las ramas de la probeta bajo carga, con la
prolongación de la otra.
3.1.3 Punto o. Es el centro del radio de giro
3.1.4 Desarrollo de la curva del tubo (L). Es La longitud del segmento doblado medida sobre el eje
neutro del tubo.
3.1.5 Altura de la curva del tubo (P). Es el radio medido desde el “punto o” hasta la fibra externa del
tubo una vez conseguidos los 90º
3.1.6 Radio medio (RM). Es el radio medido desde el “punto o” hasta el eje neutro del tubo una vez
conseguidos los 90º
4. SIMBOLOGÍA
4.1 Los símbolos, designaciones y unidades para el ensayo de doblado de tubos correspondientes a
los números de las figuras anexas a esta norma son los indicados en la tabla 1.
TABLA 1. Símbolos y designaciones
Número
1
2
3
4
5
6
(1)
Designación
Símbolo
Diámetro exterior de la probeta
Diámetro interior de la probeta
Espesor de pared de la probeta
Radio interior de doblado
Ángulo mínimo de doblado
Longitud de la probeta antes del
ensayo
D
d
a(1)
r
α
Lo
Unidad
mm
mm
mm
mm
º (grados)
mm
El símbolo T también es usado en normas de tubos de acero
(Continua)
DESCRIPTORES: Metalurgia, ensayos de metales, ensayos mecánicos, ensayo de doblado, tubos de sección circular
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FIGURA 1. Ensayo de doblado para tubos de acero de sección circular
5. FUNDAMENTO
5.1 El método consiste en someter a una deformación plástica un tubo mediante doblado sin
inversión del sentido de flexión durante su ejecución. El tubo es doblado hasta que una de sus ramas
forme, bajo carga, un ángulo especificado con la prolongación de la otra (ver figura 2), esta prueba
se la somete alrededor de una matriz de un radio especifico r hasta que el ángulo de doblado
alcance el valor especificado en la tabla 2.
(Continua)
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FIGURA 2. Ensayo de doblado
6. EQUIPOS
6.1 Máquinas para doblado de tubo. Son diseñadas para prevenir que la sección del tubo se
ovale.
6.1.1 Mandril de doblado, de sección transversal circular, con una acanaladura en correspondencia
con el diámetro exterior del tubo. El radio del mandril medido en el fondo de la acanaladura, debe ser
igual al radio interior de doblado, si es que no se especifica en la norma del producto.
6.1.2 Dispositivo de aplicación de la carga, que permita aplicar un esfuerzo axial uniforme, sin
choques ni vibraciones y con velocidades proporcionales a la velocidad del escurrimiento plástico
normal del material en ensayo
7. PREPARACIÓN DE LA PROBETA
7.1 La probeta debe ser un segmento de un tubo recto de longitud suficiente que permita que el
ensayo se lleve acabo en la maquina de doblado de tubos según la tabla 3 y tabla 4.
8. PROCEDIMIENTO
8.1 En general el ensayo debe realizarse a la temperatura ambiente dentro de los límites de 10 ºC a
35 ºC. El ensayo que se lleve a cabo bajo condiciones controladas se debe realizar a una
temperatura de 23 ºC ± 5 ºC.
8.2 La probeta deberá estar totalmente vacía, para ser colocada en el dispositivo de ensayo.
8.3 La probeta se doblará hasta alcanzar el radio de curvatura interno y el ángulo de doblado
especificados en la tabla 2, tabla 3 y tabla 4.
8.4 La zona doblada de la probeta estará en contacto, en todo momento, durante el ensayo con la
acanaladura del mandril.
8.5 Si los tubos soldados se someten a este ensayo, la posición de la soldadura, es decir el eje
neutro debe ser a 90º con respecto al plano del doblez, a menos que se indique lo contrario en la
norma del producto al cual se refiere.
(Continua)
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8.5.1 A la hora de colocar el tubo en la máquina para su doblado, es aconsejable situar la soldadura
longitudinal en la línea neutra y en la parte superior para observar su comportamiento durante la
operación.
8.5.2 Es conveniente también durante el proceso de doblado, observar el ángulo de abertura para
evitar pasarse y no necesitar de un posterior enderezado.
8.6 Aplicar el esfuerzo lenta y uniformemente para no obstaculizar el escurrimiento plástico del
material.
