2955 - Servicio Ecuatoriano de Normalización

Quito – Ecuador
NORMA
TÉCNICA
ECUATORIANA
NTE INEN 2955
2015-XX
TUBERIA PLÁSTICA. TUBOS DE POLIPROPILENO (PP) PARA
UNIÓN POR ROSCA EN SISTEMAS DE CONDUCCIÓN DE AGUA
FRÍA Y CALIENTE A PRESIÓN. REQUISITOS
PLASTIC PIPES. POLYPROPYLENE (PP) PIPES FOR UNION BY THREADS IN HOT AND COLD
WATER CONDUCTION SYSTEMS UNDER PRESSURE. REQUIREMENTS
DESCRIPTORES: Tubería, tubos, polipropileno, conducción de agua a presión, requisitos.
ICS: 23.040.20; 23.040.45
23
Páginas
NTE INEN 2955
Norma
Técnica
Ecuatoriana
TUBERIA PLÁSTICA. TUBOS DE POLIPROPILENO (PP) PARA
UNIÓN POR ROSCA EN SISTEMAS DE CONDUCCIÓN
DE AGUA FRÍA Y CALIENTE A PRESIÓN. REQUISITOS
NTE INEN
2955:2015
1. OBJETO
Esta norma establece los requisitos que deben cumplir los tubos de polipropileno (PP) producidos por
extrusión para ser utilizados en el transporte de agua fría y caliente a presión. Adicionalmente,
describe los métodos de ensayo que se deben aplicar para evaluar dichos requisitos.
2. CAMPO DE APLICACIÓN
Esta norma se aplica a tubos de polipropileno fabricados mediante proceso de extrusión que serán
utilizados en sistemas de conducción o transporte de aguas subterráneas y superficiales, en
instalaciones de agua fría y caliente, sea o no para consumo humano (sistemas domésticos) bajo
presiones y temperaturas de diseño de acuerdo a la clase de aplicación (ver tabla 1).
Esta norma se aplica a los tubos extruidos en una sola capa y a los tubos coextruidos en dos o más
capas, incluyendo o no una capa de barrera, protección antibacterial, protección a la radiación
ultravioleta, etc.
Esta norma cubre el rango de dimensiones indicado en la tabla 3 y los rangos de condiciones de
servicio (clases de aplicación) y presiones (nominales) indicados en la tabla 1, y no aplica a valores
de temperaturas mayores a los indicados en la tabla 1.
NOTA. Los tubos considerados en esta norma pueden emplearse en la conducción de líquidos que no ataquen al
polipropileno a temperaturas de servicio mayores que 20°C pero se recomienda que las presiones de servicio en función
de la temperatura y los años de servicio sean las indicadas en la tabla 2.
Los tipos polímeros de propileno considerados para la aplicación de esta norma son los siguientes:
a) Homopolímero de polipropileno, PP-H (también conocido como tipo 1). Comprende a todos los
homopolímeros de polipropileno.
b) Copolímero de bloque de propileno, PP-B (también conocido como tipo 2). Comprende a los
copolímeros termoplásticos de bloque de propileno que contienen hasta un 50% de otro
monómero (o monómeros) olefínicos, que no tiene otro grupo funcional que el grupo olefínico
copolimerizado con propileno.
c) Copolímero aleatorio de propileno, PP-R (también conocido como tipo 3). Comprende a los
copolímeros termoplásticos aleatorios de propileno que contienen hasta un 50% de otro
monómero (o monómeros) olefínicos, que no tiene otro grupo funcional que el grupo olefínico
copolimerizado con propileno. También hallado como copolímero al azar o “random”.
d) Copolímero aleatorio de propileno con cristalinidad modificada, PP-RCT (también conocido como
tipo 4). Comprende a los copolímeros termoplásticos aleatorios de propileno que contienen hasta
un 50% de otro monómero (o monómeros) olefínicos, que no tiene otro grupo funcional que el
grupo olefínico copolimerizado con propileno.
Esta norma se aplica únicamente a tubos de unión por rosca; no es aplicable a otro tipo de juntas,
tales como las elaboradas mediante proceso de termofusión, electrofusión, o de otra naturaleza.
2015-xx
1 de 23
NTE INEN 2955
3. REFERENCIAS NORMATIVAS
Los siguientes documentos, en su totalidad o en parte, son referidos en este documento y son
indispensables para su aplicación. Para referencias fechadas, solamente aplica la edición citada.
Para referencias sin fecha, aplica la última edición del documento de referencia (incluyendo cualquier
enmienda).
NTE INEN 117 Roscas ASA para tuberías y accesorios. Especificaciones
NTE INEN 328 Números preferidos
NTE INEN 499 Tubería plástica. Determinación de las dimensiones
NTE INEN 504 Tubería plástica. Determinación de la resistencia al impacto
NTE INEN 1333 Tubería plástica. Tubería de cloruro de polivinilo. Terminología.
