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ORGANIZACION PANAMERICANA DE LA SALUDOficina Sanitaria Panamericana, Oficina Regional de la

ORGANIZACION MUNDIAL DE LA SALUD

1965

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Utilización de

TUBERIAS PLASTICAS

en abastecimientos de agua potable

Trabajos presentados por elProfesor Charles A. Farish enel Simposio celebrado en Cara-cas, Venezuela, del 21 de octu-bre al 1 de noviembre de 1963

Publicación Científica No. 113 Mayo de 1965

ORGANIZACION PANAMERICANA DE LA SALUDOficina Sanitaria Panamericana, Oficina Regional de la

ORGANIZACION MUNDIAL DE LA SALUD525 Twenty-third Street, N.W.

Washington, D.C. 20037, E.U.A.

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CONTENIDO

ptlo Introducción ................................................ vPropósitos y papel de la Fundación Nacional de Saneamiento en elcampo del saneamiento ambiental .............................. 1

Investigaciones sobre plásticos para determinar la conveniencia de uti-2 lizar resinas y compuestos plásticos en sistemas de agua potable.... 20

Programa de control para la producción de tuberías plásticas sani-tariamente aceptables .45

Necesidad de mantener control sobre las composiciones plásticas, para4 asegurar una producción uniforme con materiales plásticos básicos... 58

5 Control de la calidad. ................................. 65

6 Las facilidades para el control de la calidad ..................... 73

Consideraciones sobre el uso de tubos plásticos y conexiones para7 conducción de agua potable ................................... 83

8 Tipos de materiales plásticos y algunas de sus propiedades básicas. . 91

9 Comportamiento del tubo plástico bajo condiciones de ataque o deservicio .99

1o n Los puntos de vista de la industria en relación con los plásticos, inclu-yendo las actividades del Instituto de Tubos Plásticos ............. 110

1 11 Instalación y uso de tubos plásticos, incluyendo características hidráu-licas y de flujo ............................................... 119

Aceptación de los tubos plásticos por funcionarios de sanidad y de12 acueductos .................................................. 134

13 Usos de los plásticos en otros aspectos de la salud pública .......... 146

14 Fabricación de tubos plásticos y equipos de producción ............ 158

iii

INTRODUCCION

En muchas partes de América Latina es ya una realidad la producción de

tuberías plásticas y el uso de éstas se está extendiendo rápidamente.

El impulso de la industria de los plásticos es una actividad que necesita de

inversiones relativamente pequeñas y ello conduce a una situación paradójica.

Por un lado, es favorable debido a la posibilidad de estimular la producción

local, lo que constituye uno de los objetivos principales de los programas de

desarrollo, pero por otra parte es muy posible que los fabricantes irresponsables

consigan llegar más fácilmente al mercado produciendo materiales que pueden

ofrecer peligros para la salud o que no sean técnicamente aceptables.

Por estas razones, el Ministerio de Sanidad y Asistencia Social y el Instituto

Nacional de Obras Sanitarias de Venezuela solicitaron a la Organización Pana-

mericana de la Salud que organizara un Simposio sobre la Utilización de Tuberías

Plásticas en Abastecimientos de Agua Potable.

El Simposio tuvo lugar en Caracas, Venezuela, del 21 de octubre al 1 de

noviembre de 1963, organizado por la Oficina Sanitaria Panamericana, con

la ayuda financiera de la Organización de los Estados Americanos, y patrocinado

por el Ministerio de Sanidad y Asistencia Social de Venezuela.

Asistieron 70 participantes de Venezuela, provenientes del Ministerio de

Sanidad y Asistencia Social, del Instituto Nacional de Obras Sanitarias, de uni-

versidades, industrias privadas y del Banco Obrero. Además estuvieron presentes

15 participantes provenientes de Argentina, Brasil, Colombia, Costa Rica, Chile,

Jamaica, México, Panamá, Perú, Trinidad y Dominica.

