Adaptación de Saint-Gobain PAM España a la
nueva versión de la norma UNE-EN 545:2011.
I
nnovaciones en canalizaciones de fundición dúctil:
gama Blutop y juntas acerrojadas
Departamento Técnico de Saint-Gobain PAM España
Adaptación de Saint-Gobain PAM España a la nueva versión
de la norma UNE-EN 545:2011
Nueva versión de la norma UNE-EN 545:2011
La nueva versión de la norma UNE EN 545:2011 “Tubos, racores y accesorios de fundición dúctil y sus uniones para canalizaciones de agua” es la transposición a nuestro país de la norma europea EN 545 aprobada a finales del año 2010. La nueva norma responde a la demanda del Comité Europeo de Normalización (CEN) de revisión regular de las diferentes normas europeas.
La revisión de la normativa tiene como objetivo asegurar la buena adecuación de las normas a las necesidades de los usuarios y de integrar las innovaciones y las evoluciones técnicas que permitan una mayor eficiencia y optimización del consumo de los recursos naturales.
El principal cambio que aparece en la nueva versión de la norma UNE-EN 545 corresponde al cambio de criterio en cuanto a la denominación y dimensionamiento de las tuberías de fundición dúctil. Se pasa de una clasificación según espesor a una clasificación por clases de presión, siendo un sistema más claro para clasificar los tubos con una correspondencia directa entre el diámetro nominal y la presión de funcionamiento admisible.
Esta clasificación por clases de presión (C20, C25, C30, C40, C50, C64 y C100) según el enfoque funcional que recomienda CEN para los componentes de una red también coincide con la normativa internacional de referencia para las tuberías en fundición dúctil ISO 2531.
Clases de presión
La norma UNE EN 545:2011 permite al usuario determinar de manera muy clara los niveles máximos de presión en los cuales una tubería de fundición dúctil puede trabajar, facilitando la elección en función de las necesidades reales manteniendo los coeficientes de seguridad tradicionales de este tipo conducciones. La clase de presión define la presión de funcionamiento admisible (PFA) del componente. Por ejemplo, un tubo C40 ofrece una prestación de PFA = 40 bar, esto es, la presión que el componente puede resistir de forma permanente en servicio. Las diferentes definiciones de prestaciones en presión quedan de la siguiente manera:
PMA: presión máxima admisible. Presión máxima que el componente puede soportar en servicio, incluyendo el golpe de ariete.
PMA = 1,2 x PFA
PEA: presión de ensayo admisible. Presión máxima de prueba para la recepción de las instalaciones. PEA = PMA + 5
La PFA está determinada con un elevado coeficiente de seguridad de 3 con respecto a la rotura , como ya se hacía tradicionalmente en la fundición dúctil.
Además, la norma establece clases de presión preferentes que permiten satisfacer las condiciones de instalación y explotación más habituales en las conducciones de abastecimiento de agua:
Clase 40 del DN 60 a 300 Clase 30 del DN 350 a 600 Clase 25 del DN 700 a 2000
La resistencia mecánica de los tubos de las clases de presión preferentes permite unas elevadas prestaciones a nivel de la instalación en lo referente a las alturas de coberturas máximas y mínimas, cumpliendo con los casos más desfavorables que se puedan dar en las instalaciones habituales.
Para aquellos casos en los que las clases preferentes no satisfagan las necesidades de los usuarios, la norma permite la elección de clases de presión superiores para una amplia gama de diámetros de tuberías.
Oferta de Saint-Gobain PAM España
Saint-Gobain PAM España ha adaptado sus gamas de tuberías para transporte de agua potable a la nueva versión de la norma UNE-EN 545:2011, que anula y sustituye a la versión anterior de 2007, de forma que los productos que ofrece a sus clientes sean conformes a la normativa vigente.
En función de las necesidades de los clientes, se disponen de dos gamas de tuberías para agua potable: PAM NATURAL y PAM STANDARD.
Las tuberías de la gama PAM NATURAL serán conformes a las clases de presión preferentes y estarán dotadas del revestimiento exterior reforzado Zinalium (400 g/m2 de aleación zinc-aluminio 85-15% con capa de acabado de epoxi azul) y del revestimiento interior de mortero de cemento de alto horno que garantizarán la buenas prestaciones en servicio y una elevada vida útil.