NTE INEN 1372 Tubos y accesorios plásticos para conducir agua potable. Requisitos bromatológicos
y organolépticos
NTE INEN-ISO 1167-1 Tubos, accesorios y uniones en materiales termoplásticos para la conducción
de fluidos. Determinación de la resistencia a la presión interna. Parte 1: Método general
NTE INEN-ISO 1167-2 Tubos, accesorios y uniones en materiales termoplásticos para la conducción
de fluidos. Determinación de la resistencia a la presión interna. Parte 2: Preparación de las probetas
de las tuberías
NTE INEN-ISO 1167-3 Tubos, accesorios y uniones en materiales termoplásticos para la conducción
de fluidos. Determinación de la resistencia a la presión interna. Parte 3: Preparación de los
componentes
NTE INEN-ISO 1167-4 Tubos, accesorios y uniones en materiales termoplásticos para la conducción
de fluidos. Determinación de la resistencia a la presión interna. Parte 4: Preparación de las uniones
NTE INEN-ISO 2505 Tubos de material termoplástico retracción longitudinal. Métodos de ensayo y
parámetros
ISO 1133-1 Plastics -- Determination of the melt mass-flow rate (MFR) and melt volume-flow rate
(MVR) of thermoplastics -- Part 1: Standard method
ISO 7686 Plastics pipes and fittings - Determination of opacity
ISO 9854-1 Thermoplastics pipes for the transport of fluids – Determination of pendulum impact
strength by the Charpy method – Part 1: General test method
ISO 9854-2 Thermoplastics pipes for the transport of fluids – Determination of pendulum impact
strength by the Charpy method – Part 2: Test conditions of pipes of various materials
EN 712 Thermoplastics piping systems - End-load bearing mechanical joints between pressure pipes
and fittings – Test method for resistance to pull-out under constant longitudinal force
EN 713 Plastics piping systems – Mechanical joints between fittings and polyolefin pressure pipes –
Test method for leak tightness under internal pressure of assemblies subjected to bending
EN 12294 Plastics piping systems - Systems for hot and cold water- Test method for leak tightness
under vacuum
ASTM D1238 Standard test method for melt flow rates of thermoplastics by extrusion plastometer
2015-xx
2 de 23
NTE INEN 2955
4. TÉRMINOS Y DEFINICIONES
Para los efectos de esta norma, se adoptan las definiciones contempladas en la NTE INEN 1333 y las
que a continuación se detallan:
4.1
Coeficiente de diseño
C
Es un factor de seguridad con valor mayor que 1, que toma en consideración las condiciones de
servicio, así como las propiedades de los componentes de un sistema de tubería a menos que estos
estén considerados en el límite inferior de confianza, σLPL.
4.2
Esfuerzo hidrostático de diseño
σs
Esfuerzo tangencial máximo permitido para una aplicación o condiciones de servicio, el cual puede
aplicarse en forma continua con la certidumbre de que no ocurrirá alguna falla en el tubo.
La ecuación que establece la relación entre esfuerzo, presión nominal y dimensiones del tubo es la
siguiente:
σs =
PN
(DN – e)
2e
donde
σs = esfuerzo hidrostático de diseño, expresado en megapascales (MPa)
PN = presión nominal, expresado en megapascales (MPa)
DN = diámetro nominal, expresado en milímetros (mm)
e = espesor nominal de pared, expresado en milímetros (mm)
El esfuerzo hidrostático de diseño se obtiene dividiendo EMR por el coeficiente de diseño C,
redondeado al valor inmediato inferior de las series R20.
σs =
EMR
C
4.3
Esfuerzo mínimo requerido
EMR
Valor de σLPL a 20 °C y 50 años redondeado al valor inferior más próximo de la serie R10 cuando
σLPL es inferior a 10 MPa, o al valor inferior más próximo de la serie R20 cuando σLPL es igual o
superior a 10 MPa.
NOTA. Las series R10 y R20 son las series básicas de números normales conforme a las Normas ISO 3 e ISO 497.
4.4
Espesor nominal de pared
e
Espesor mínimo de pared del tubo al cual se aplican las tolerancias establecidas en esta norma.
4.5
Límite inferior de confianza del esfuerzo hidrostático previsto
σLPL
Es el valor con las unidades de esfuerzo, en MPa, que pueden ser consideradas como una propiedad
del material y representa el 97,5% del límite inferior de confianza del esfuerzo hidrostático previsto a
una temperatura, Ɵ y tiempo, t.
2015-xx
3 de 23
NTE INEN 2955
NOTA. La temperatura, Ɵ, está expresada en grados Celsius y el tiempo, t, esta expresado en años.
4.6
Presión de diseño
pD
Es la presión más alta relacionada a las circunstancias para las cuales el sistema ha sido diseñado.
4.7
Presión de servicio
Es la presión máxima que puede soportar un tubo en servicio continuo en las condiciones de empleo.
4.8
Presión nominal
PN
Es la presión máxima a la cual puede ser sometido un tubo a 20°C durante 50 años sin que se
produzcan fallas.
4.9
Temperatura de diseño
TD
Es una temperatura o una combinación de temperaturas del agua que se conduce, dependiente de
las condiciones de servicio para las cuales el sistema ha sido diseñado.
4.10
Temperatura del agua fría
Tfria
Es la temperatura del agua fría conducida, de hasta 25°C.
NOTA. Para efectos de diseño se utilizan 20°C.
4.11
Temperatura en mal funcionamiento
Tmal
Es la temperatura más elevada que puede alcanzarse cuando se exceden los límites de control.
4.12
Temperatura máxima de diseño
Tmax
Es la temperatura de diseño más elevada que puede ocurrir solamente durante periodos cortos de
tiempo.
4.13
Tolerancia
Variación permitida del valor especificado de una cantidad, expresado como la diferencia entre el
valor permitido máximo y el valor permitido mínimo.
4.14
Tubos con capa de barrera
Tubos provistos con una capa delgada de barrera (por ejemplo, para prevenir o disminuir
significativamente la difusión de gases y la transmisión de la luz a través de la pared del tubo) y en los
que los requisitos del esfuerzo hidrostático de diseño son totalmente alcanzados por el polímero base
(PP).
NOTA. Tales tubos típicamente tienen una capa (barrera) externa de 0,4 mm de espesor máximo, incluyendo cualquier
adhesivo. Los tubos con una capa externa mayor que 0,4 mm son considerados como tubos multicapa, siendo la capa externa
la primera de múltiples capas, en lugar de tener solamente la función de barrera.
2015-xx
4 de 23
NTE INEN 2955
5. REQUISITOS
5.1 Condiciones de servicio
Los requisitos de funcionamiento para los sistemas de conducción de agua fría y caliente a presión
para unión por rosca previstos por esta norma se especifican para dos clases diferentes de
aplicaciones que se muestran en la tabla 1.
