Tubos de propileno copolímero random para

NORMA CHILENA OFICIAL
NCh2556.Of2000
Tubos de propileno copolímero random para conducción
de agua fría y caliente bajo presión
Preámbulo
El Instituto Nacional de Normalización, INN, es el organismo que tiene a su cargo el
estudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional. Es miembro de la
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISION
PANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esos
organismos.
La norma NCh2556 ha sido preparada por la División de Normas del Instituto Nacional de
Normalización, y en su estudio participaron los organismos y las personas naturales
siguientes:
AGL-PERFECO
Centro de Estudios, Medición y Certificación de
Calidad, CESMEC Ltda.
DURATEC – VINILIT
Empresas Tecnología Hidráulica, THC S.A.
Instituto de Investigaciones y Ensayes de Materiales, IDIEM
Instituto Nacional de Normalización, INN
Polifusión S.A.
Rodrigo Bernaldo
Claudio Orellana C.
Cecilia Simon B.
Miguel Maldonado B.
Angel Tessini F.
Patricio Jorquera E.
Patricio Jorquera E.
Guillermo Hernández M.
Jean P. Thiry Y.
Por no existir Norma Internacional, en la elaboración de esta norma se ha tomado en
consideración las normas alemanas DIN 8077, Polypropylene (PP) pipes - Dimensions y
DIN 8078, Type 1, 2 and 3 polypropylene (PP) pipes - General quality requirements and
testing, siendo no equivalentes a las mismas, al tener desviaciones mayores consistentes
en: hacer referencia a normas chilenas y agregar un ensayo de resistencia a la presión de
corta duración.
I
NCh2556
Los Anexos A y B forman parte del cuerpo de la norma.
El Anexo C no forma parte del cuerpo de la norma, se inserta sólo a título informativo.
Esta norma ha sido aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalización, en
sesión efectuada el 28 de Julio de 2000.
Esta norma ha sido declarada Oficial de la República de Chile por Decreto N°5058, de
fecha 17 de Noviembre de 2000, del Ministerio de Obras Públicas, publicado en el Diario
Oficial N° 36.839 del 16 de Diciembre de 2000.
II
NORMA CHILENA OFICIAL
NCh2556.Of2000
Tubos de propileno copolímero random para conducción
de agua fría y caliente bajo presión
1 Alcance y campo de aplicación
1.1 Esta norma establece los requisitos que deben cumplir los tubos de propileno
copolímero random para conducir agua fría y caliente bajo presión.
NOTA - Usualmente el propileno copolímero random se abrevia PP-R y se conoce como polipropileno
copolímero, y también como polipropileno tipo 3.
1.2 Esta norma se aplica a la tubería de propileno copolímero random destinada a
arranques de agua potable, instalaciones domiciliarias interiores y calefacción por piso
radiante.
2 Referencias normativas
Los documentos normativos siguientes contienen disposiciones que, a través de
referencias en el texto de la norma, constituyen requisitos de la norma.
NCh43
NCh44
NCh397
NCh425
NCh655
NCh770
NCh814
NCh1294
NCh1649
Selección de muestras al azar.
Control de calidad - Inspección por atributos - Tablas y procedimientos de
muestreo.
Tubos termoplásticos para conducción de fluidos - Diámetros exteriores y
presiones nominales.
Agua - Ensayo - Determinación del arsénico.
Plásticos - Terminología.
Plásticos - Abreviaturas de uso corriente.
Tubos de material plástico - Resistencia a la presión hidrostática interior.
Tubos plásticos - Medición de dimensiones.
Tubos plásticos - Determinación de la contracción longitudinal por efecto
del calor.
1
NCh2556
NCh1801
2
Agua - Determinación de plomo - Método colorimétrico.
NCh2556
NCh1802
NCh1803
NCh1804
Agua - Determinación de cromo - Método colorimétrico.
Agua - Determinación de cadmio - Método colorimétrico con ditizona.
Agua - Determinación de estaño orgánico como estaño - Método
colorimétrico.