La preparación del material para el Simposio estuvo a cargo del Profesor

Charles A. Farish, Director Ejecutivo de la National Sanitation Foundation

(Fundación Nacional de Saneamiento) de la Universidad de Michigan, Ann

Arbor, Michigan, Estados Unidos de América, institución que está reconocida

como una de las autoridades dirigentes en este campo. El Profesor Farish

presentó personalmente sus trabajos-que esencialmente consistieron en una pre-

sentación de las experiencias de la Fundación Nacional de Saneamiento sobre

tuberías plásticas-y contestó las diversas preguntas sobre el tema que le

formularon los participantes.

La Organización Panamericana de la Salud decidió publicar en esta obra los

trabajos del Profesor Farish por considerar que los que se interesan en el campo

del abastecimiento de agua en la América Latina encontrarán en ellos una fuente

permanente de valiosa información que les será de utilidad en las actividades

que lleven a cabo en sus países respectivos.

v

Lista de abreviaturas usadas en el texto

ABS Acrilonitrilo-butadieno-estireno

ASTM American Society for Testing Materials (Sociedad Americana de Ensayosde Materiales)

AWWA American Water Works Association (Asociación Americana de Sistemasde Abastecimiento de Agua)

DVW Drain-Waste and Vent Piping (tuberías para desagie, desechos y venti-lación cloacal)

FNS Fundación Nacional de Saneamiento

nSf Sello de Aprobación de la Fundación Nacional de Saneamiento

OTA Ortotolidina-arsenito

PE Polietileno

psi Pounds per square inch (libras por pulgada cuadrada)

PVC Cloruro de polivinilo

RMP Rubber-modified-polysterene (poliestireno modificado al caucho)

SDR Standard Dimension Ratios (Relaciones Dimensionales Normales)

La mención del nombre comercial de ciertos pro-ductos no implica, en modo alguno, que la OficinaSanitaria Panamericana los apruebe o recomiendecon preferencia a otros análogos.

CAPITULO 1

Propósitos y papel de la Fundación Nacional de Saneamiento en el campodel saneamiento ambiental

Ya desde épocas antiguas, los problemasambientales han sido definidos como los factoreshostiles del ambiente con los que se enfrenta elhombre en su lucha por la supervivencia. Hastael hombre primitivo percibía ya los peligros quele presentaba su ambiente natural, entre ellos elcalor y el frío, los problemas de alimentación,los insectos y los ataques de los animales sal-vajes. Así, a través de los siglos, el hombre seha visto obligado a combatir con su ambiente.Durante períodos enteros de nuestra civilizaciónla lucha contra los problemas ambientales con-sistía en simple lucha por la supervivencia. Hoyen día, en nuestra cultura moderna, las prácticasde higiene y saneamiento ambiental representan,más que una lucha por la supervivencia, métodosy maneras de prosperar. Muchos de los proble-mas ambientales que han azotado al hombrehan sido creados por él mismo. El hombre delas cavernas resolvía un problema ambiental alaprender a preparar una hoguera para calentarsu cuerpo y cocinar sus alimentos, pero al ha-cerlo, contaminaba su caverna con gases y pro.ductos de combustión. Esto le enseñó a tomarmedidas de control, tales como la construcciónde hogueras fuera de su caverna. El hombremoderno continúa cometiendo errores similaresa los del hombre primitivo, al contaminar elaire que respira, el agua, su lugar de trabajoo los alimentos necesarios para su supervivencia.

Hoy en día tenemos la suerte de contar con

científicos que luchan constantemente contra lospeligros actuales de nuestro ambiente. La com-binación de talentos que trabajan en el campode la salud pública forman el escudo necesariopara que el hombre no llegue a destruirse a simismo, al abusar del ambiente en que vive.

La labor del profesional en saneamiento am-biental no es fácil, pues muchas cualidades son'necesarias para enfrentarse a la gran variedad deproblemas que surgen diariamente. Como re-sultado de esta necesidad se creó la FundaciónNacional de Saneamiento ("National SanitationFoundation"), la cual tiene como propósito elayudar a encontrar soluciones a algunos de losproblemas de saneamiento ambiental.