Como se ha indicado, con tuberías de clases preferentes se pueden satisfacer las necesidades de uso habituales tanto a nivel de exigencias de presión como a nivel de exigencias mecánicas.
Como alternativa a la gama de tuberías PAM NATURAL se dispondrá de la gama PAM STANDARD, pensada para aquellos usuarios cuyas instalaciones requieran prestaciones superiores a las que ofrecen las clases preferentes o que quieran disponer de un producto con las mismas características de las tradicionales tuberías de la serie K9.
La gama PAM STANDARD de Saint Gobain PAM España mantiene los espesores de fundición de la tradicional tubería K9, con lo que mantiene sus prestaciones tanto hidráulicas como mecánicas. La determinación por clase de espesor K9 no tiene una correspondencia directa con una clase de presión, quedando normalmente la PFA de un tubo K9 entre dos clases de presión, una inferior y otra superior. A la hora de denominar la gama PAM STANDARD según la norma UNE-EN 545:2011, los tubos se clasificarán como la clase de presión inmediatamente inferior.
Las innovaciones a nivel industrial implantadas por Saint Gobain PAM España tanto a nivel del proceso de fabricación como de los controles durante este proceso, permiten disponer de un producto final con elevadas garantías en cuanto a sus prestaciones y durabilidad. Una de estas mejoras es el control unitario del espesor de los tubos a lo largo de toda su longitud lo que aporta un valor añadido y una mayor seguridad que se ofrece del producto final a nuestros clientes.
Los tubos de la gama PAM STANDARD se identificarán con dos parámetros: clase de presión y espesor de fundición. El espesor de fundición será el correspondiente a la antigua clase de espesor K9. Por la manera de hacer la clasificación de acuerdo a la nueva norma, este espesor será mayor al que le correspondería a su clase de presión. Como consecuencia directa de esto, de manera general, las PFA serán superiores a las que correspondería n a sus clases de presión.
Además de las gamas PAM NATURAL y PAM STANDARD, que serán de stock habitual, Saint-Gobain PAM España podrá fabricar y disponer de tuberías con clases de presión diferentes para poder atender necesidades concretas.
Para grandes diámetros Saint Gobain PAM España ofrece tubos de clase C30 entre DN 700 y DN 1000 y de clase C25 desde DN 1200 a 2000 mm.
Otras gamas afectadas por el cambio normativo son PAM IRRIGAL (transporte de agua para riego) y PAM URBITAL (transporte de agua regenerada). Estas gamas siguen las clases preferentes, es decir, clase C40 para DN = 300 y C30 = 350.
Innovaciones en canalizaciones de fundición dúctil: gama
Blutop y juntas acerrojadas
Gama Blutop
Saint-Gobain PAM España fabrica y comercializa sistemas completos de canalizaciones de fundición dúctil que aportan soluciones innovadoras y sostenibles.
La gama de tuberías Blutop es fruto de la línea de innovación permanente de Saint-Gobain PAM. Se trata de tuberías de fundición dúctil de pequeño diámetro destinadas a redes de distribución de agua potable. Persigue mantener las ventajas de las canalizaciones de fundición dúctil uniéndolas a las de los materiales plásticos. Gracias a los valores de Saint-Gobain PAM- seguridad, innovación, garantía, confianza…- se ha conseguido un sistema de canalizaciones seguro, polivalente, apto para todos los suelos y para altas presiones de funcionamiento así como ligero, fácil de transportar y manuportable.
Como todas las gamas de Saint-Gobain PAM, Blutop es un sistema completo formado por tubos, accesorios y uniones . Este sistema se completa con la valvulería y los collarines de acometida ya existentes en la gama de productos de Saint-Gobain PAM.
Tubos Blutop
DN/OD ØDE Lu
Clase e nominal Masa Masa total
mm mm m mm kg/m k g 75 75 6 25 3,0 5,10 31 90 90 6 25 3,0 6,20 37 110 110 6 25 3,0 7,60 45 125 125 6 25 3,0 8,60 52 160 160 6 25 3,4 12,50 75
Son tubos de fundición dúctil de clase C25. Esto significa que su presión de funcionamiento admisible PFA es 25 bar, su presión máxima admisible PMA (incluye golpe de ariete) es 30 bar y su presión de ensayo admisible (prueba en zanja), 35 bar. En el proceso de fabricación cada tubo se somete a un ensayo unitario de estanqueidad, probándose cada uno a 40 bar. Si se someten los tubos a ensayos destructivos de rotura, las presiones de rotura obtenidas son superiores a 150 bar. Por lo tanto, el margen de seguridad es muy importante en funcionamiento a presión interior.
