El Policloruro de Vinilo

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Policloruro de vinilo El Policloruro de Vinilo (PVC) es un moderno, importante y conocido miembro de la familia de los termoplásticos. Es un polímero obtenido de dos materias primas naturales cloruro de sodio o sal común (ClNa) (57%) y petróleo o gas natural (43%), siendo por lo tanto menos dependiente de recursos no renovables que otros plásticos. Es uno de los polímeros más estudiados y utilizados por el hombre para su desarrollo y confort, dado que por su amplia versatilidad es utilizado en áreas tan diversas como la construcción, energía, salud, preservación de alimentos y artículos de uso diario, entre otros. El desarrollo en tecnología y aplicaciones no ha tenido pausa llegándose en nuestros días a una producción de 25 millones de ton. Estudios realizados por el Centro de Ecología y Toxicología de la Industria Química Europea (ECETOC), señalan que la producción de PVC se realiza sin riesgos para el medio ambiente. El PVC se presenta en su forma original como un polvo blanco, amorfo y opaco. Es inodoro, insípido e inocuo, además de ser resistente a la mayoría de los agentes químicos. Es ligero y no inflamable por lo que es clasificado como material no propagador de la llama. No se degrada, ni se disuelve en agua y además es totalmente reciclable. Es uno de los polímeros más estudiados y utilizados por el hombre para su desarrollo y confort, dado que por su amplia versatilidad es utilizado en áreas tan diversas como la construcción, energía, salud, preservación de alimentos y artículos de uso diario, entre otros.

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El policloruro de ViniloMonografia

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Policloruro de viniloEl Policloruro de Vinilo (PVC) es un moderno, importante y conocido miembro de la familia de los termoplásticos. Es un polímero obtenido de dos materias primas naturales cloruro de sodio o sal común (ClNa) (57%) y petróleo o gas natural (43%), siendo por lo tanto menos dependiente de recursos no renovables que otros plásticos.Es uno de los polímeros más estudiados y utilizados por el hombre para su desarrollo y confort, dado que por su amplia versatilidad es utilizado en áreas tan diversas como la construcción, energía, salud, preservación de alimentos y artículos de uso diario, entre otros.El desarrollo en tecnología y aplicaciones no ha tenido pausa llegándose en nuestros días a una producción de 25 millones de ton.Estudios realizados por el Centro de Ecología y Toxicología de la Industria Química Europea (ECETOC), señalan que la producción de PVC se realiza sin riesgos para el medio ambiente.

El PVC se presenta en su forma original como un polvo blanco, amorfo y opaco.Es inodoro, insípido e inocuo, además de ser resistente a la mayoría de los agentes químicos.Es ligero y no inflamable por lo que es clasificado como material no propagador de la llama.No se degrada, ni se disuelve en agua y además es totalmente reciclable.Es uno de los polímeros más estudiados y utilizados por el hombre para su desarrollo y confort, dado que por su amplia versatilidad es utilizado en áreas tan diversas como la construcción, energía, salud, preservación de alimentos y artículos de uso diario, entre otros.El desarrollo en tecnología y aplicaciones no ha tenido pausa llegándose en nuestros días a una producción de 25 millones de toneladas.Punto de ebullición (°C) - 13,9 +/- 0,1

Punto de congelación (°C) - 153,7

Densidad a 28,11°C (gr/cm3) 0,8955

Calor de fusión (kcal/mol) 1,181

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Calor de vaporización 5.735

Indice de refracción a 15° 1,38

Viscosidad a - 10°C (mPoisses) 2,63

Presión de vapor a 25°C (mm) 3,000

Calor específico del líquido (cal/g) 0,38

Calor específico del vapor 10,8 - 12,83

Calor de combustión a 80°C (Kcal/mol) 286

 

Características del PVC

Resistente y livianoSu fortaleza ante la abrasión, bajo peso (1,4 g/cm3), resistencia mecánica y al impacto, son las ventajas técnicas claves para su elección en la edificación y construcción.

Versatilidad.Gracias a a la utilización de aditivos tales como estabilizantes, plastificantes y otros, el PVC puede transformarse en un material rígido o flexible, teniendo así gran variedad de aplicaciones.

Estabilidad.Es estable e inerte. Se emplea extensivamente donde la higiene es una prioridad. Los catéteres y las bolsas para sangre y hemoderivados están fabricadas con PVC.

