PROFUNDIDAD MÍNIMA DE ENSAMBLE EN LAS
CAMPANAS
CAMPANAS
B.1
B.1 GENERALIDADESGENERALIDADES
La
La proprofunfundiddidad ad mínmínima ima de de ee nn ss aa mm bb ll e e en en las las campcampanas inteanas integragradas das con juncon junta ta de de anianillollo de sello elastomérico se indica en la Norma ISO 2045.
de sello elastomérico se indica en la Norma ISO 2045.
Hay que tener en cuenta que las profundidades de acoplamiento requeridas por la Hay que tener en cuenta que las profundidades de acoplamiento requeridas por la Norma ISO 2045 podrían
Norma ISO 2045 podrían ser insuficientes para los ser insuficientes para los tubos de tubos de PVC-O de PVC-O de acuerdo acuerdo con con estaesta Norma Técnica Peruana en
Norma Técnica Peruana en circunstancias circunstancias particulares de particulares de tubos con tubos con longitud mayor longitud mayor de de 66 m, que
m, que podrían dar lugar a un podrían dar lugar a un desacoplamiento desacoplamiento o o desunión desunión y fugas en condicionesy fugas en condiciones adversas. En
adversas. En primer lugar, esto es debido a maprimer lugar, esto es debido a mayores niveles de deformación debido ayores niveles de deformación debido a mayores esfuerzos operativos aplicados al tubo de PVC-O, comparado con los tubos de mayores esfuerzos operativos aplicados al tubo de PVC-O, comparado con los tubos de PVC-U para los cuales fue desarrollada la Norma ISO 2045.
PVC-U para los cuales fue desarrollada la Norma ISO 2045.
La posibilidad de desacoplamiento también existe con conexiones de PVC de campana La posibilidad de desacoplamiento también existe con conexiones de PVC de campana corta u otros materiales utilizados conjuntamente con los tubos de PVC-O.
Leyenda Leyenda
m
m es la profundidad de ensamblees la profundidad de ensamble d
d ee es es el el diámetro diámetro exterior exterior del del tubotubo
FIGURA B.1 – Profundidad de ensamble FIGURA B.1 – Profundidad de ensamble
B.2
B.2 CÁLCULO CÁLCULO DE DE LA LA PROFUNDIDPROFUNDIDAD AD DE DE ENSAMBLEENSAMBLE B.2.1
B.2.1 Profundidad Profundidad de de ensambleensamble m, calculado por m, calculado por m= m m= m p p+ m+ mtt +m +maa+m+mcc+ m+ mss donde: donde: m
m es la suma de las ecuaciones B.2.2 a B.2.6es la suma de las ecuaciones B.2.2 a B.2.6
B.2.2
B.2.2 Contracción Contracción de de PoissonPoisson
Acortando la longitud cuando se aplica presión: Acortando la longitud cuando se aplica presión:
m m p p = = L Lx µ xx µ xσσ E E cc Donde: Donde: L
L es la longes la longitud itud del tubdel tubo o en en metros;metros; µ
µ es el coefes el coeficiente iciente de Poisson de Poisson (0,45);(0,45);
σ
Ec
Ec es es el el módulo módulo de de elasticidad elasticidad circunferencial (2,0 circunferencial (2,0 GPa).GPa).
σ
σ usualmente se toma como esfuerzo a la presión de trabajo a largo plazo,usualmente se toma como esfuerzo a la presión de trabajo a largo plazo,
o el esfuerzo de diseño
o el esfuerzo de diseño σσs del material del tubo, ys del material del tubo, y Ec; Ec; como el módulo decomo el módulo de
fluencia
fluencia a a largo plazo.largo plazo.
EJEMPLO:
EJEMPLO: Para Para tubo tubo de MRS de MRS 500 500 C C = = 1,61,6yy σ σ S S = = 32 MPa, 32 MPa, entoncesentonces mpmp= 6 x 0,45 x 32/2,0= 6 x 0,45 x 32/2,0 ==
43 mm. 43 mm.
Para tuberías enterradas, la resistencia a la contracción la ofrece el terreno y es Para tuberías enterradas, la resistencia a la contracción la ofrece el terreno y es improbable que la contracción por Poisson se lleve a cabo. Sin embargo, una tubería improbable que la contracción por Poisson se lleve a cabo. Sin embargo, una tubería aérea no sujeta puede ser objeto de una contracción total. En el peor de los casos, la aérea no sujeta puede ser objeto de una contracción total. En el peor de los casos, la situación surge durante la prueba de campo de las tuberías todavía no tapadas situación surge durante la prueba de campo de las tuberías todavía no tapadas totalmente, donde se puede aplicar una presión de ensayo, con un margen del 25%. totalmente, donde se puede aplicar una presión de ensayo, con un margen del 25%.