Exteriormente, los tubos Blutop se revisten con el revestimiento reforzado Zinalium, 400 g/m2 de aleación zinc- aluminio con capa de acabado de 100 µm de pintura epoxi de color azul ultramarino. Se trata de un revestimiento activo, apto para su instalación en terrenos agresivos de acuerdo con la norma UNE-EN 545. La capa de aleación optimizada Zn- Al forma una estructura dual compuesta por islotes de zinc dentro de un esqueleto de aluminio y pro porciona un doble efecto protector:
• Formación de una capa protectora estable: una vez instalado y en contacto con el suelo circundante, la aleación zinc-aluminio forma una capa protectora estable e insoluble de sales de zinc que constituye una barrera a largo plazo. La velocidad de transformación del zinc disminuye gracias a la transformación del aluminio en una protección pasiva de óxido de aluminio. Este mecanismo favorece la generación de una capa protectora más estable, sin alterar el efecto de la protección galvánica del zinc.
• Autocicatrización de las zonas rayadas: Si la superficie externa de la tubería se daña durante el almacenaje, manipulación o instalación, los iones de Zn, de gran movilidad, proporcionan protección galvánica activa, cicatrizando el área dañada.
La duración del revestimiento de aleación Zn- Al es al menos 2 ó 3 veces superior a la del revestimiento tradicional de zinc, según la naturaleza de los terrenos.
El buen comportamiento del Zinalium ha sido contrastado gracias a la gran experiencia adquirida con la gama NATURAL.
Interiormente los tubos Blutop se revisten con Ductan, un termoplástico de color azul ultramarino con espesor 300 µm que sustituye al tradicional revestimiento de mortero de cemento de alto horno, y se aplica en todo el interior del tubo, incluso en el interior de la campana y en el frontis.
La aplicación del Ductan se realiza mediante empolvado en caliente sobre la superficie previamente preparada.
Entre sus características principales destacan:
• Gran adherencia: valor promedio de 14 MPa y valor mínimo de 8 MPa, lo que lo hace perfectamente válido para acometidas en carga y corte de tuberías en obra.
• Superficie totalmente lisa.
• Protección integral sin discontinuidad, desde el interior del extremo liso del tubo hasta la campana. Ductan es un material totalmente alimentario que no altera la calidad de las aguas con las que está en contacto. Es totalmente válido para su utilización con agua potable y cuenta con Certificados Europeos de Conformidad Sanitaria.
Accesorios Blutop
El sistema de canalizaciones Blutop cuenta con una gama de accesorios propia y completa. Con cuerpo de fundición dúctil, los accesorios llevan revestimiento de empolvado epoxi azul 250 µm tanto interior como exteriormente. Se trata de un revestimiento reforzado. Las uniones se realizan utilizando las juntas Blutop o Blutop Vi, las mismas que las utilizadas en el tubo.
Uniones: juntas Blutop y Blutop Vi
Tanto los tubos como los accesorios Blutop se unen mediante las nuevas juntas Blutop o Blutop Vi en su versión acerrojada. Son de elastómero EPDM con segmentos anti-expulsión, conformes a la norma UNE-EN 681. La junta Blutop Vi, para conseguir la función del acerrojado, lleva intercalados segmentos con un inserto metálico, que serán los elementos que transmitan los esfuerzos de tracción. De esta forma, se consigue sustituir los macizos de hormigón para absorber los empujes hidráulicos por una longitud de tubería acerrojada.
Se trata de juntas flexibles que permiten a la canalización adaptarse a las deformaciones originadas por los movimientos o asentamientos de los terrenos, absorber dilataciones, así como adaptar la tubería a la traza con una menor necesidad de accesorios. La desviación angular admisible es de 6º para ambos tipos de juntas y todos los DN.
Sus prestaciones en presión son las siguientes:
Junta PFA bar PMA bar PEA bar Blutop 25 30 35 Blutop Vi 16 19 20 Instalación
La manuportabilidad y la fácil y rápida instalación son dos de las claves de la gama Blutop.