Longevidad.Es un material excepcionalmente resistente. Los productos de PVC pueden durar hasta más de sesenta años como se comprueba en aplicaciones tales como tuberías para conducción de agua potable y sanitarios; de acuerdo al estado de las instalaciones se espera una prolongada duración de las mismas. Una evolución similar ocurre con los marcos de puertas y ventanas en PVC.

Seguridad.Debido al cloro que forma parte del polímero PVC, no se quema con facilidad ni arde por si solo y cesa de arder una vez que la fuente de

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calor se ha retirado.Se emplea eficazmente para aislar y proteger cables eléctricos en el hogar, oficinas y en las industrias. Los perfiles de PVC empleados en la construcción para recubrimientos, cielorrasos, puertas y ventanas, tienen también esta propiedad de ignífugos.

Reciclable.Esta característica facilita la reconversión del PVC en artículos útiles y minimiza las posibilidades de que objetos fabricados con este material sean arrojados en rellenos sanitarios. Pero aún si esta situación ocurriese, dado que el PVC es inerte no hay evidencias de que contribuya a la formación de gases o a la toxicidad de los lixiviados.

Recuperación de energía.Tiene un alto valor energético. Cuando se recupera la energía en los sistemas modernos de combustión de residuos, donde las emisiones se controlan cuidadosamente, el PVC aporta energía y calor a la industria y a los hogares.

Buen uso de los recursos.Al fabricarse a partir de materias primas naturales: sal común y petróleo. La sal común es un recurso abundante y prácticamente inagotable. El proceso de producción de PVC emplea el petróleo (o el gas natural) de manera extremadamente eficaz, ayudando a conservar las reservas de combustibles fósiles. Es también un material liviano, de transporte fácil y barato.

RentableBajo costo de instalación y prácticamente costo nulo de mantenimiento en su vida útil.

Aislante eléctricoNo conduce la electricidad, es un excelente material como aislante para cables.

Tuberias de PVC

Las tuberías plásticas de PVC han resultado una excelente solución para el manejo de fluidos sanitarios (drenaje) y de agua potable dentro de la construcción de viviendas ahorrando costos de instalación y también de material en relación a las tuberías

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metálicas como el acero o el cobre.También estas tuberías de PVC han resultado de gran utilidad en la industria al sustituir materiales costosos como el acero al carbón y hasta el acero inoxidable en aplicaciones corrosivas ya que es de fácil instalación, tiene propiedades que soportan corrosión y su peso es muy liviano en relación a las tuberías de acero lo que permite instalar más rápido y con menos recursos humanos y de maquinaria.El PVC fue utilizado por primera vez para la fabricación de tuberías en Alemania en la década de 1930 . Es un material que cumple con los rangos de temperatura, presión y diámetros necesarios en procesos químicos y otras aplicaciones industriales. Ofrece una combinación única de flexibilidad, durabilidad, bajo peso y una excepcional resistencia a la corrosión. Ahorros significativos en la instalación y mantenimiento a lo largo de su vida útil son fundamentales en la selección y uso de este material de ingeniería. Existen varios tipos de uniones entre secciones de Tubería de PVC, entre los cuales se puede mencionar “Cementar” (se une con adhesivos) y “combinación de Campana y Anillo” (se une por acople). Ambos tipos de unión proporcionan una superficie interior lisa que permite el libre flujo de líquidos y desechos lo que los hace ideales para la conducción de aguas negras y redes pluviales. Las uniones son herméticas, de fácil y rápida ejecución. Las Tuberías de PVC son fáciles de manipular y no se oxidan ni se ven afectadas por los cambios bruscos de temperatura. Son las más aconsejables para realizar obras de fontanería ya que no se necesita soldar las piezas. Además, son fáciles de desmontar y limpiar en caso de que se obstruyan. Desde sus inicios en la aplicación de tuberías ha dado magníficos resultados en instalaciones hidráulicas de diferentes tipos, desde casas habitación hasta extensas redes de distribución de agua potable y alcantarillado en grandes ciudades. Sus aplicaciones son: agua potable, distribución de aguas de proceso, distribución de agua helada y torres de enfriamiento, líneas de químicos, sistemas de lavado, tratamiento de agua, albercas, tinas de hidromasaje, redes de drenaje y agua de desecho, inyección de cloro y dióxido clorhídrico, sistemas de riego en campos de golf, riego comercial, conducción de cables eléctricos, entre otros.Los tipos de PVC principales que existen son:Tuberías PVC Alcantarillado Serie 20 y Serie 25:La tubería de PVC para alcantarillado se fabrica regularmente de 4" hasta 24", es color marrón o naranja, en serie 20 o serie 25,

