FAQ - Propiedades Físicas

¿Cual es la vida útil de las canalizaciones de PVC rígido?

La duración de las canalizaciones de PVC rígido está ligado, como para todos los materiales termoplásticos, a la degradación química del polímero utilizado. Sin embargo, contrariamente a otras canalizaciones termoplásticas, el PVC rígido no se oxida.

En las canalizaciones de PVC se utilizan estabilizantes para impedir la degradación del polímero durante la extrusión y durante el eventual almacenaje de las canalizaciones antes de ser situadas bajo tierra. Sin embargo, una vez enterradas no se cuenta con ninguna degradación. Por esta razón la duración del PVC rígido en las canalizaciones enterradas es considerada como muy larga, pudiendo sobrepasar los 100 años1.

En las canalizaciones para agua potable de acuerdo con la norma EN1452 el periodo de vida útil esperado de las canalizaciones en PVC rígido bajo presión es extrapolado en base a ensayos de tensión circunferencial de hasta 20000 horas. Esto permite estimar una vida útil bajo presión de 50 a 100 años2.

La experiencia en Alemania ha demostrado que canalizaciones a presión retiradas después de 60 años estaban todavía en perfecto estado uso después de ser analizadas y se estimaba que podían ser utilizadas durante al menos 50 años más3.

Estudios llevados a cabo en los Países Bajos han examinado distintos mecanismos de degradación potenciales del PVC rígido y han realizado pruebas en canalizaciones de hasta 45 años. Estos estudios han concluido igualmente que la vida útil para canalizaciones de PVC rígido podría exceder los 100 años4.

Referencias
  1. Janson, Lars Eric 1996 "Plastics Pipes - How long can they last? KP Council Nov. 1996
  2. EN-ISO 9080
  3. 60 Jahre Erfahrungen mit Rohrleitungen aus Weichmachfreiem PVC, 1995, KRV
  4. 'Long Term Performance of Existing PVC Water Distribution Systems' by A. Boersma and J Breen, 9th International PVC Conference, Brighton, 26-28th April 2005, pp 307-315

¿Qué efecto tiene la exposición a la radiación ultravioleta en las tuberías de PVC?

La exposición prolongada al sol de las tuberías de PVC puede con el tiempo causar una leve degradación en la superficie directamente expuesta al sol. La capa microscópica, de un espesor de aproximadamente 0.05mm, aparecerá progresivamente decolorada. Esta decoloración se detendrá tan pronto como cese la exposición al sol1,2.

La experiencia ha mostrado que esta capa microscópica protege las capas inferiores de la radiación ultravioleta asegurando así que el resto de la tubería no se vea afectada por la luz solar¹. Si se hace un pequeño arañazo en la superficie de la tubería se verá que el color normal es visible debajo de esta fina capa.

Ensayos exhaustivos llevados a cabo en tuberías expuestas a la luz solar durante un periodo de hasta 4 años han demostrado que hay un sensible aumento en la resistencia a la tracción y en la elasticidad y una leve disminuición en la resistencia al impacto.

Referencias
  1. BPF Plastics Pipes Group 2002 "PVC Pipe Systems for Water Supply" Version 01/02 (Revised)
  2. www.uni-bell.org/resources/New2Tech Brief - UV2.pdf

 

¿Qué es una tubería de

Los sistemas de PVC-U pertenecen a la categoría de las llamadas "tuberías flexibles". Esta flexibilidad aporta grandes ventajas en comparación con las tuberías de otros materiales tales como el hormigón o la cerámica.

En este caso la tierra soporta todo el esfuerzo de la tubería, incluyendo el peso de la tierra y la tubería se deforma ligeramente pero sin romperse.

Para tuberías fabricadas con materiales tradicionales el suelo concentra el esfuerzo directamente en la parte superior de la tubería, estas no se deforman pero un fallo resultará en que la tubería se rompa.

Para la mayoría de los "suelos de calidad" (por ejemplo los suelos granulados) el suelo soporta todo el esfuerzo y como este tipo de suelo se compacta fácilmente, la deformación del PVC es solo del 1 o 2% lo que no afecta las propiedades funcionales ni la estanqueidad de los sistemas. En suelos débiles (suelos plásticos) la deformación es algo mayor (del 5 al 10%) pero la funcionalidad es todavía correcta.

Cuando se den condiciones de suelo muy difíciles, para cualquier material usado en canalizaciones se requerirá un examen minucioso y cálculos por ingenieros cualificados, y ciertas normas europeas o nacionales requerirán un cálculo estático del sistema de canalizaciones1.

Referencias
  1. EN 1295 being developed tries to make a compromise between the two more widely used methods in Europe:
    • ATV 127 ( Germany )
    • Fascicule 70 ( France )

¿Como se comportan las tuberías de PVC a temperaturas bajo cero?

El rendimiento de una tubería en servicio no se ve afectado por las bajas temperaturas mientras que el fluido que es transportado en su interior siga circulando.

Algunas organizaciones nacionales tienen recomendaciones sobre la instalación óptima de canalizaciones de PVC1. Estos manuales generalmente recomiendan una instalación a temperaturas superiores a los 0º C.