TABLA 1. Clasificación de las condiciones de servicio
Clase de aplicación
Campo típico de aplicación
Temperatura de diseño, TD, en °C
Tiempo a TD, en años
Temperatura máxima de diseño, Tmax, en °C
Tiempo a Tmax años
Temperatura en mal funcionamiento, Tmal, en °C
Tiempo a Tmal, en h
1
Suministro de
agua caliente
(60°C)
60
2
Suministro de
agua caliente
(70°C)
70
49
80
1
95
100
NOTA. Cada clase se relaciona con un campo típico de aplicación y para una vida útil de diseño de 50
años. Los campos de aplicación se dan como orientativos pero no son obligatorios.
La elección de la clase a aplicar debe acordarse entre las partes implicadas. Cada clase debe
combinarse con una presión de diseño, pD, de 0,6 MPa, 1 MPa o 1,6 MPa, según proceda.
Todos los sistemas que satisfagan las condiciones especificadas en la tabla 1 deben ser adecuados
para la conducción de agua fría durante un periodo de 50 años a una temperatura de 20°C y una
presión de diseño de 1 MPa.
En la tabla 2, a manera de referencia se presentan las relaciones entre la presión nominal y la presión
de servicio en función de la temperatura y el tiempo de servicio continuo.
TABLA 2. Relaciones entre la presión nominal y la presión de servicio en función de la
temperatura y el tiempo de servicio continuo
Temperatura
°C
20
30
2015-xx
Presión nominal
MPa
Tiempo de
servicio
continuo
años
0,6
1
5
10
20
25
50
1
5
10
20
25
50
0,82
0,75
0,74
0,72
0,70
0,60
0,64
0,60
0,57
0,56
0,55
0,54
1,0
1,6
Presión de servicio
MPa
1,35
1,25
1,20
1,20
1,15
1,00
1,05
1,00
0,95
0,90
0,90
0,90
2,14
2,00
1,89
1,92
1,82
1,60
1,66
1,60
1,53
1,41
1,41
1,41
5 de 23
NTE INEN 2955
Temperatura
°C
40
50
60
70
80
95
Presión nominal
MPa
Tiempo de
servicio
continuo
años
0,6
1
5
10
20
25
50
1
5
10
20
25
50
1
5
10
20
25
50
1
5
10
20
25
1
5
10
20
1
5
10
0,50
0,48
0,45
0,44
0,43
0,39
0,42
0,37
0,36
0,33
0,31
0,27
0,33
0,30
0,26
0,22
0,21
0,19
0,26
0,20
0,18
0,15
0,14
0,20
0,14
0,12
0,10
0,12
0,08
0,07
1,0
1,6
Presión de servicio
MPa
0,80
0,80
0,75
0,70
0,70
0,65
0,70
0,60
0,60
0,55
0,50
0,45
0,55
0,50
0,40
0,35
0,35
0,30
0,40
0,30
0,30
0,25
0,20
0,30
0,20
0,20
0,15
0,20
0,10
0,10
1,25
1,25
1,20
1,09
1,09
1,04
1,09
0,94
0,94
0,88
0,78
0,72
0,88
0,78
0,61
0,54
0,54
0,45
0,61
0,45
0,45
0,40
0,29
0,45
0,29
0,29
0,22
0,29
0,13
0,13
NOTA. De acuerdo con la experiencia adquirida con el empleo de este tipo de tubos se
recomienda que para la conducción de agua caliente domiciliaria, producida por un calentador de
agua/calefón o termotanque, se empleen tubos de presión nominal 1,0 MPa a una presión
máxíma de 0,4 MPa, debiéndose respetar los criterios de instalación de los tubos que se
describen en las recomendaciones del fabricante y/o en las normas correspondientes.
5.2 Composición
La materia prima utilizada en la fabricación de los tubos debe ser homopolímero de polipropileno o
copolímero de poli (propileno-etileno) o sus mezclas.
Se pueden añadir aquellos aditivos necesarios para facilitar el procesamiento del polímero y la
producción de tubos con las características requeridas por esta norma.
Los tubos podrán tener agregados de hasta un 2 % de material inerte (por ejemplo fibra de vidrio) que
no modifique sus propiedades mecánicas.
Se admite el uso de material recuperado limpio proveniente de la elaboración de tubos o accesorios
del mismo fabricante y con la misma formulación, en adición al material virgen, siempre y cuando los
tubos elaborados con el material recuperado cumplan con los requisitos especificados en esta norma.
No debe usarse material reciclado, ni material recuperado, provenientes de fuentes externas.
2015-xx
6 de 23
NTE INEN 2955
5.3 Aspecto superficial
Cuando se realiza una inspección visual (sin aumento) al tubo, este debe presentar superficies
internas y externas lisas y libres de grietas, fisuras, perforaciones, protuberancias o incrustaciones de
material extraño. Los cortes del tubo deben ser rectos y perpendiculares al eje del tubo.
5.4 Color
El color de los tubos debe ser marrón.
La sustancia colorante debe estar uniformemente distribuida en el material.
Cuando los tubos sean coextruidos en dos o más capas, en la capa exterior la sustancia colorante
debe estar uniformemente distribuida. Las distintas capas pueden ser de un color o tonalidad distinta.
Se admiten ligeras variaciones en la apariencia y en el tono del color.
5.5 Protección a la radiación ultravioleta
Los tubos para uso a la intemperie, deben tener como aditivo un protector contra la acción de la luz
ultravioleta.
NOTA. Si el tubo es apto para su uso a la intemperie, el fabricante deberá dar una garantía del uso de protección frente a
la luz ultravioleta. De lo contrario, las instalaciones expuestas directamente a la intemperie deben protegerse de las
radiaciones solares con medios adecuados, conforme a las recomendaciones del fabricante.
5.6 Opacidad
Los tubos de polipropileno que se declaran opacos no deben transmitir más del 0,2 % de luz visible
cuando se ensayan de acuerdo con la ISO 7686.
5.7 Índice de fluidez
5.7.1 Índice de fluidez del compuesto o formulación
Cuando el compuesto o formulación se ensaya para la determinación del índice de fluidez en masa
(velocidad de extrusion) de acuerdo con las normas ISO 1133-1 o ASTM D1238, aplicando una
temperatura de ensayo de 230 °C y una masa de carga de 2,16 kg, el resultado no debe ser mayor
que 1,0 g/10 min. El ensayo debe realizarse por triplicado.