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con campana y anillo incluido, y se usa principalmente para los drenajes sanitarios de los fraccionamientos o alcantarillado sanitario, colectores o subcolectores que descargan en las líneas principales municipales que también podrían ser de PVC algunas de ellas. Color - Naranja o Marron. Uso - Drenaje en la urbanización de terrenos. Extremos - Campana con anillo y espiga. Tipo de anillos - Rieber y Anger. Instalación - Rápida ya que se instala introduciendo la espiga

de un tubo dentro de la campana de otro. Aditamentos de instalación - Lubricante para que entre

correctamente y no se muevan los anillos al instalarlo. Longitud - 6 metros por tramo. Sistema - Métrico. Diámetros - De 4” hasta 30”.

Tuberías de PVC Hidraulico de RD:Los RD más comunes son el 26, 32.5 y el 41, que se refieren al espesor de la tubería y por consecuencia su soporte a la presión. Se pueden usar desde sistemas de riego, y en líneas e agua potable de los fraccionamientos. La tubería viene de color blanco cuando es de fabricación nacional y de color azul cuando es de importación. RD 26, 32.5 y 41 siendo el 26 el que soporta mayor presion

por tener mas espesor. Color - Blanco. Uso - Agua potable en la urbanización de terrenos o sistemas

de riego principalmente. Extremos - Campana con anillo y espiga. Tipo de anillos - Rieber y Anger. Instalación - Rápida ya que se instala introduciendo la espiga

de un tubo dentro de la campana de otro. Aditamentos de instalación - Lubricante para que entre

correctamente y no se muevan los anillos al instalarlo. Longitud - 6 metros por tramo. Sistema - Inglés. Diámetros - De 2” hasta 8” de línea.

Tuberias de PVC Hidraulico de Clase:La tubería de PVC de Clase viene en diámetros desde 4" y hasta 24". Existe clase 5, 7 y 10 que son los kilos de presión que soporta cada tubería. Es de color blanco y traen extremos con campana y anillo incluido y espiga el otro. Su aplicación es para conducción de agua potable en diámetros mayores

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principalmente, instalaciones de sistemas municipales de agua potable, bajadas pluviales, sistemas de riego agrícola, urbanización de fraccionamientos, entre otras. Clase 5, 7 y 10 siendo la 10 la que soporta mayor presión por

tener más espesor. Color - Blanco. Uso - Agua potable. Extremos - Campana con anillo y espiga. Tipo de anillos - Rieber y Anger. Instalación - Rápida ya que se instala introduciendo la espiga

de un tubo dentro de la campana de otro. Aditamentos de instalación.- Lubricante para que entre

correctamente y no se muevan los anillos al instalarlo. Longitud.- 6 metros por tramo. Sistema.- Metrico. Diametros.- De 4” hasta 24” de linea.

Tuberías de PVC Sanitario de Norma:La tubería de pvc uso sanitario es de color blanco, se fabrica de 2 a 8", es métrica y su aplicaciones principales son: drenajes y bajantes dentro de las casas habitación, bodegas y en general en cualquier edificación. Pueden instalarse a la vista o cubierto con el colado dentro de la edificación. Color – Blanco. Uso - Drenaje interior de las viviendas principalmente. Extremos - Lisos. Tipo de anillos - No usa. Instalación – Cementado. Aditamentos de instalación - Pegamento o cemento. Longitud - 6 metros por tramo. Sistema – Métrico. Diámetros - De 1 ½”” hasta 8” de línea.

Tuberías de PVC Conduit Pesado: Color - Verde. Uso - Eléctrico para conducción de cableado de alta o baja

tensión en instalaciones ocultas o visibles en áreas de tipo industrial o subterraneas.

Extremos - Espiga y abocinado. Tipo de anillos - No usa. Instalación - Cementado. Aditamentos de instalación - Pegamento o Cemento para

PVC. Longitud - 3.05 metros por tramo. Sistema - Inglés.