3 Términos y definiciones
Para la aplicación de esta norma se emplean los términos definidos en las normas
indicadas en cláusula 2 Referencias normativas y adicionalmente los siguientes:
3.1 tubería (tubo) de propileno copolímero: conducto cilíndrico, hueco sin costura,
fabricado en propileno copolímero, que se puede conectar con otros iguales por uniones
del mismo o de otro material. El conjunto se puede conectar a una red de distribución de
otros materiales mediante elementos adecuados
3.2 diámetro exterior nominal, de: diámetro exterior del tubo, obtenido de Tabla 1 de
NCh397
3.3 diámetro exterior medio, dm: cuociente de la medida de la circunferencia exterior y
3,142, aproximado al 0,1 mm más cercano
3.4 espesor nominal, e: espesor de pared del tubo calculado de la fórmula dada en
cláusula 6 de NCh397, aproximado al 0,1 mm inmediatamente superior, utilizando una
tensión mecánica inducida de 8 MPa
3.5 espesor de pared en cualquier punto, ei: resultado de la medición del espesor de
pared del tubo en cualquier punto, aproximado al 0,05 mm inmediatamente superior
4 Clasificación
4.1 Los tubos de propileno copolímero se clasifican según su presión nominal de trabajo
a 20ºC y 50 años, en las clases que se indican en Tabla 1.
Tabla 1 - Clasificación de los tubos de propileno copolímero random
Clase
Presión nominal de trabajo
MPa
2
kgf/cm
6
0,6
6
10
1,0
10
16
1,6
16
20
2,0
20
3
NCh2556
4.2 Las presiones recomendadas y períodos de trabajo para los tubos que conducen
agua a temperaturas diferentes de 20°C, son las que se indican en Anexo C.
5 Materiales
5.1 Los tubos se fabrican de propileno copolímero random y pueden contener lubricantes,
pigmentos, estabilizantes y antioxidantes.
Ninguno de estos aditivos se debe usar en cantidades tales que constituyan peligro de
toxicidad o que alteren las propiedades físicas o mecánicas del tubo terminado.
5.2 La materia prima para la extrusión debe ser manufacturada a partir de copolímero de
propileno y etileno, con una densidad comprendida entre 0,895 g/cm3 y 0,915 g/cm3
a 20°C.
5.3 Se puede usar propileno copolímero recuperado proveniente de la propia producción
de tubos para conducción de agua fría y caliente bajo presión del fabricante, sin haber
sido utilizado como tubería ni haber estado expuesto a la intemperie, en una proporción
tal, que el tubo producido a partir de este material cumpla con todos los requisitos
especificados en esta norma.
6 Aspecto
6.1 Las superficies externas e internas de los tubos de propileno copolímero random
deben ser lisas, limpias y exentas de pliegues, decoloraciones, ondulaciones, burbujas y
porosidades.
6.2 Los extremos de los tubos deben ser perpendiculares al eje del tubo y sin rebabas.
6.3 El sistema de unión de las tuberías debe ser a través de fusión (termofusión,
electrofusión, etc.).
7 Dimensiones y tolerancias
7.1 Dimensiones nominales
7.1.1 Los diámetros nominales de los tubos de propileno copolímero, de acuerdo a lo
prescrito en NCh397, deben ser los indicados en Tabla 2.
7.1.2 El espesor nominal de los tubos de propileno copolímero debe ser el que se indica
en Tabla 2 para cada diámetro nominal y cada clase de tubo. Para aplicaciones
especiales en la industria química, los tubos pueden tener un espesor mayor que el
indicado.
7.1.3 El largo nominal de los tubos de propileno copolímero debe ser de 6 m.
4
NCh2556
7.1.4 Los productores pueden fabricar tubos de propileno copolímero random de otros
largos para atender pedidos especiales, siempre que cumplan con los demás requisitos
de esta norma.
7.2 Tolerancias
7.2.1 Diámetro exterior medio
La desviación admisible (dm - de) entre el diámetro exterior medio, dm, y el diámetro
exterior nominal, de, de un tubo debe ser positiva y menor o igual al mayor de los dos
valores siguientes:
a) 0,3 mm; y
b) 0,009 de aproximado al 0,1 mm inmediatamente superior.