A continuación aparecen cinco puntos gene-rales, algunos de los cuales proporcionarán datosbásicos sobre la Fundación Nacional de Sanea-miento (FNS), y otros suministrarán detallesacerca de programas específicos, tales como lasNormas de la Fundación, que deben cumplirlos equipos necesarios a utilizarse en la prepara-ción, expendio, etc., de alimentos.

Los cinco puntos son los siguientes:

1) Historia y organización de la Fundación.2) Estructuración de la Fundación.3) Normas de la Fundación.4) Funciones del Laboratorio de Ensayos dela Fundación.5) Significado del Sello de Aprobación de laFundación para las autoridades sanitarias.

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Fundación Nacional de Saneamiento-Propósitos

HISTORIA Y ORGANIZACION DE LA FUNDACION

La Fundación Nacional de Saneamiento es unorganismo voluntario, privado, sin fines de lucro,que trabaja en el campo del saneamiento que serelaciona con el ambiente total. Fue organizadaen 1944 por un pequeño grupo de dirigentesnacionales de la industria, el comercio y la saludpública, con el fin de buscar nuevos datos en laciencia de la salud pública que la elevaran alnivel del desarrollo tecnológico de la industriay de los problemas modernos con que se en-frentan los funcionarios de salud pública en suslabores. Tenía, además, el propósito de fomen-tar programas educativos y servicios de sanea-miento en colaboración con todos los interesados,y el de buscar soluciones a todos los problemasrelacionados con la higiene. Este organismoactúa como un elemento de enlace entre laindustria y las autoridades de salud pública.

La Fundación está subvencionada por donacio-nes, obsequios y legados de industrias, aso-ciaciones, fundaciones y particulares. Los fondosse utilizan de acuerdo con planes aprobados porel Consejo de Comisarios de la FNS.

El personal administrativo consta de unPresidente, un Vice-Presidente y un DirectorEjecutivo. Entre los miembros del Consejo deComisarios se cuentan representantes de la in-dustria y de la salud pública.

El pequeño grupo que al reunirse en 1944representaba las tres grandes fuerzas constituidaspor el Gobierno, la empresa privada y las uni-versidades, esbozó un programa de siete puntos,el cual debería establecer los principios y fijarlas bases sobre las cuales se organizarían laslabores de la Fundación Nacional de Sanea-miento.

La figura 1 ilustra el programa de siete puntosque se describe a continuación:

1) Es necesaria la presencia de personas per-tenecientes a los más altos círculos de la industriay del Gobierno, que tengan experiencia que loscapacite para reconocer los problemas y las respon-sabilidades tanto propias como mutuas.

2) Con un grupo semejante que proporcioneuna guía y dirección generales, deberá ser posible

delinear y promover actividades en áreas impor-tantes que tienen necesidad particular de experi-mentación, investigación y verificación.

3) Al existir los dirigentes, y al adquirirse cono-cimientos, los esfuerzos deben estar orientados amejorar y simplificar los aspectos legales de losdiferentes campos de interés mutuo. Esto entraña,necesariamente, un gran desarrollo de las rela-ciones públicas y de la actividad educativa, dirigi-das hacia los industriales y comerciantes, los queproponen y promulgan las leyes y reglamentos, ylos que velan por su cumplimiento. En la medidade lo posible, la enseñanza práctica, basada enhechos, debe tener prioridad sobre la coerción ysanción legal.

4) Como parte importante de este enfoquepositivo, deben organizarse reuniones y consultassobre los diferentes tipos de problemas, espe-cialmente en lo relativo a nuevos conocimientosobjetivos adquiridos. Para ello es necesaria larepresentación de todas las partes interesadas.

5) Con los conocimientos derivados de la inves-tigación científica y su divulgación, así como de ladiscusión de sus implicaciones en seminarios yotros tipos de reuniones, deberán desarrollarsenormas prácticas, que aseguren legalmente al in-dustrial una uniformidad del producto y den alpúblico adecuada protección.