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Diámetros - De ½” hasta 6”.Tuberías de PVC Cedula 40:La tubería de PVC cedula 40 se fabrica desde 1/2" y hasta 24".Se fabrica en sistema ingles a 6 metros de largo, cuenta con un extremo abocinado y otro espiga, se puede conectar con cualquier conexión de sistema ingles incluso la cedula 80. La temperatura de operación no debe de exceder los 60 °C y en temperaturas de más de 23 °C se tiene que aplicar un factor de corrección para la presión de Trabajo. Sus aplicaciones son semi-industriales, riego residencial, campos de golf y de invernaderos, albercas, parques acuáticos, balnearios, tinas de hidromasaje, procesos químicos, plantas de tratamiento de agua, instalaciones electromecánicas, instalaciones hidrosanitarias, bajadas pluviales, agua helada y torres de enfriamiento, líneas de distribución de agua de proceso, inyección de cloro y dióxido clorhídrico, sistemas de manejos de alumbre y cáusticos, entre otras. Color - Blanco. Uso - Aplicaciones industriales ligeras o instalaciones de

manejo de agua potable en albercas comerciales y residenciales, campos de golf, sistemas de riego, etc.

Extremos - Abocinado y espiga. Tipo de anillos - No usa. Instalación - Cementado. Aditamentos de instalación - Pegamento acorde al diámetro

y a las condiciones de instalación. Puede usar primer para mejorar la eficiencia de cementado.

Longitud - 6 metros por tramo. Sistema - Inglés. Diametros - De ½”” hasta 12” de línea.

Tuberías de PVC Cedula 80:La tubería de PVC cedula 80 se fabrica desde 1/2" y hasta 24".Se fabrica en sistema ingles a 6 metros de largo, cuenta con extremos lisos terminación espiga en ambos extremos pero también se le pueden hacer roscas para unirse con conexiones roscadas. Su color es gris oscuro y se puede conectar a cualquier conexión de sistema inglés. La temperatura de operación no debe de exceder los 60 °C y en temperaturas de más de 23 °C se tiene que aplicar un factor de corrección para la presión de Trabajo. Al roscar las este tipo de tubería, las presiones de operación se reducen al 50% y solo se recomienda roscar hasta 4". Sus aplicaciones son industriales con fluidos corrosivos, minería, tratamiento de agua, sistema de

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enfriamiento de procesos. Instalaciones electromecánicas, agua helada y torres de enfriamiento, líneas de distribución de agua de proceso, inyección de cloro y dióxido clorhídrico, sistemas de manejo de alumbre y cáusticos, agua de mar, químicos, ácidos para refinerías y metalmecánica. Color - Gris Oscuro. Uso - Manejo de fluidos corrosivos a presiones de hasta 150

lbs. Minería, plantas de tratamiento, metalmecánica, sistemas de ácidos, automotríz, agua desionizada, etc.

Extremos - Lisos. Tipo de anillos - No usa. Instalación - Cementado. También existen conexiones

roscadas en caso de que asi sean requeridas. La tubería viene con extremos lisos pero el usuario final puede determinar si le rosca los extremos para no tener que cementar. Las conexiones roscadas las hay disponibles hasta 4”.

Aditamentos de instalación.- Pegamento acorde al diámetro y tipo de PVC asi como a las condiciones de instalación. Puede usar primer para mejorar la eficiencia de cementado.

Longitud - 6 metros por tramo. Sistema - Inglés. Diámetros - De ½” hasta 12” de línea.

Fabricación del PVCLas principales materias primas para la producción de PVC son el petróleo y la sal común o cloruro sódico, sin embargo existen otros ingredientes, como plastificantes, catalizadores y pigmentos colorantes que mejoran sus propiedades.En su composición, el PVC contiene un 57% de cloro, proveniente de la sal común y un 43% de hidrocarburos (gas y/o petróleo). El refino del petróleo da lugar a una fracción, las naftas, que, por medio de un proceso denominado craking, producen, entre otras sustancias gaseosas, el etileno, una de las bases para la fabricación de PVC. Paralelamente el cloruro sódico se descompone por electrólisis, obteniéndose cloro y además hidróxido sódico e hidrógeno. Aproximadamente el 35% del cloro obtenido en este proceso se destina a la producción de PVC.

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La reacción del etileno y cloro da lugar al monómero cloruro de vinilo (VCM), obteniéndose previamente el producto intermedio dicloretano (EDC). En los inicios de la producción de VCM, se usaba principalmente el acetileno; en la actualidad sólo se produce así el 7% del VCM y el resto se obtiene por oxicloración.