5.7.2 Índice de fluidez del tubo
Cuando el tubo se ensaya para la determinación del índice de fluidez en masa (velocidad de
extrusion) de acuerdo con las normas ISO 1133-1 o ASTM D1238, aplicando una temperatura de
ensayo de 230 °C y una masa de carga de 2,16 kg, la diferencia entre el resultado obtenido para el
tubo y el resultado obtenido para el compuesto del mismo lote no debe ser mayor al 30 %. El ensayo
debe realizarse por triplicado.
5.8 Bromatológicos y organolépticos
El material del tubo para conducción de agua potable no debe ceder olor, sabor o color al agua
conducida a través de este y debe cumplir los requisitos establecidos en la NTE INEN 1372.
5.9 Características geométricas
5.9.1 Generalidades
Los diámetros y los espesores de pared deben medirse de acuerdo con la NTE INEN 499; la longitud
útil del tubo debe medirse de acuerdo con el numeral 6.2 de esta norma.
Las dimensiones relacionadas con la rosca, como son, profundidad, ángulo de los flancos, número de
2015-xx
7 de 23
NTE INEN 2955
hilos por unidad de longitud, entre otras, deben ser las correspondientes al tipo de rosca indicado en
el numeral 5.10.
5.9.2 Diámetro nominal
El diámetro nominal debe seleccionarse y cumplir con las tolerancias establecidas en la tabla 3. La
diferencia máxima admisible (X) entre los valores reales y los valores nominales de diámetro debe ser
positiva 0+x de acuerdo a la tabla 3, calculada de acuerdo con lo indicado en la tabla 4.
5.9.3 Espesor nominal
El espesor mínimo de pared, de acuerdo con las presiones y diámetros nominales seleccionados
debe cumplir con las tolerancias establecidas en la tabla 3. La diferencia máxima admisible (X) entre
los valores reales y los valores nominales de espesor debe ser positiva 0 +x de acuerdo a la tabla 3,
calculada de acuerdo con lo indicado en la tabla 4.
TABLA 3. Dimensiones y tolerancias según la presión nominal del tubo
Denominación
de la rosca
¼
Presión nominal
MPa
Diámetro
exterior
del tubo
mm
13,5
17,2
½
21,3
¾
26,9
1
33,7
1¼
42,2
1½
48,3
2
60,3
2½
76,1
3
88,9
4
114,3
+ 0,3
0
+ 0,3
0
+ 0,3
0
+ 0,3
0
+ 0,3
0
+ 0,4
0
+ 0,5
0
+ 0,6
0
+ 0,7
0
+ 0,9
0
+ 1,1
0
0,6
1,0
1,6
Espesor de pared
mm
2,9
2,9
3,3
3,3
3,7
4,3
5,4
5,4
6,4
7,2
8,8
+ 0,5
0
+ 0,5
0
+ 0,6
0
+ 0,6
0
+ 0,6
0
+ 0,7
0
+ 0,7
0
+ 0,8
0
+ 0,9
0
+ 1,0
0
+ 1,1
0
2,9
2,9
3,4
3,9
4,9
5,7
6,3
7,5
9,0
10,3
12,7
+ 0,5
0
+ 0,5
0
+ 0,6
0
+ 0,6
0
+ 0,7
0
+ 0,8
0
+ 0,9
0
+ 1,0
0
+ 1,0
0
+ 1,1
0
+ 1,5
0
3,0
3,5
4,4
5,2
6,5
7,7
8,6
10,3
12,6
14,5
18,1
+ 0,5
0
+ 0,5
0
+ 0,6
0
+ 0,7
0
+ 0,8
0
+ 1,0
0
+ 1,1
0
+ 1,2
0
+ 1,5
0
+ 1,6
0
+ 2,0
0
TABLA 4. Cálculo de las tolerancias en las dimensiones
2015-xx
8 de 23
NTE INEN 2955
Medida
Tolerancia
0,009 De
Diámetro exterior (De)
La tolerancia mínima positiva es de 0,3 mm.
No se admiten valores menores que el
diámetro nominal
0,1 e + 0,2 mm
Espesor de pared (e)
No se admiten valores menores que el
espesor de pared nominal
5.9.4 Ovalamiento
Calcular el ovalamiento como el diámetro máximo menos el diámetro mínimo. La tolerancia de
ovalamiento (X) de los tubos en fábrica debe ser positiva 0 +x y cumplir con los valores indicados en la
tabla 5.
TABLA 5. Tolerancias para ovalamiento
Diámetro nominal, DN
mm
DN ≤ 21,3
21,3 < DN ≤ 26,9
26,9 < DN ≤ 48,3
48,3 < DN ≤ 60,3
60,3 < DN ≤ 76,1
76,1 < DN ≤ 88,9
88,9 < DN ≤ 110,0
110,0 < DN ≤ 114,3
Ovalamiento
mm
a
+1,2
+1,3
+1,4
+1,5
+1,6
+1,8
+2,2
+2,5
a
La tolerancia está expresada como la diferencia entre el diámetro exterior más grande y el más
pequeño en una sección transversal del tubo (ejemplo de, max – de, min).
NOTA. La tolerancia de ovalamiento no aplica a tubos de PN 0,6 MPa.
5.9.5 Longitud útil
Los tubos generalmente son entregados en una longitud nominal de 6 m (sin incluir la campana en la
medida); sin embargo, la longitud del tubo también podrá establecerse por acuerdo entre el fabricante
y el comprador, en múltiplos de 1 m; la tolerancia, en todos los casos es de
cm.
5.10 Tipo de rosca
El tipo de rosca debe ser NPT, que debe cumplir con lo que se establece en la NTE INEN 117.