El peso de los tubos y accesorios Blutop permite su manipulación manual. La facilidad de colocación de la junta y del posterior enchufado, que se puede realizar con una palanca sin necesidad de más elementos, contribuyen a conseguir altas cadencias de montaje y optimización de los recursos de la obra.
Además, gracias a las excelentes propiedades mecánicas de la fundición dúctil, la instalación de las tuberías Blutop no requiere zanjas tipo exigentes, admitiendo incluso utilizar el terreno extraído de la propia excavación para el relleno de zanja. Las alturas de cobertura máximas dependen del tipo de zanja escogida, pero siempre superiores a las habituales en las instalaciones urbanas. Las alturas de cobertura mínimas serán de 0.3 m para todos los DN, con o sin cargas de tráfico. Todo esto se traduce en ahorros de material de relleno de zanja, menos material sobrante que llevar a vertedero, etc.
Por lo tanto, Blutop es una gama innovadora de tuberías ligera y manuportable que a su vez mantiene las ventajas que la fundición dúctil aporta a las canalizaciones.
Juntas acerrojadas
Los tubos de fundición dúctil de Saint-Gobain PAM se unen tradicionalmente mediante la junta automática flexible STANDARD. Se trata de una junta bilabial con reconocidas prestaciones en presión y gran fiabilidad y seguridad en el montaje y a lo largo de la vida útil de la canalización. No obstante, tiene la limitación de no soportar esfuerzos de tracción.
Dentro de la línea de innovación e investigación permanente de Saint-Gobain PAM, los sistemas de unión tienen un papel fundamental dando como resultado, entre otros, una amplia gama de juntas acerrojadas. Las juntas acerrojadas disponen de elementos que las hacen capaces de soportar esfuerzos de tracción y ofrecen alternativas innovadoras para solucionar distintas situaciones en las obras donde las canalizaciones están sometidas a tracciones.
Aplicaciones de las juntas acerrojadas
Las juntas acerrojadas son capaces de soportar esfuerzos de tracción, dentro de sus prestaciones en presión y desviación angular, sin desenchufarse y asegurando la integridad de la canalización. Entre las aplicaciones más importantes de las juntas acerrojadas se podrían resaltar:
• Eliminación de los macizos de anclaje: en todo cambio de dirección, derivación, cambio de sección y brida ciega o válvula, se produce un empuje hidráulico que normalmente se resuelve mediante macizos de anclaje. Por ejemplo, en un codo, el empuje hidráulico genera un esfuerzo de tracción que tiende a desenchufar la unión del codo con el tubo. Este empuje se contrarresta mediante la construcción de un macizo de anclaje de dimensiones suficientes. En vez de esto, puede optarse por el uso de uniones acerrojadas. El mecanismo de funcionamiento de este sistema es el siguiente: el empuje hidráulico hará que el codo intente desenchufarse, pero como la junta es acerrojada y puede trabajar a tracción, el esfuerzo se trasladará al siguiente tubo; este tubo también estará equipado con una junta acerrojada, así que volverá a trasladar el esfuerzo al tubo siguiente, y así sucesivamente de forma que sea la longitud de canalización acerrojada la que absorba el empuje total. Es importante acerrojar la longitud suficiente, ya que en caso de no hacerlo, sería la primera junta no acerrojada la que se desenchufaría. La longitud necesaria dependerá del accesorio que genere el empuje, del diámetro de la canalización, de la presión máxima de la red y del terreno y la altura de cobertura.
• Instalación en fuerte pendiente: a partir del 25% de pendiente en una canalización enterrada existe el riesgo de deslizamiento de las tuberías. Tradicionalmente esto se ha resuelto mediante macizos de anclaje unitarios que anclaban cada tubo. Esta solución puede resultar complicada de ejecutar por la propia fuerte pendiente del tramo. Una alternativa sería el uso de uniones acerrojadas. Al acerrojar todos los tubos colocados en la fuerte pendiente, se evita que se desenchufen entre sí. Esta solución debe completarse o bien con un macizo de anclaje en la parte superior del tramo o bien con una longitud determinada de canalización acerrojada en la parte plana después de la fuerte pendiente. Ambas soluciones deben dimensionarse de forma que absorban el esfuerzo de deslizamiento del tramo completo en fuerte pendiente.