Tabla 2 - Dimensiones nominales de tubos de propileno copolímero random, en milímetros
Diámetro exterior
nominal, de
Diámetro exterior medio,
dm
Espesor de pared, mm
Clase 6
Clase 10
Clase 16
Clase 20
10
10
-
-
-
1,8
12
12
-
-
1,8
2,0
16
16
-
-
2,2
2,7
20
20
-
1,9
2,8
3,4
25
25
-
2,3
3,5
4,2
32
32
1,8
2,9
4,4
5,4
40
40
2,3
3,7
5,5
6,7
50
50
2,9
4,6
6,9
8,3
63
63
3,6
5,8
8,6
10,5
75
75
4,3
6,8
10,3
12,5
90
90
5,1
8,2
12,3
15,0
110
110
6,3
10,0
15,1
18,3
7.2.2 Diámetro exterior en cualquier punto (tolerancia de ovalación)
La desviación admisible (di - de) entre el diámetro exterior en cualquier punto, di, y el
diámetro exterior nominal, de, de un tubo debe ser menor o igual, en valor absoluto, a:
a) 0,008 de + 1 mm aproximado al 0,1 mm inmediatamente superior; para de menor
o igual a 75 mm.
5
NCh2556
b) 0,02 de aproximado al 0,1 mm inmediatamente superior; para de mayor o igual a
90 mm.
NOTA - En el caso que la tubería se comercialice en rollos, la ovalación se debe medir antes de ser enrollada.
7.2.3 Espesor de pared en cualquier punto
La desviación admisible (ei - e) entre el espesor de pared en cualquier punto, ei, y el
espesor nominal, e, debe ser positiva y menor o igual a 0,1 e + 0,2 mm, aproximado al
0,1 mm inmediatamente superior.
7.2.4 Longitud
La desviación admisible en el largo de los tubos debe ser menor o igual a 0,5%
a 20ºC.
7.3 Mediciones
7.3.1 Las mediciones del diámetro medio, dm, del diámetro exterior en cualquier punto,
di, y espesor de pared en cualquier punto, ei, se debe efectuar de acuerdo a lo
especificado en NCh1294.
8 Excentricidad
8.1 La excentricidad de los tubos de propileno copolímero random en una sección
transversal cualquiera debe ser menor o igual al 12%, al calcularse de acuerdo a:
E (%) =
A−B
× 100
A
en que:
A y B = espesores máximo y mínimo respectivamente, medidos en una
sección transversal cualquiera.
9 Resistencia a la presión hidrostática interior
9.1 Los tubos de propileno copolímero random deben resistir un ensayo de presión
hidrostática interior, sin romperse, agrietarse, deformarse notoriamente o evidenciar
pérdidas.
6
NCh2556
9.2 El ensayo se debe efectuar según NCh814 y en las condiciones indicadas en Tabla 3.
Tabla 3 - Condiciones para el ensayo de resistencia a la presión hidrostática
interior en tubos de propileno copolímero random
Ensayo
Temperatura
de ensayo,
°C
Tiempo de
ensayo,
h
Tensión mecánica
inducida, σ
MPa
kgf/cm2
16
160
1
20
1
2
95
1 000
3,5
35
3
95
1
5,0
50
9.3 Para control periódico debe ser requisito mínimo las condiciones de los ensayos 1 y 3
de Tabla 3.
9.4 Las condiciones del ensayo 2 de Tabla 3 pueden ser requeridas por especificaciones
del comprador.
9.5 La presión hidrostática de ensayo que se aplica para obtener la tensión mecánica
inducida que se indica en Tabla 3, se calcula de acuerdo a la fórmula, definida en
NCh397 siguiente.
p=
2eσ
de − e
en que:
p
= presión hidrostática de ensayo, MPa o kgf/cm2;
e
= espesor nominal de la pared del tubo, en mm;
σ
= tensión mecánica inducida, en MPa o kgf/cm2; y
de
= diámetro exterior nominal, en mm.