5.11 Evaluación de los valores del límite inferior de confianza del esfuerzo hidrostático
previsto, σLPL
Las muestras de tubo deben ensayarse para demostrar la conformidad con las curvas de referencia
(figuras 1, 2, 3 o 4). Los ensayos deben llevarse a cabo de acuerdo con el numeral 5.12 de esta
norma, a las temperaturas dadas en la tabla 6 y a varios esfuerzos hidrostáticos, de tal manera que, a
cada temperatura dada, al menos tres tiempos de falla ocurran en cada uno de los intervalos de
tiempo indicados.
TABLA 6. Temperaturas e intervalos de tiempo para la evaluación de los valores del límite
2015-xx
9 de 23
NTE INEN 2955
inferior de confianza del esfuerzo hidrostático previsto,
σLPL
Temperatura
°C
Intervalo de tiempo
h
20
entre 60 y 70
95
entre 10 y 100
entre 100 y 1 000
por encima de 1 000
La conformidad con las curvas de referencia debe demostrarse graficando los resultados individales
experimentales. Al menos el 97,5% de ellos debe ubicarse en la curva de referencia o por encima de
esta.
Los valores de σLPL deben ser al menos tan altos como los correspondientes valores de las curvas de
referencia hallados en las figuras 1, 2, 3 o 4.
NOTA 1. De forma equivalente se pueden calcular los valores de σLPL para cada temperatura (por ejemplo 20°C, 60°C y
95°C).
NOTA 2. Las curvas de referencia incluidas como figuras 1, 2, 3 y 4 en el rango de temperatura de 10°C a 95°C proceden
de las siguientes ecuaciones:
Para el primer ramal (esto es, la porción hallada a la izquierda de las líneas en las figuras 1, 2, 3 y 4:
Para PP-H: log t =
Para PP-B: log t =
Para PP-R: log t =
Para PP-RCT: log t =
Para el segundo ramal (esto es, la porción hallada a la derecha de las líneas en las figuras 1, 2 y 3:
Para PP-H: log t =
Para PP-B: log t =
Para PP-R: log t =
2015-xx
10 de 23
NTE INEN 2955
FIGURA 1. Curvas de referencia para el esfuerzo hidrostático de los homopolímeros de
polipropileno, PP-H
Leyenda
X1 tiempo, t1, para la fractura, en horas
X2 tiempo, t2, para la fractura, en años
Y esfuerzo hidrostático, σ, en megapascales
2015-xx
11 de 23
NTE INEN 2955
FIGURA 2. Curvas de referencia para el esfuerzo hidrostático de los copolímeros de bloque de
propileno, PP-B
Leyenda
X1 tiempo, t1, para la fractura, en horas
X2 tiempo, t2, para la fractura, en años
Y esfuerzo hidrostático, σ, en megapascales
2015-xx
12 de 23
NTE INEN 2955
FIGURA 3. Curvas de referencia para el esfuerzo hidrostático de los copolímeros aleatorios de
propileno, PP-R
Leyenda
X1 tiempo, t1, para la fractura, en horas
X2 tiempo, t2, para la fractura, en años
Y esfuerzo hidrostático, σ, en megapascales
2015-xx
13 de 23
NTE INEN 2955
FIGURA 4. Curvas de referencia para el esfuerzo hidrostático de los copolímeros aleatorios de
propileno con cristalinidad modificada, PP-RCT
Leyenda
X1 tiempo, t1, para la fractura, en horas
X2 tiempo, t2, para la fractura, en años
Y esfuerzo hidrostático, σ, en megapascales
2015-xx
14 de 23
NTE INEN 2955
5.12 Resistencia a la presión hidrostática interior sostenida
Cuando las probetas se ensayan por inmersión en agua de acuerdo con la NTE INEN-ISO 1167-1
aplicando los parámetros indicados en la tabla 7 de esta norma y utilizando tapones tipo A, el tubo
debe soportar el esfuerzo hidrostático inducido sin estallar. En el caso de tubos con capas de barrera
el ensayo debe realizarse sobre piezas producidas sin las capas de barrera.
TABLA 7. Parámetros para ensayo de resistencia a la presión hidrostática interior sostenida
Presión de
ensayo
Calculada en base
a las dimensiones
nominales de la
probeta
Esfuerzo hidrostático
MPa
PP-H
PP-B
PP-R
21,0
5,1
4,2
3,6
16,0
3,5
3,0
2,6
16,0
4,3
3,8
3,5
PPRCT
15,0
4,2
4,0
3,8
Temperatura
de ensayo
°C
Periodo
de ensayo
h
Número
de
probetas
de ensayo
20
95
95
95
1
22
165
1 000
3
3
3
3
La preparación de las probetas debe realizarse conforme a lo especificado en la NTE INEN-ISO 11672, tomando en cuenta que la distancia libre (l0) comprendida entre los tapones (ver figura 5) debe
tener un mínimo de 250 mm y un máximo de 750 mm. El corte de los tubos debe ser recto y sus
bordes lisos y libres de rebabas.
FIGURA 5. Ejemplo de ensamble para ensayos a presión, utilizando tapones tipo A (accesorios
conectados de forma rígida a la probeta pero no entre sí)
Leyenda
L
l0
Longitud o distancia libre entre los tapones o piezas de conexión
Longitud total de la sección tubular (probeta)
5.13 Resistencia al impacto
El ensayo de impacto debe realizarse de acuerdo a una de las alternativas presentadas en la tabla 8
y los tubos deben cumplir con lo señalado en la misma.
2015-xx
15 de 23
NTE INEN 2955
TABLA 8. Alternativas para el ensayo de resistencia al impacto en muestras de PP
Método de ensayo
Número de
probetas de
ensayo
NTE INEN 504 (caída de percutor) a
excepción de lo relativo a preparación
de las muestras.
Tomar probetas en forma de secciones
tubulares de (200 ± 10) mm de longitud
y acondicionar las probetas en un baño
líquido (de agua) o en aire, en las
condiciones de temperatura y durante
el periodo de acondicionamiento que
corresponda de acuerdo con lo que se
indica en la tabla 9.
3
Energía de
impacto
Requisito
Ver tabla 10
Los
tubos
deben
soportar
el
impacto
especificado
sin
presentar
grietas,
fisuras o roturas.