8.7 La interpretación del ensayo de doblado de tubos se debe llevar a cabo de acuerdo con los
requisitos de la norma de producto al cual se refiere. Cuando estos requisitos no se especifiquen, la
ausencia de grietas visibles sin el uso de instrumentos para aumentar la imagen, se debe considerar
como evidencia de que la probeta ha pasado la prueba.
TABLA 2. Radios mínimos de mandril (2).
Diámetro nominal del
tubo
Radio de mandril en
mm
3/8 DN 10
1/2 DN 13
3/4 DN 20
1 DN 25
1 1/4 DN 32
1 1/2 DN 40
2 DN 50
(2)
50
60
80
100
150
170
210
Para un diámetro (2 ½ DN 65) se recomienda utilizar un radio mínimo de mandril igual a 210 mm.
8.8 En la práctica, los tubos de acero tanto galvanizados como sin galvanizar, soportan
perfectamente radios de doblado más exigentes que los anteriormente expuestos, aún así no
conviene desviarse en demasía de las medidas de la tabla 2.
8.9 Se deben tomar en cuenta las siguientes recomendaciones para el ensayo de doblado:
8.9.1 Se contempla el doblado de tubos solo para diámetros de hasta (2 1/2 DN 65) inclusive.
8.9.2. En el doblado de tubos, hay que prestar especial cuidado en el dimensionamiento previo de su
longitud.
8.9.3. La longitud de tubo recto que es necesaria para generar una curva en el mismo y la altura que
adquiere el extremo de ésta, son dimensiones fundamentales a tener en cuenta en el cálculo de la
longitud de tubo necesaria.
Por ejemplo: Si se quiere curvar un tubo de diámetro nominal DN 25 a 90º, se necesitará un
desarrollo de la curva del tubo (L) de 103 mm para un radio medio de 67 mm, según (tabla 3 - RC), y
un desarrollo de la curva del tubo de 175 mm para un radio medio de 119 mm, según (tabla 3 – RL)
Las alturas (P) que alcanzarán las curvas, una vez conseguidos los 90º, será de 88 mm según la
(tabla 3 – RC) y de 135 mm según la (Tabla 3 – RL).
(Continua)
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FIGURA 3 Doblado A 90º. Desarrollo de la curva del tubo (L) y altura de la curva (P)
TABLA 3. Curvado A 90º. Dimensiones mínimas para el ensayo
Radio corto (RC)
Diámetro
nominal del
tubo
3/8 DN 10
1/2 DN 13
3/4 DN 20
1 DN 25
1 1/4 DN 32
1 1/2 DN 40
2 DN 50
2 1/2 DN 65
Radio
Medio
(RM)
mm
34
41
54
67
82
108
140
190
Radio Largo (RL)
Desarrollo Altura de la
de la curva curva del
del tubo
tubo
(L)
(P)
mm
mm
47
40
50
46
82
68
103
88
145
115
177
145
200
170
290
233
Radio
Medio
(RM)
mm
------------119
145
180
220
318
Desarrollo Altura de la
de la curva curva del
del tubo
tubo
(L)
(P)
mm
mm
------------------------175
135
215
165
275
204
320
250
475
355
8.11 El doblado del tubo a 180 º requiere su propia técnica. El método consta de tres fases de 60 º,
mediante el siguiente proceso (ver figura 3):
8.11.1. Marcar el centro de la curva (punto 3)
8.11.2. Tomar de la tabla 4 el desarrollo “A” según diámetro nominal del tubo y marcar los puntos 1 y
2
8.11.3. Doblar 60 º sobre el punto 1 y otros 60º sobre el punto 2, centrando los puntos 1 y 2 con el
centro de la galleta o almohadilla
8.11.4. Colocar el centro del tubo (punto 3), centrado con la galleta y doblar los terceros 60º para
conseguir los 180º finales.
(Continua)
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FIGURA 4. Doblado a 180º
TABLA 4. Doblado a 180º: Dimensiones mínimas para el ensayo.
(3)
(4)
Diámetro
nominal del
tubo
mm
3/8 DN 10
1/2 DN 13
3/4 DN 20
1 DN 25
1 1/4 DN 32
1 1/2 DN 40
2 DN 50 (4)
375
485
590
745
880
1000
1200
A
L(3)
Radio
corto (RC)
mm
55
65
98
125
165
195
215
Radio
largo (RL)
mm
72
86
122
155
190
220
252
Los tubos de menor medida que L no se pueden curvar.
Para diámetros mayores a 50 mm no aplica el doblado a 180º.