10 Resistencia al impacto
10.1 Los tubos de propileno copolímero random deben resistir un ensayo de impacto de
15 joule a 0°C ± 2°C sin presentar grietas.
10.2 El ensayo se realiza según el procedimiento indicado en Anexo A.
10.3 El percutor debe tener un peso comprendido entre 1,85 kg y 2,35 kg, y la altura
de caída debe ser la que permita obtener una energía potencial de 15 joule (1,52 kg/m).
7
NCh2556
11 Contracción longitudinal por efecto del calor
11.1 La variación longitudinal máxima en los tubos de propileno copolímero random
sometidos a ensayos de contracción por efecto del calor debe ser menor o igual
que 2%.
11.2 El ensayo se debe efectuar según NCh1649 (método B), en las condiciones que se
indican a continuación:
Temperatura de ensayo
: 135°C ± 2°C.
Tiempo de ensayo
: 120 min.
12 Atoxicidad
12.1 Los tubos de propileno copolímero random, no deben transmitir al líquido que
transportan sabor, olor o color, ni incorporar un contenido de elementos tóxicos mayor
que los límites fijados en Tabla 4 (ver 12.1.1).
Tabla 4 - Límite máximo de elementos tóxicos
Elemento tóxico
Contenido máximo, g/m3
(ppm)
Método de ensayo
Plomo
0,05
NCh1801
Arsénico
0,05
NCh425
Cromo
0,05
NCh1802
Cadmio
0,01
NCh1803
0,02
NCh1804
Diaquil estaño C4 y homólogos
superiores (medidos como
estaño)
12.1.1 Los ensayos se realizan según las normas que se indican en Tabla 4, previo
acondicionamiento descrito en Anexo B.
13 Certificación
13.1 La certificación de los tubos de propileno copolímero de impacto se puede efectuar
de acuerdo con una de las alternativas siguientes:
a) por lotes, conforme a planes de muestreo por atributos; y
b) por certificación permanente de producción.
8
NCh2556
13.2 Se entiende por lote el conjunto de tubos del mismo material, clase y de las
mismas dimensiones que, para efectos de inspección, aceptación y rechazo forman un
conjunto homogéneo.
13.3 Para la aceptación o rechazo de los lotes se deben seguir los criterios indicados en
NCh44 según acuerdo entre fabricante y comprador.
13.4 Las muestras se deben extraer al azar según NCh43.
14 Preparación de las probetas
14.1 De un tubo entero, extraído al azar del lote, se sacan probetas para los ensayos
indicados anteriormente.
14.2 El corte de los tubos se realiza con una herramienta especial o en su defecto con
sierra, procurando hacerlo en forma perpendicular a su eje. Después del corte, se limpian
las rebabas de los bordes.
14.3 La inspección visual y la medición de dimensiones se efectúan en tubos completos
extraídos al azar del lote.
14.4 El tiempo mínimo de acondicionamiento de los tubos después de la extrusión debe
ser de 24 h.
15 Marcado
15.1 Los tubos se deben marcar a intervalos no mayores de 3 m, en forma legible e
indeleble, sin alterar el buen uso del tubo. La marca debe incluir, al menos lo siguiente:
a) nombre del fabricante o su marca registrada;
b) una de las siglas siguientes:
-
PP copolímero random
-
PP - R
-
PP tipo 3
c) diámetro exterior nominal, en mm;
d) clase del tubo; y
e) fecha de fabricación.
9
NCh2556
Anexo A
(Normativo)
Ensayo de impacto
A.1 Resumen del método
El ensayo consiste en determinar la resistencia al impacto de los tubos de propileno
copolímero mediante la caída libre de un percutor de forma y masa preestablecida, de
una altura determinada.
A.2 Aparatos
A.2.1 Un aparato de impacto, para la caída de un percutor en forma vertical según se
muestra en Figura A.1 y que consta de las siguientes partes fundamentales.
A.2.1.1 Dos pletinas paralelas, entre las cuales desliza el percutor. El roce del percutor
con las pletinas, durante la caída, debe ser bajo, con un juego lateral de 0,1 mm
a 0,2 mm.