15 J
La razón verdadera de
impacto (RVI) no debe
exceder el 10 % por
cada muestra ensayada.
Ver nota.
Los ensayos deben realizarse dentro
de los periodos de ensayo señalados
en la tabla 9.
Las probetas deben ensayarse con
percutor tipo d25.
ISO 9854-1 e ISO 9854-2
(método Charpy)
10
NOTA. El cálculo de la razón verdadera de impacto (RVI) se realiza para cata tubo ensayado, de acuerdo a lo siguiente:
RVI = Número total de probetas falladas/número total de impactos predeterminados
El número total de impactos predeterminados se obtiene de multiplicar el número de probetas obtenidas de cada tubo por el
número de generatrices equidistantes, correspondientes a cada diámetro.
Los valores obtenidos corresponden a la razón en tanto por uno. Para obtener en tanto por ciento (%), los resultados deben
multiplicarse por cien.
TABLA 9. Acondicionamiento de muestras para impacto
Espesor de
pared, e
mm
e ≤ 8,6
8,6 < e ≤ 14,1
e > 14,1
a
Temperatura de
acondicionamiento
°C
(23 ± 2) para
homopolímero de propileno
(0 ± 1) para copolímero de
poli(etileno-propileno)
Periodo de
acondicionamiento
min
Periodos para ensayo
s
a
Baño líquido
Aire
Baño líquido
Aire
15
30
60
60
120
240
20
30
30
10
20
20
Cuando el ensayo se realiza a condiciones ambientales diferentes a las de acondicionamiento, llevar a cabo el ensayo lo más
pronto posible, después de remover las probetas de su acondicionamiento, dentro de los intervalos indicados en la columna
”Periodos para ensayo” .
Si el intervalo se excede, la probeta debe llevarse inmediatamente a reacondicionamiento durante al menos 5 minutos.
2015-xx
16 de 23
NTE INEN 2955
TABLA 10. Condiciones para el ensayo de resistencia al impacto
Diámetro
exterior
mm
13,5
17,2
21,3
26,9
33,7
42,2
48,3
60,3
76,1
88,9
114,
3
+ 0,3
0
+ 0,3
0
+ 0,3
0
+ 0,3
0
+ 0,3
0
+ 0,4
0
+ 0,5
0
+ 0,6
0
+ 0,7
0
+ 0,9
0
+ 1,1
0
Masa
kg
Altura
de caída
m
Energía
de impacto
J
Cantidad de impactos
por probeta
(Número de generatrices
equidistantes)
0,500 ± 0,005
1,000 ± 0,010
4,9 + 0,1
1
0,500 ± 0,005
1,000 ± 0,010
4,9 + 0,1
3
0,500 ± 0,005
2,000 ± 0,010
9,81 + 0,1
3
0,500 ± 0,005
2,000 ± 0,010
9,81 + 0,1
4
1,000 ± 0,005
2,000 ± 0,010
19,61 + 0,1
4
2,000 ± 0,005
2,000 ± 0,010
39,22 + 0,1
6
NOTA. Se podrán utilizar diferentes masas del percutor y alturas de caída siempre y cuando la energía de impacto sea la
equivalente.
5.14 Estabilidad dimensional
Se evalúa en función de la reversión o retracción longitudinal del tubo por exposición al calor. El
ensayo debe realizarse de acuerdo a lo establecido en la NTE INEN-ISO 2505. El tubo no debe
presentar grietas, ampollas o escamas a simple vista. La variación dimensional máxima admitida es
de 2 mm/100 mm (2%).
El tiempo de exposición para probetas de espesor nominal mayor que 16 mm será de 4 horas.
5.15 Requisitos de desempeño del sistema
Cuando se realizan juntas entre tubos o tubos y accesorios conformando un sistema, dicho sistema
debe cumplir con lo que se establece en los numerales 5.16 al 5.19 de esta norma (ver notas 1 y 2).
NOTA 1. Los ensayos de desempeño del sistema (presión interna, curvatura, resistencia al desgarro y estanquidad en
condiciones de vacío) se consideran ensayos tipo; deben realizarse al menos una vez y disponerse como información
referencial. Estos ensayos deben repetirse en caso de cambios en la formulación de los tubos.
NOTA 2. Cuando las condiciones en obra para los productos serán extremas, esto es, una presión mayor que 0,75 veces la
presión nominal y/o una temperatura mayor a 60°C, además de someterse a múltiples ciclos diarios de funcionamiento (más de
100 ciclos diarios), queda a criterio del usuario la ejecución de una nueva serie de ensayos de ciclos de temperatura y ciclos de
presión.
Los tubos y accesorios deben tener la misma clase de aplicación para usarse como un sistema.
Las combinaciones previstas de los materiales de tubos y accesorios, por ejemplo tubos PP-RCT y
accesorios PP-R, deben cumplir los requisitos aplicables al material del tubo.
2015-xx
17 de 23
NTE INEN 2955
Para combinaciones de tubos y accesorios de diferentes presiones de diseño, la presión de diseño
del sistema estará definida por la categoría de presión de diseño más baja.
Para la realización de los ensayos indicados para la evaluación del desempeño del sistema, los
accesorios deben estar conectados con el tubo con el cual están destinados a usarse.
5.16 Presión interna
Cuando el sistema se ensaya de acuerdo con las normas NTE INEN-ISO 1167-1, NTE INEN-ISO
1167-2, NTE INEN-ISO 1167-3 y NTE INEN-ISO 1167-4 aplicando los parámetros de ensayo dados
en la tabla 12 de esta norma para las clases relevantes, las uniones no deben presentar fugas o
pérdidas.
La presión de ensayo, pj, para un tiempo de falla y una temperatura de ensayo dados deben
determinarse mediante la siguiente ecuación:
donde,
pj
pD
σP
σDP
es la presión hidrostática de ensayo, expresado en megapascales (MPa), a aplicarse a la unión
durante el periodo de ensayo;
es la presión de diseño de 0,6, 1 o 1,6 MPa, según sea aplicable;
es el valor del esfuerzo hidrostático, expresado en megapascales (MPa), para el material del tubo
correspondiente a los puntos tiempo de falla/temperatura de ensayo dados en la tabla 12;
es el esfuerzo de diseño, expresado en megapascales (MPa), para el material del tubo según lo
determinado para cada clase y enlistado en la tabla 11.