La resistencia mínima al impacto de una tubería está especificada en las normas de producto (ver EN 1401, EN 1452, etc...). Por ejemplo una tubería de saneamiento de 110 mm de diámetro debería aguantar el impacto de un peso de 1 kg cayendo desde una altura de 1,60m a 0ºC. En la práctica, la resistencia real es generalmente mucho mejor que la del valor mínimo requerido.

Para destacar la resistencia de las tuberías de PVC expuestas al frío vea por favor el siguiente vídeo que muestra lo bien que se comportan las tuberías de PVC.





La resistencia a impacto del PVC modificado (PVC-M) o del PVC molecularmente orientado (PVC-O) es incluso mayor que la resistencia descrita más arriba.

Referencias
  1. UK: Plastic Pipes Group "PVC Pipe Systems", France: STR-PVC: livret Syndotec, Italy: "le condotte in PVC", Spain: Asetub: Manual Técnico conducciones de PVC, etc
  2. Uni-Bell PVC Pipe Association Technical Blog, March 13th 2013

¿Cómo se comportan las tuberías de PVC bajo una carga constante?

Todos los materiales plásticos sometidos a una carga constante sufren con el tiempo una deformación progresiva. Este fenomeno, causado por el desplazamiento de las cadenas moleculares entre sí, se conoce comunmente como fluencia. Este fenómeno depende principalmente del tipo de plástico, de su estructura molecular, de la temperatura y del tiempo (por ejemplo, llevaría cientos de años que las canalizaciones a presión de PVC estallaran debido a este fenómeno).

Para las canalizaciones sin presión, las normas definen la relación entre la fluencia a corto y a largo plazo. Esto se llama el Ratio de Fluencia1. Este ratio se una también para el diseño de tuberías de plástico.

Entre todas las tuberías de plástico, las de PVC tienen el ratio de fluencia más bajo.

Como ejemplo, en el proyecto europeo de normativa2 para las tuberias de paredes estructuradas, los ratios solicitados para diferentes materiales son:

PVC -U < 2.5 and PP, PE < 4

Un ratio inferior indica que a largo plazo el material conserva sus propiedades de forma similar a las que tenía inicialmente.

Referencias
  1. ISO EN 9967
  2. prEN 13476

 

Permeabilidad de las tuberías de PVC

Permeabilidad es la capacidad de las sustancias químicas de penetrar en las canalizaciones a través de sus paredes o uniones.

La incidencia de este fenómeno ha sido revisada por varias compañías distribuidoras de agua y no se ha encontrado ningún problema importante en las canalizaciones de PVC.

Como referencia, la permeabilidad intrínseca del PVC es aproximadamente 10 veces inferior a la de las poliolefinas.

Se han llevado a cabo varios estudios referentes a la permeabilidad de las tuberías de plástico y otros materiales1-3. El estudio más reciente sobre tuberías de plástico fue llevado a cabo por Awwra Reseach Foundation sobre "el impacto de hidrocarburos en tuberías PE/PVC y juntas de tuberías [Project #2946]'4.

Este concluyó que tanto las canalizaciones en PVC como en DI (fundición) pueden utilizarse de forma segura, para cualquier nivel de contaminación de gasolina en el suelo, incluso de producto en estado puro, siempre que haya un flujo mínimo permanente de agua en las canalizaciones. Aunque el benceno, tolueno, etilbenceno y xilenos (BTEX) dan lugar a una migración a través de las juntas, los límites de migración de US EPA MCLs no se sobrepasan. De forma similar, las tuberías de PVC y DI pueden ser usadas en periodos de estancamiento (por ejempo, durante las conexiones) para cualquier nivel de agua subterranea contaminada por gasolina. El PVC es en sí mismo impermeable a la gasolina, BTEX y al tricloroetileno (TCE) en aguas subterraneas en niveles de contaminación normales.

Berens3 concluye que el PVC rígido constituye una barrera efectiva contra la penetración de contaminantes medioambientales.

En canalizaciones de PVC, la zona de unión puede ser un punto débil, pero el área expuesta del sellado elastomérico es muy pequeña comparada con el total de la superficie de la tubería. Varios de los estudios mencionados más abajo han estudiado también el efecto de los hidrocarburos en los sellos tipo anillo; dos de ellos concluyen que los cierres NBR son más resistentes que los SBR.

Referencias
  1. Vonk, 'Permeation of Organic Compounds Through Pipe Materials', Pub. # 85, KIWA, Neuwegein, Netherlands, 1985.
  2. Cassaday, Cole, Bishop & Pfau, 'Evaluation of the Permeation of Organic Solvents Through Gasketed Jointed Unjointed Poly (Vinyl Chloride), Asbestos Cement and Ductile Iron Water Pipes - Phase 1 Report'; Battelle Columbus Laboratories, Columbus, OH, for the Vinyl Institute, Div. of Soc. of Plastics Indus, Inc. 1983.
  3. Berens, 'Prediction of Organic Chemical Permeation through PVC Pipe', JAWWA 77 (11), 57-64 (1985).
  4. Ong, Gaunt, Mao, Cheng, Esteve-Agelet, Hurburgh, ' Impact of Hydrocarbons on PE/PVC Pipes and Pipes Gaskets [Project #2946] , Awwra Research Foundation, 2007.