A.2.1.2 Percutor, que consiste en una masa de acero provista de una superficie de
contacto en V con radio en el vértice, como se muestra en Figura A.2.
A.2.1.3 Una reglilla graduada, solidaria con uno de los perfiles guías y que permite medir
la altura de caída del percutor. Esta altura corresponde a la distancia entre el punto más
bajo del percutor y la clave superior de la probeta.
A.2.1.4 Una plataforma basal, donde se deben fijar las pletinas. Esta plataforma debe
estar empotrada o bien debe tener un peso no menor a 12 veces la masa del percutor.
A.2.1.5 Apoyos rígidos y soportes, como se muestra en Figura A.3. La distancia entre
apoyos debe ser 70 mm ± 5 mm.
A.3 Probetas
La probeta debe ser una sección de tubo de 100 mm ± 10 mm de longitud.
A.4 Acondicionamiento
A.4.1 Sumergir cada probeta mínimo 1 h en un baño de agua a temperatura
de 0ºC ± 2ºC. La probeta se debe ensayar en un tiempo inferior o igual a 10 s después
de sacarla del baño.
10
NCh2556
A.4.2 En caso que el ensayo no se haya completado en el lapso de 10 s se debe
reacondicionar la probeta a 0ºC ± 1ºC.
A.4.3 El tiempo de reacondicionamiento debe ser de 30 ∆t s, siendo ∆t el intervalo de
tiempo transcurrido desde el sacado del baño hasta el instante de reacondicionarla.
A.5 Procedimiento
A.5.1 Colocar la probeta a ensayar sobre los apoyos, de tal modo que al dejar caer el
percutor sobre la probeta, éste no se salga de las pletinas.
A.5.2 Soltar el percutor desde la altura preestablecida.
A.6 Resultado
En el informe se debe indicar:
a) identificación del tubo;
b) dimensiones de la probeta;
c) duración del acondicionamiento aplicado a la probeta;
d) aspecto de las probetas después del ensayo; y
e) indicar si las probetas han resistido, o no, al ensayo de impacto, sin rotura.
11
NCh2556
12
NCh2556
13
NCh2556
14
NCh2556
Anexo B
(Normativo)
Acondicionamiento de probetas para determinación de elementos tóxicos
Para determinar la presencia y solubilidad de elementos tóxicos en los tubos se procede
de la manera siguiente:
B.1 Emplear una sección de tubo, de una longitud que permita alojar, por lo menos, la
cantidad de agua requerida para el análisis.
B.2 Tapar el tubo en un extremo con tapón de polietileno (u otro material que no
interfiera el ensayo) provisto de una llave de vidrio y colocar en un soporte con el
extremo abierto hacia arriba.
B.3 Efectuar un prelavado del tubo con agua potable durante un período de 6 h. Para
este objeto abrir la llave lo suficiente para mantener una velocidad de escurrimiento
de 3 m/min a través del tubo. El tubo debe permanecer continuamente lleno de agua.
B.4 Durante el prelavado se acomoda en el interior del tubo un alma o núcleo de
material, que no interfiera con el ensayo, para reducir el consumo de agua de lavado,
siempre que se mantenga la velocidad de escurrimiento de 3 m/min.
B.5 Después del período de 6 h, interrumpir el prelavado, retirar el tapón y enjuagar el
interior del tubo con agua destilada para eliminar cualquier resto de agua potable.
B.6 Terminando el prelavado, cerrar, herméticamente un extremo del tubo con un
material que no contenga sustancias tóxicas que puedan interferir en la determinación
de tales constituyentes en las muestras acuosas.
B.7 Llenar el tubo con agua destilada saturada de CO2. Emplear solución preparada
recientemente para cada serie de ensayo. Cerrar el otro extremo del tubo.
B.8 Mantener el tubo con su contenido durante 48 h a la temperatura ambiente;
enseguida vaciar el agua y descartarla.