En la primera sección el dicloroetileno (EDC) se produce mediante una reacción de cloración directa mientras que en la segunda sección se produce mediante una reacción de oxicloración. Las dos reacciones son exotérmicas.El EDC que se produce en la cloración directa se puede alimentar directamente al horno de craqueo (tercera sección) mientras que el obtenido en la oxicloración necesita pasar por una etapa de purificación antes de entrar en la sección de craqueo.La tercera sección es el craqueo del EDC para formar VCM. Tras el craqueo los productos (VCM, HCl y EDC no convertido) pasan a una etapa de destilación de donde se obtiene el VCM producto y se

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separan el HCl y el EDC que se reciclan a oxicloración y destilación de EDC respectivamente.

Las reacciones que intervienen son las siguientes:

Como se observa de la reacción global el proceso es balanceado, en cuanto al ácido clorhídrico, siendo reutilizado todo el ácido generado en el craqueo en la sección de oxicloración.Mediante la polimeración del monómero VCM en reactores, en unas condiciones adecuadas de presión y temperatura, se obtiene el polímero policloruro de vinilo (PVC).

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El VCM junto con agua caliente se alimentan a un reactor discontinuo junto con los activadores y aditivos necesarios. En este reactor se lleva a cabo la polimerización en suspensión y una vez se ha completado se descarga a un depósito que hace de pulmón para mantener una producción continua a las siguientes secciones del proceso. La reacción de polimerización es endotérmica y el calor es extraído mediante agua de refrigeración en serpentines.Después de la sección de reacción viene la sección de desgasado en la cual se desorbe el monómero no convertido empleando vapor en un stripper, esta corriente es comprimida, condensada y reciclada a la alimentación del proceso. Por el fondo del stripper sale una corriente con el polímero y con agua, para quitar el agua pasa a una centrífuga y el PVC húmedo pasa a la sección de secado. El secado se produce en un ciclón con aire caliente. Del ciclón pasa mediante transporte neumático a un silo y a la unidad de envasado. La figura muestra el proceso de fabricación del PVC.

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El rendimiento del proceso es prácticamente del 100%, necesitándose 1001kg de VCM para obtener 1000kg de PVC. Los consumos de servicios auxiliares son de aproximadamente 0,8t de vapor por tonelada de PVC, 170kWh y aditivos y productos químicos por un valor aproximado de 11€.Las resinas de PVC se pueden producir mediante cuatro procesos diferentes: Suspensión, emulsión, masa y solución.

SuspensiónEl polimerizado formado en suspensión se separa del agua por filtración en forma de perlitas finas, y se seca a continuación. Al estar ampliamente liberado de los aditivos perjudiciales, posee las mejores propiedades mecánicas y eléctricas. Este polimerizado ofrece el aspecto de llovizna y no necesita en algunas manipulaciones de preparación previa.Con el proceso de suspensión se obtienen homopolímeros y copolímeros y es el más empleado, correspondiéndole cinco octavas partes del mercado total. El proceso se lleva a cabo en reactores de acero inoxidable por el método de cargas la tendencia es hacia reactores de 15.000 Kg.En la producción de resinas de este tipo se emplean como agentes de suspensión la gelatina, los derivados celulósicos y el alcohol polivinílico, en un medio acuoso de agua purificada o de aereada. Algunas veces se hace necesaria el agua desmineralizada. Los catalizadores clásicos son los peróxidos orgánicos. Este tipo de resinas tiene buenas propiedades eléctricas.

Emulsión

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El polimerizado en emulsión precipita en la dispersión acuosa en forma de polvo fino y blanco, y se aísla secándolo por atomización o mediante precipitación electrolítica y subsiguiente secado en tambor. El producto contiene aún parte de los aditivos emulsionantes, por lo que presenta propensión a absorber más agua, junto con unas propiedades mecánicas inferiores (esto tiene el inconveniente de que el material se enturbia, y su calidad aislante queda limitada, pero por otra parte tiene la ventaja de que los agentes del reblandecimiento se absorben bien).Con el proceso de emulsión se obtienen las resinas de pasta o dispersión, las que se utilizan para la formación de plastisoles. Las resinas de pasta pueden ser homopolímeros o copolímeros; también se producen látices. En este proceso se emplean verdaderos agentes surfactantes derivados de alcoholes grasos, con objeto de lograr una mejor dispersión y como resultado un tamaño de partícula menor.Dichos surfactantes tienen influencia determinante en las propiedades de absorción del plastisol. La resina resultante no es tan clara ni tiene tan buena estabilidad como la de suspensión, pero tampoco sus aplicaciones requieren estas características. El mercado de esta resina es de dos octavos del total de la producción mundial.