TABLA 11. Coeficiente de diseño y esfuerzo de diseño por material
Temperatura
°C
PP-H
TD
Tmax
Tmal
Tfría
1,5
1,3
1,0
1,6
PP-R
PP-RCT
Coeficiente de diseño, C
1,5
1,3
1,0
1,4
1,5
1,3
1,0
1,4
Esfuerzo de diseño, σDP
MPa
Clase de
aplicación
1
2
20°C/50 años
PP-B
2,88
1,99
6,26
1,66
1,19
6,22
3,02
2,12
6,93
1,5
1,3
1,0
1,4
a
3,64
3,40
8,25
a
Los valores presentados están redondeados al segundo lugar decimal (es decir, al 0,01 MPa más
cercano).
2015-xx
18 de 23
NTE INEN 2955
TABLA 12. Procedencia de la presión de ensayo pj
Clase de aplicación
Clase 1
Material del tubo
Temperatura máxima de diseño, Tmax, en
°C
Esfuerzo de diseño del material del tubo,
σDP, en MPa
a
Temperatura de ensayo , Tensayo, en °C
PP-H
Clase 2
PP-B PP-R PP-RCT PP-H
PP-B PP-R PP-RCT
80
2,88
Duración del ensayo, t, en horas
Esfuerzo hidrostático del material del
tubo, σP, en MPa
Presión de ensayo, pj, en MPa, para una
presión de diseño, pD, de:
0,6 MPa
1 MPa
1,6 MPa
Número de probetas de ensayo
1,66
80
3,02
3,64
1,99
1,19
2,12
95
95
1000
1000
3,40
3,6
2,6
3,5
3,8
3,6
2,6
3,5
3,8
0,75
1,24
2,00
0,95
1,59
2,54
0,70
1,16
1,86
0,62
1,04
1,67
1,08
1,80
2,89
1,33
2,22
3,55
0,99
1,65
2,64
3
0,67
1,11
1,79
3
a
Generalmente la temperatura de ensayo más elevada que se toma para ser (Tmax +10)°C con un límite superior de 95°C. Sin
embargo, para armonizar las facilidades de ensayo con la temperatura de ensayo más elevada de las clases 1 y 2 se ha
establecido también a 95°C. Los esfuerzos hidrostáticos dados corresponden a las temperaturas de ensayo dadas.
En circunstancias especiales, si los ensayos de la junta de acuerdo con este requisito produce
pérdidas resultantes de las deformaciones inducidas por la elongación diferencial, una presión de
ensayo puede determinarse a partir de los datos de esfuerzo y deslizamiento (relativos a un periodo
de diseño de 50 años) para los diferentes materiales utilizados.
5.17 Curvatura
Cuando el sistema se ensaya de acuerdo con la norma EN 713 a la presión aplicable para 20°C, la
condición de 1 h dada en la tabla 13, según sea aplicable, utilizando un radio de curvatura igual al
mínimo radio de curvatura para los tubos según lo recomendado por el proveedor del sistema, la
unión no debe presentar fugas o pérdidas.
TABLA 13. Parámetros para el ensayo de curvatura
Clase de aplicación
Clase 1
Material del tubo
Temperatura máxima de diseño,
Tmax, en °C
Esfuerzo de diseño del material del
tubo, σDP, en MPa
Temperatura de ensayo, Tensayo, en
°C
Duración del ensayo, t, en horas
Esfuerzo hidrostático del material del
tubo, σP, en MPa
Presión de ensayo, pj, en MPa, para
una presión de diseño, pD, de:
0,6 MPa
1 MPa
1,6 MPa
Número de probetas de ensayo
2015-xx
PP-H
PP-B
Clase 2
PP-R PP-RCT
PP-H
PP-B
80
2,88
1,66
PP-R
PP-RCT
80
3,02
3,64
1,99
1,19
2,12
20
20
1
1
3,40
21
16
16
15
21
16
16
15
4,38
7,30
11,68
5,77
9,62
15,42
3,18
5,31
8,49
2,47
4,12
6,59
6,35
10,59
16,94
8,07
13,45
21,52
4,54
7,56
12,10
3
2,64
4,41
7,06
3
19 de 23
NTE INEN 2955
Este ensayo es aplicable solamente a tubos de diámetro nominal mayor o igual a 32 mm, cuando el
fabricante declare que sus tubos pueden someterse a curvatura (con cierto ángulo) y ser instalados
en esa condición.
5.18 Resistencia al desgarro o separación de la unión
Cuando el sistema se ensaya de acuerdo con la norma EN 712 aplicando los parámetros indicados
en la tabla 14, las uniones deben soportar la fuerza de desgarro, sin llegar a separarse.
La fuerza, F, se calcula mediante la siguiente ecuación:
donde,
F es la fuerza, expresada en newtons (N);
dn es el diámetro externo nominal del tubo, expresado en milímetros (mm);
pD es la presión de diseño de 0,6, 1 o 1,6 MPa, según sea aplicable, expresada en megapascales
(MPa).
TABLA 14. Parámetros para el ensayo de resistencia al desgarro
Clase de aplicación
Todas las clases,
en tubos con
presión de diseño
de 1 MPa
Clase 1
Clase 2
-
80
80
23
90
90
1
1
1
1,5 x F
F
F
3
3
3
Temperatura máxima de
diseño, Tmax, en °C
Temperatura de ensayo,
Tensayo, en °C
Duración del ensayo, t, en h
Fuerza de tracción, en N
Número de probetas de
ensayo
5.19 Estanquidad en condiciones de vacío
Cuando el sistema se ensaya para determinar la estanquidad al vacío de acuerdo con la norma EN
12294 aplicando los parámetros indicados en la tabla 15, el cambio en la presión de vacío no debe
ser mayor que 0,005 MPa.