B.9 Repetir tres veces la operación de llenado y vaciado del tubo con agua destilada
(ver B.7). Desechar las dos primeras operaciones de llenado y guardar la tercera como
muestra de agua para analizar los elementos.
15
NCh2556
B.10 En Tabla B.1 se indican los volúmenes de muestra recomendados para analizar los
elementos tóxicos y el tratamiento previo cuando éste se requiere.
Tabla B.1- Volúmenes de muestra recomendados
Elemento tóxico
Arsénico
Cadmio
Cromo
Dialquil Estaño C4 y homólogos
superiores (medidos como estaño)
Plomo
16
Volumen de muestra,
ml
Tratamiento previo
100
Acidificar con HNO3 y evaporar a 35 ml
50
-
500
Evaporar a 50 ml
100
-
50
-
NCh2556
Anexo C
(Informativo)
Tabla C.1 - Presiones de trabajo recomendadas, (kg/cm2)
Temperatura,
°C
10
20
30
40
50
60
Años
1
5
10
25
50
100
1
5
10
25
50
100
1
5
10
25
50
100
1
5
10
25
50
100
1
5
10
25
50
100
1
5
10
25
50
Clase
6
12,7
12,0
11,6
11,2
10,9
10,7
10,8
10,2
9,9
9,6
9,3
9,0
9,2
8,6
8,4
8,1
7,9
7,7
7,8
7,3
7,1
6,8
6,6
6,4
6,6
6,1
6,0
5,8
5,6
5,4
5,6
5,2
5,0
4,8
4,6
10
21,1
20,0
19,3
18,7
18,2
17,7
18,0
16,9
16,4
16,0
15,5
15,0
15,3
14,4
13,9
13,4
13,1
12,8
12,9
12,1
11,8
11,3
11,0
10,7
11,0
10,2
9,9
9,6
9,3
8,9
9,3
8,6
8,3
8,0
7,7
16
20
33,4
31,6
30,6
29,6
28,8
28,1
28,6
26,8
26,1
25,3
24,5
23,8
24,3
22,8
22,0
21,3
20,7
20,2
20,5
19,2
18,7
18,0
17,5
16,9
17,5
16,2
15,7
15,2
14,7
14,2
14,7
13,7
13,2
12,6
12,1
42,0
39,8
38,5
37,3
36,3
35,4
36,0
33,8
32,8
31,8
30,9
29,9
30,6
28,7
27,7
26,8
26,1
25,5
25,8
24,2
23,6
22,6
22,0
21,3
22,0
20,4
19,7
19,1
18,5
17,8
18,5
17,2
16,6
15,9
15,3
(continúa)
17
NCh2556
Tabla C.1 - Presiones de trabajo recomendadas, (kg/cm2)
Temperatura,
°C
70
80
95
18
Años
1
5
10
25
50
1
5
10
25
1
5
(conclusión)
Clase
6
10
16
20
4,7
4,3
4,2
3,6
3,1
3,9
3,5
2,9
2,3
2,8
1,8
7,8
7,2
7,0
6,1
5,1
6,5
5,7
4,8
3,8
4,6
3,0
12,4
11,4
11,1
9,6
8,1
10,4
9,1
7,6
6,1
7,3
4,8
15,6
14,3
14,0
12,1
10,2
13,1
11,5
9,6
7,6
9,2
6,1
NORMA CHILENA OFICIAL
INSTITUTO
NACIONAL
DE
NCh
NORMALIZACION
2556.Of2000
!
INN-CHILE
Tubos de propileno copolímero random para conducción
de agua fría y caliente bajo presión
Random propylene copolymer pressure pipe for cold and hot water system
Primera edición : 2000
Descriptores:
tuberías, propileno, conducción de fluidos, agua potable, tuberías a presión,
requisitos
CIN 83.140.30;23.040.20
COPYRIGHT
Dirección
Casilla
Teléfonos
Telefax
Web
Miembro de
© :
INSTITUTO NACIONAL DE NORMALIZACION - INN
* Prohibida reproducción y venta *
: Matías Cousiño Nº 64, 6º Piso, Santiago, Chile
: 995 Santiago 1 - Chile
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