EJEMPLO:
EJEMPLO: Con un móCon un módulo dulo a a corto corto plazo plazo de 4,0 de 4,0 GPa, GPa, entoncesentonces mpmp ==6 x 0,45 x 32 x 1,25/4,06 x 0,45 x 32 x 1,25/4,0 =
= 27 mm.27 mm.
B.2.3
B.2.3 Contracción Contracción por por temperaturatemperatura Acortamiento debido
Acortamiento debido a la caída a la caída de temperatura.de temperatura.
m
mtt== L L x x αα x x ΔΔtxl0txl033
donde: donde:
L
L es la longitud es la longitud del tubo en del tubo en metros;metros;
α
α es es el el coeficiente coeficiente de de expansión expansión lineal(7x10-lineal(7x10-55)°)°CC-1-1,, Δ
Δtt es es el el diferencial diferencial de de temperatura, temperatura, en en grados Celsgrados Celsius.ius.
Esto puede ocurrir, por ejemplo, durante la instalación como resultado del llenado de la Esto puede ocurrir, por ejemplo, durante la instalación como resultado del llenado de la tubería con agua. De nuevo, para tuberías enterradas, la fricción del suelo reducirá el tubería con agua. De nuevo, para tuberías enterradas, la fricción del suelo reducirá el
contracción. Algunas especificaciones requieren también que se deje un espacio entre el contracción. Algunas especificaciones requieren también que se deje un espacio entre el cabo y el fondo de la campana previendo posibles incrementos.
cabo y el fondo de la campana previendo posibles incrementos.
EJEMPLO: Un
EJEMPLO: Un ΔΔT de 50°C produceT de 50°C produce mmt t = 6x7x10-= 6x7x10-55x50x10x50x1033==21 mm.21 mm.
B.2.4
B.2.4 Deflexión angularDeflexión angular La retracción
La retracción de la espiga debido a la deflexión angular de la espiga dentro de la espiga debido a la deflexión angular de la espiga dentro de lade la campana. campana. m maa = =d d eexx ππ x xθθ 180 180 Donde: Donde: θ
θ es el ángulo máximo de deflexión angular de la espiga dentro de la campanaes el ángulo máximo de deflexión angular de la espiga dentro de la campana
en grados. en grados.
La mayoría de las uniones son capaces de admitir una deflexión espiga/campana menor de La mayoría de las uniones son capaces de admitir una deflexión espiga/campana menor de 1°.
1°.
EJEMPLO: Para una junta de DN 315, esto da un
EJEMPLO: Para una junta de DN 315, esto da un mmaa=315x=315xππ/180=5 mm./180=5 mm.
La
La deflexión deflexión en en las las juntas juntas puede tener mapuede tener mayor yor capacidad capacidad y y requieren requieren mayor espacio.mayor espacio. B.
B.2.2.5 5 LoLongngititud ud del del bb ii ss ee ll L
L ongitongitud ud de bde b ii ss ee l c, en l c, en milímmilímetros, debetros, debe incluirse e incluirse en la pen la profunrofundidad didad de ende ensamblsamblee disponible, como especificación del fabricante.
disponible, como especificación del fabricante.
EJEMPLO:
B.2.6
B.2.6 Seguridad Seguridad SS Por error de construcción Por error de construcción mms.s.
EJEMPLO
EJEMPLO mm s s..= S = 20 mm.= S = 20 mm.
B.2.7 Ejemplo B.2.7 Ejemplo Las tolerancias
Las tolerancias citadas citadas anteriormente anteriormente para para un tubo DN 315 de 6 un tubo DN 315 de 6 m.m. m = m
m = m p p+m+mtt+m+maa+m+mcc+m+mss = 114 mm. = 114 mm.
La
La longitud longitud estándar estándar de de acoplamiento acoplamiento de de acuerdo acuerdo con con la la Norma Norma NTP NTP ISO 2045 ISO 2045 eses 118 mm .
118 mm . Cuando
Cuando pueda pueda producirse producirse la contracción la contracción total por total por Poisson, Poisson, esta unión no debería esta unión no debería serser adecuada