Masa

La producción de resina de masa se caracteriza por ser de “proceso continuo”, donde sólo se emplean catalizador y agua, en ausencia de agentes de suspensión y emulsificantes, lo que da por resultado una resina con buena estabilidad. El control del proceso es muy crítico y por consiguiente la calidad variable. Su mercado va en incremento, contando en la actualidad con un octavo del mercado mundial total.

Solución

La polimerización de las resinas tipo solución se lleva a cabo precisamente en solución, y a partir de este método se producen resinas de muy alta calidad para ciertas especialidades. Por lo mismo, su volumen de mercado es bajo.Dentro de la producción de resinas, tenemos varios procesos para modificar las propiedades de las mismas. La copolimerización es uno de ellos, y tiene por objeto obtener temperaturas de fusión menores, lo que es especialmente benéfico para procesos de inyección, soplado y compresión. Los terpolímeros de vinilo-acetato son especialmente adecuados sobre todo si se necesita resistencia al impacto.Otro proceso de modificación de las propiedades de las resinas es el de post-cloración. Este consiste en la adición de cloro a la molécula de PVC, hasta un 66-68% de cloro. Este nivel de cloro adicional permite que se eleve la temperatura de distorsión de la resina, lo cual hace posible nuevas aplicaciones, principalmente conducir líquidos con temperaturas hasta de 80°C.

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También existen los “composites” que son ligas que se hacen con objeto de mejorar las propiedades físicas del PVC, mezclándolo con fibra de vidrio o con fibras naturales como la seda, la lana o el algodón.

CONTROL DE CALIDAD

Es indispensable tener un control de calidad en tuberías para tener certeza de que se esta utilizando un producto de calidad y que cumple con los requerimientos necesarios de los consumidores, de esta manera se podrán evitar riesgos de sufrir roturas, fugas, o de no alcanzar el tiempo de su vida útil para ello:

FABRICANTE MATERIAL DIÁMETRO NORMA CLASE (PRESIÓN DE TRABAJO) FECHA DE FABRICACIÓN NUMERACIÓN LOTE

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Además para el control en la calidad hay hay que tener en cuenta:

PRESIÓN NEGATIVA EN TUBERIAS DE PVCLos tubos de PVC pueden soportar presiones negativas (vacío). Según las investigaciones realizadas por el Dr. R.K. Watkins de Utah State University, un conducto de PVC colocado de forma conveniente sobre el suelo y operando a temperaturas de servicio razonable, no puede colapsar bajo el efecto de una presión negativa. En efecto, los cálculos han demostrado que mismo si la temperatura de operación es elevada (hasta 38°C), la presión negativa requerida para provocar el aplastamiento de un tubo de PVC es superior a la presión atmosférica. En otros términos, el conducto está en condiciones de soportar un vacío absoluto.Poco importa el material utilizado, la presencia de presiones negativas debe ser evitada lo más posible en el interior de un sistema de cañerías bajo presión. Siempre, dentro de la eventualidad y teniendo en cuenta las posibles apariciones de una presión negativa

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en el conjunto de un sistema de tuberías, los conductos de PVC poseerán la fuerza requerida para soportar tal depresión.

VALOR DEL COEFICIENTE DE MANNING “n” PARA TUBERIAS DE PVC

Los resultados de ensayos y de medidas en condiciones reales nos permiten concluir que un valor “n” de 0,009 es conservador al momento de proceder al diseño de una red por gravedad con pendiente mínima. Las razones de este valor son descriptas a continuación:

En el pasado, fue común utilizar un único valor de “n” para todo tipo de tubos, probablemente a los fines de simplificación. Ningún dato científico justifica este valor de “n” único y universal ya que complica la concepción y la construcción de un sistema gravitacional optimizado. Es por lo tanto esencial reconocer que materiales distintos poseen coeficientes de Mainning que le son propios.