TABLA 15. Parámetros para el ensayo de estanquidad en condiciones de vacío
Temperatura de ensayo
Duración del ensayo
Presión de ensayo
Número de probetas de ensayo
2015-xx
23 °C
1h
- 0,08 MPa
3
20 de 23
NTE INEN 2955
6. MÉTODOS DE ENSAYO
6.1 Generalidades
Los tubos deben ensayarse de acuerdo con los métodos de ensayo que se especifican en los
requisitos correspondientes.
Cuando las muestras a ensayar contienen mezclas de polímeros de propileno, para los ensayos
donde se definen condiciones en función del material que compone la muestra (por ejemplo los
ensayos de presión y curvatura) se deben aplicar las condiciones del material más exigentes o en
proporción al aporte de cada material (siempre que se demuestre en base a la formulación).
6.2 Medición de la longitud total del tubo
6.2.1 Fundamento
El aporte de los tubos a la longitud de un sistema de conducción depende del tipo de ensamble para
el cual los tubos están diseñados, por lo que la determinación de la longitud total incluirá las roscas
en los extremos del tubo (cuando la muestra las contenga).
6.2.2 Equipos
6.2.2.1 Instrumento que permita lecturas al 0,1 % de la longitud (longitud total del tubo)
6.2.3 Procedimiento
Asegurarse que la temperatura del instrumento de medición, de la probeta y del ambiente estén a (23
± 2) °C o que los resultados serán correlacionados por cálculo a 23°C.
Determinar la longitud total del tubo, realizando las mediciones a lo largo de la superficie interna o
externa, paralelas al eje del tubo, en al menos tres posiciones espaciadas a intervalos regulares
alrededor de la circunferencia cuando el corte del tubo es manual; los tubos cortados por una
máquina que asegure un corte perpendicular requieren medirse solamente en una posición.
Según sea aplicable, calcular la media aritmética de los valores medidos y redondear el resultado al 1
mm. Los valores intermedios exactos deben redondearse hacia arriba.
7. ROTULADO
Los tubos deben ser marcados de forma legible, indeleble y continua a lo largo del mismo, con
intervalos de separación entre leyendas no mayores de 3 m y deben presentar como mínimo la
siguiente información:

Material, por ejemplo PP-H

Tipo de unión: “Unión roscable”, “roscable” o “UR”

Diámetro nominal y espesor nominal, expresado en milimetros (mm)

Clase de aplicación

Presión Nominal, expresado en megapascales (MPa), admisible hasta 95°C

Denominación de la rosca, por ejemplo, ½, ¾

Uso del producto, por ejemplo, “agua fría y caliente”

Cuando el tubo sea apto para su uso a la intemperie, deberá llevar la leyenda “APTO
INTEMPERIE”
2015-xx
21 de 23
NTE INEN 2955

Opacidad, si es que se declara, ej. opaco

Marca comercial o nombre del fabricante

Identificación del lote

Norma técnica de referencia

País de origen
2015-xx
22 de 23
NTE INEN 2955
APÉNDICE Z
BIBLIOGRAFÍA
NTE INEN-ISO 15874-1: 2014, Sistemas de canalización en materiales plásticos para instalaciones
de agua caliente y fría. Polipropileno (PP). Parte 1: Generalidades.
NTE INEN-ISO 15874-2:2014, Sistemas de canalización en materiales plásticos para instalaciones de
agua caliente y fría. Polipropileno (PP). Parte 2: Tubos.
NTE INEN-ISO 15874-5:2014, Sistemas de canalización en materiales plásticos para instalaciones de
agua caliente y fría. Polipropileno (PP). Parte 5: Aptitud al uso del sistema.
NTE INEN 1373:2013, Tubería plástica. Tubos y accesorios de PVC rígido para presión. Requisitos.
ISO 3126:2005, Plastics piping systems - Plastics components - Determination of dimensions.
IRAM 13473:1989 + Modificación Nº1: 1990 / Modificación Nº2: 1991 / Modificación Nº3: 1999 /
Modificación Nº4: 2012, Tubos de polipropileno para unión roscada destinados al transporte de
líquidos bajo presión.
IRAM 13479:1986 + Modificación Nº1: 1990 / Modificación Nº2: 1991 / Modificación Nº1: 2000 /
Modificación Nº3: 2012, Tubos de polipropileno para unión roscada destinados al transporte de
líquidos bajo presión. Presiones nominales y medidas.
2015-xx
23 de 23
INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
Documento:
NTE INEN 2955
TÍTULO: TUBERIA PLÁSTICA. TUBOS DE POLIPROPILENO Código:
(PP) PARA UNIÓN POR ROSCA EN SISTEMAS DE 23.040.20;
CONDUCCIÓN DE AGUA FRÍA Y CALIENTE A PRESIÓN. 23.040.45
REQUISITOS
ORIGINAL:
Fecha de iniciación del estudio:
2015-02-03
REVISIÓN:
La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias
y Productividad aprobó este proyecto de norma
Oficialización con el Carácter de
por Resolución No.
publicado en el Registro Oficial No.
Fecha de iniciación del estudio:
Fechas de consulta pública:
Comité Técnico de:
Fecha de iniciación:
Integrantes del Comité:
Fecha de aprobación:
NOMBRES:
INSTITUCIÓN REPRESENTADA:
Otros trámites:
La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de
norma
Oficializada como:
No.
Por Resolución No.
Registro Oficial
Servicio Ecuatoriano de Normalización, INEN - Baquerizo Moreno E8-29 y Av. 6 de Diciembre
Casilla 17-01-3999 - Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891
Dirección Ejecutiva: E-Mail: [email protected]
Dirección de Normalización: E-Mail: [email protected]
Dirección Zonal Guayas: E-Mail: [email protected]
Dirección Zonal Azuay: E-Mail: [email protected]
Dirección Zonal Chimborazo: E-Mail: [email protected]
URL:www.normalizacion.gob.ec