9. INFORME DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES
9.1 Se debe presentar un reporte del ensayo cuando se especifique en la norma del producto al cual
se refiere. En este caso, el reporte debe incluir, como mínimo, la siguiente información:
9.1.1 Datos para la identificación del material del que fue extraída la probeta (numero de lote, orden
producción, Norma de especificación del producto).
9.1.2 Identificación de la pieza de ensayo “Probeta”
9.1.3 Indicaciones referentes al aspecto final de la probeta después del ensayo.
9.1.4 Angulo de doblado
(ver nota 1) y radio de la matriz r (ver nota 2). (Ver tabla 2)
9.1.5 Posición de la soldadura en relación con el plano de doblez, si es requerido.
9.1.6
Dimensiones de la probeta (ver tabla 3 y 4),
9.1.7 Norma de referencia NTE INEN 134
____________________
NOTA 1. El ángulo de doblado prescrito en la especificación del producto, debe entenderse como mínimo.
NOTA 2. En caso que se especifique el radio interno de doblado r, éste debe entenderse como máximo.
(Continua)
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APÉNDICE Z
Z.1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR
Esta norma no requiere de otras para su aplicación.
Z.2 BASES DE ESTUDIO
Norma ISO 8491. Metallic materials – Tube (in full section) Bend test. International Organization
for Standardization. 1998
Recomendación AFTA (Asociación de Fabricantes de Tubos y Accesorios). Capítulo 8.
Recomendaciones Literal 1.4 “Curvado”
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INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
Documento:
TITULO: ENSAYO DE DOBLADO PARA TUBOS DE ACERO
Código:
NTE INEN 134
MC 06.01-304
DE SECCIÓN CIRCULAR.
Primera Revisión
ORIGINAL:
REVISIÓN:
Fecha de iniciación del estudio: 2008-04Fecha de aprobación anterior por Consejo Directivo 1975-10-01
01
Oficialización con el Carácter de Obligatoria
Por Acuerdo No. 1568 de 1975-11-14
Publicado en el Registro Oficial No. 942 de 1975-12-01
Fechas de consulta pública: de
Subcomité Técnico: Productos de alambre
Fecha de iniciación: 2008-04-01
Integrantes del Subcomité Técnico:
Fecha de iniciación del estudio: 2008-04-01
a
Fecha de aprobación: 2008-05-16
NOMBRES:
INSTITUCIÓN REPRESENTADA:
Ing. Juan Pablo Vargas (Presidente)
Ing. Marcos Lazo
Ing. Esteban Zurita
Ing. Jaime Antamba
Ing. Marco Paredes
Ing. Marco Salas
Ing. Galo Idrobo
Ing. Reynaldo Pavlica
Ing. William Peña (Pro Secretario Técnico)
TUGALT
DIPAC MANTA.
E&E EQUIPMENT
UNITA
ADELCA
CIMEPI
ADELCA
CONDUIT
INEN
Otros trámites:
El Directorio del INEN aprobó este proyecto de norma en sesión de 2008-11-28
Oficializada como: Voluntaria
Registro Oficial No. 519 de 2009-02-02
Por Resolución No. 141-2009 de 2009-01-29
Instituto E c u a toria no d e N orma liz a c ión, IN E N - B a q u e rizo Mor e no E 8-29 y A v. 6 d e Dic ie mb r e
C a silla 17-01-3999 - T e lfs: (593 2)2 501885 a l 2 501891 - F ax: (593 2) 2 567815
Dir e c c ión G e n e r a l: E-Ma il:furr e st a @ in e n.g ov.e c
Á r e a T é c nic a d e N orma liz a c ión: E-Ma il:norma liz a c ion @ in e n.g ov.e c
Á r e a T é c nic a d e C e rtific a c ión: E-Ma il:c e rtific a c ion @ in e n.g ov.e c
Á r e a T é c nic a d e V e rific a c ión: E-Ma il:v e rific a c ion @ in e n.g ov.e c
Á r e a T é c nic a d e S e rvic ios T e c noló gic os: E-Ma il:in e n c a ti @ in e n.g ov.e c
R e gion a l G u a y a s: E-Ma il:in e n g u a y a s @ in e n.g ov.e c
R e gion a l A zu a y: E-Ma il:in e n c u e n c a @ in e n.g ov.e c
R e gion a l C himb or a zo: E-Ma il:in e nrio b a mb a @ in e n.g ov.e c
U RL:w w w.in e n.g ov.e c