Con el fin de justificar esto se deberá atribuir un coeficiente “n” particular y para ello una importante investigación técnica se ha desarrollado. Las publicaciones de los treinta últimos años en relación con las propiedades hidráulicas de las redes de desagües sanitarios han sido revisadas. Este esfuerzo permite interesantes conclusiones:- Ninguna investigación científica o técnica ha dado un valor de “n” de 0,013 para las tuberías de PVC, que es la de las redes existentes o de ensayos de laboratorio. En más, estas investigaciones han demostrado que las propiedades hidráulicas de tubos de PVC no son de ninguna manera similares a los de tubos de cemento, gres o fibro-cemento. Todos los libros técnicos de referencia dedicados a la concepción de redes de desagüe consagran muy poco espacio en sus contenidos a los tubos de PVC. El manual de "Design and Construction of Sanitary and Storm Sewers" publicado por American Society of Civil Engineers (ASCE) da una cantidad de valores de “n” para los conductos en plástico en el orden de 0,011 a 0,015. En ningún momento los autores aportan justificación para apoyar estas recomendaciones.Por lo tanto no existe ninguna justificación técnica para apoyar la utilización de un valor de “n” de 0,013 para el diseño de una red de desagüe por gravedad con tubos de PVC.- La compilación y análisis de datos científicos medidos a la fecha da una media aritmética de 0,0088 para el valor “n” de tuberías de PVC, con un margen medio de 0,0006. Un valor de “n” de 0,013 se sitúa a más de 7 veces del valor medio medido. Es por lo tanto injustificado de utilizar un valor de 0,013 al momento de proceder al diseño y calculo de una red por gravedad en PVC. Un valor de “n” de 0,009 esta mucho más acorde con la realidad.

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EFECTOS DE LOS RAYOS UV SOBRE LOS TUBOS DE PVC

Con el objeto de conocer los efectos de los rayos UV sobre las tuberías de PVC, las compañías miembros de Uni-Bell procedieron a un estudio, a fines de 1970, con una duración de dos años, en diversos lugares de los EUA y de Canadá. A lo largo de este estudio los tubos de PVC estuvieron colocados sobre soportes horizontales y dispuestos de manera de recibir una exposición continua a los rayos del sol. A intervalos regulares durante el estudio, las muestras fueron sometidas a ensayos para evaluar las propiedades mecánicas del tubo, con acento particular sobre el lado expuesto más intensamente a la radiación.

Los resultados de este estudio (publicado bajo el titulo UNI-TR-5 " The Effects of Ultraviolet Aging on PVC Pipe ") muestran una reducción progresiva de la resistencia al impacto de los tubos. El valor más bajo obtenido después de una exposición de dos años es de 158 lbs.pi, que equivale a 75% del valor original según la norma ASTM. De cualquier manera este valor reducido excede la resistencia al impacto de la mayoría de los productos utilizados en las redes de desagüe. Estos resultados demuestran que una exposición prolongada a los rayos UV no conlleva problemas particulares en relación con el mantenimiento de los productos en stock.

Los resultados del estudio muestran igualmente que el Modulo de Elasticidad y la Resistencia a la Tensión no son afectados. El hecho de que estas propiedades mecánicas no son afectadas significa que la resistencia a la Presión y la capacidad estructural del tubo de PVC quedan sin cambios. Los efectos de los rayos UV cesan en el momento que la exposición ha concluido.

Los efectos de los rayos UV pueden ser prevenidos intercalando una superficie opaca entre los rayos y los tubos, pues los rayos no la atraviesan. Si es necesaria una exposición de dos años, los tubos de PVC deberán estar cubiertos por una tela opaca permitiendo circular aire entre los tubos para así evitar una acumulación de calor excesivo.

DURACIÓN DE LOS TUBOS Y ACCESORIOS DE PVC

El PVC es un material donde la duración de vida es muy alta para sus artículos. Luego de un sondeo efectuado entre operadores de redes y de firmas del consejo para la fundación de investigaciones de la American Water Works Association (AWWARF), han mencionado la resistencia a la corrosión, la longevidad y la durabilidad como las principales razones que los llevan a elegir los tubos y accesorios de PVC para sus redes. Cuando se los consulta, a su entender, los tubos

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de PVC comparativamente a otros materiales, en lo que concierne a su longevidad, ellos clasifican a los tubos de PVC en el primer rango.