• Instalación en camisa: este tipo de instalación consiste en introducir una canalización en el interior de una camisa circular existente o instalada específicamente para esta aplicación. Para ello, es importante que la canalización se instale tirando de ella, nunca empujando, ya que esto último podría dañarla. En el caso de utilizar tuberías de fundición dúctil con juntas no acerrojadas, la instalación se realiza gracias a un cable de acerrojado que une un tubo con otro y permite tirar de todo el tramo. La opción con juntas acerrojadas es más sencilla, ya que al usar estas últimas, la canalización por sí misma es capaz de soportar los esfuerzos de tracción sin desenchufarse.
Estas son las aplicaciones más habituales, aunque en general, las juntas acerrojadas se pueden utilizar para resolver todas aquellas instalaciones o situaciones en las que las tuberías de fundición dúctil se sometan a esfuerzos de tracción.
Juntas acerrojadas de Saint-Gobain PAM
Saint-Gobain PAM dispone de una amplia gama de juntas acerrojadas, fruto de la innovación e investigación en este campo. Todas las juntas acerrojadas parten de las juntas tradicionales, STANDARD y EXPRESS, a las que se han añadido elementos que hacen las funciones de acerrojado. Así, las juntas acerrojadas se agrupan en dos familias:
• Acerrojado con insertos: el acerrojado se consigue gracias a insertos metálicos con forma de sierra que están embebidos dentro de las juntas de elastómero. Esta familia se llama “acerrojados Vi” • Acerrojado con cordón de soldadura: el acerrojado se consigue gracias al cordón de soldadura del
extremo liso y al anillo de acerrojado. Esta familia recibe el nombre de “acerrojados Ve”.
Dentro de estos dos grupos se engloban todas las juntas acerrojadas que ofrece Saint-Gobain PAM, que incluyen todos los diámetros DN 60 a DN 2000 y dan solución a todos los niveles de presión.
La junta STANDARD Vi se puede instalar en aquellas canalizaciones que trabajen con valores de presión medios. Existe en la gama de diámetros entre 60 y 600. Se trata de una junta STANDARD que lleva embebidos los insertos metálicos. Se instala en el tubo normal con enchufe STANDARD, el mismo que si se tratara de la junta STANDARD no acerrojada. Los accesorios pueden llevar la misma junta STANDARD Vi o la EXPRESS Vi, que es la versión acerrojada con insertos metálicos de la junta EXPRESS para accesorios.
Para situaciones con presiones más altas, la solución serían las juntas UNIVERSAL STANDARD Vi, STANDARD Ve o UNIVERSAL STANDARD Ve. La junta STANDARD Ve se instala en un tubo normal con enchufe STANDARD al que se le ha añadido un cordón de soldadura en el ext remo liso, y para realizar el acerrojado requiere del anillo de acerrojado, bulones y contrabrida. Las juntas UNIVERSAL STANDARD Ve y Vi requieren un tubo UNIVERSAL, caracterizado por el enchufe de doble cámara. En la primera cámara se realiza la función de estanqueidad con el anillo de elastómero STANDARD y en la segunda, la función de acerrojado. En el caso de UNIVERSAL STANDARD Ve, el acerrojado se realiza gracias al cordón de soldadura del extremo liso y al anillo de acerrojado. En la junta UNIVERSAL STANDARD Vi, el acerrojado se realiza mediante una junta de elastómero con insertos metálicos.
En la tabla 1 se recoge un resumen de los tipos de juntas acerrojadas más habituales. Tabla 1 - Juntas acerrojadas más habituales
Junta DN Tipo de
acerrojado Tipo de tubo Aplicación
STANDARD Vi 60-600 Insertos
metálicos STANDARD Medias presiones
EXPRESS Vi 60-300 Insertos metálicos
Accesorios con enchufe
EXPRESS Medias presiones
STANDARD Ve 80-1200 Cordón de soldadura
STANDARD con cordón de
soldadura Altas presiones
UNIVERSAL
STANDARD Vi 80-600
Insertos
metálicos UNIVERAL Altas presiones
UNIVERSAL
STANDARD Ve 100-1200
Cordón de soldadura
UNIVERSAL con cordón
de soldadura Altas presiones
Para diámetros DN 1400-2000 existe la junta PAMLOCK que realiza el acerrojado mediante un cordón de soldadura y está especialmente diseñada para soportar los grandes esfuerzos que se generan en los grandes diámetros.
Todas las juntas acerrojadas de Saint-Gobain PAM han sido diseñadas y desarrolladas de acuerdo con la norma UNE-EN 545.