6) El desarrollo de normas de solidez científicay de aplicación práctica engendra la necesidad deuna designación formal para el caso de cumpli-miento de dichas normas. Esto condujo al con-cepto del Sello de Aprobación de la FundaciónNacional de Saneamiento, y a su vez al desarrollode una segunda corporación, el Laboratorio deEnsayos de la FNS, que presta sus servicios a laindustria sobre una base retributiva. Estas rela-ciones se ilustran en la figura 2.

7) Ningún individuo, por sí solo, tiene derechoa establecer una norma para la Fundación Na-cional de Saneamiento. Esto solamente puede serhecho por un grupo de expertos debidamente de-signados. De la misma manera, ningún individuo,por si solo, tiene derecho a aplicar el Sello deAprobación, excepto en el caso en que se esté deacuerdo con las normas. Para realizar a cabalidadlas actividades y lograr los fines de la organiza-ción, se necesita un programa planificado para eldesarrollo y la divulgación de material educativode todo tipo. A este fin, se consideran todos los

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posibles medios de comunicación y se alcanzandiferentes clases de auditorios.

El amplio programa de siete puntos de laFundación Nacional de Saneamiento en el campodel saneamiento ambiental puede ser resumidocomo sigue: 1) personal entrenado, 2) investi-gación en el campo del saneamiento ambiental,3) seminarios nacionales sobre saneamiento paradiscutir problemas ambientales, 4) el Labora-torio de Ensayos de la Fundación Nacional deSaneamiento, 5) educación sanitaria y relacionespúblicas, 6) publicaciones y normas, y 7) librosde texto sobre saneamiento.

Este programa de siete puntos, que implicauna colaboración entre las ramas de la industria,del comercio y los organismos gubernamentalesde salud, tiene como propósito el proporcionarservicios al público. La Fundación, a través desu programa de mejoramiento del ambientefísico-biológico y social, se dedica a evitar en-fermedades, promover la salud y elevar el nivelde vida en los Estados Unidos. Los esfuerzosque se dedican a la educación e investigación,el desarrollo de normas, la promoción de losseminarios nacionales de saneamiento tales comolos "Congresos de Saneamiento Ambiental" quese llevaron a cabo en junio de 1959, en juniode 1961 y en junio de 1963, así como las demásramas del programa de la Fundación, siguenampliándose y fortaleciéndose constantementepara poder proporcionar mejores servicios a losfuncionarios de saneamiento, a la industria y alpúblico en general.

ESTRUCTURACION DE LA FUNDACION

La Fundación posee varias clases de comités,formados tanto por funcionarios de salud pú-blica como por miembros de las empresas in-dustriales. Tal vez el mejor conocido por losfuncionarios de salud pública es el Comité Con-junto sobre Normas para Equipos de Alimen-tación. La figura 2 ilustra la organización deeste Comité, que es la siguiente:

El Comité está formado por miembros de lasorganizaciones profesionales y sanitarias que se

mencionan a continuación, así como por miem-bros de asociaciones interesadas. Los miembrosde este Comité son elegidos por la organizaciónespecífica que representan en el seno del mismo.Las organizaciones son las siguientes:

1) American Dietetic Association (Asocia-ción Americana de Dietética).2) American Public Health Association (Aso-ciación Americana de Salud Pública, Secciónde Ingeniería y Saneamiento).3) Conference of Municipal Public HealthEngineers (Agrupación de Ingenieros Munici-pales de Salud Pública).4) Conference of State Sanitary Engineers(Agrupación de Ingenieros Sanitarios Esta-tales).5) Food Facility Engineers Society (Sociedadde Ingenieros de Servicios de Alimentos).6) Industry Advisory Committees (ComitésAsesores de la Industria).7) International Association of Milk, Food,and Environmental Sanitarians (AsociaciónInternacional de Inspectores Sanitarios deLeche y Alimentos).8) International Society of Food Service Con-sultants (Sociedad Internacional de Consul-tores sobre Servicios de Alimentos).9) National Association of Sanitarians (Aso-ciación Nacional de Inspectores Sanitarios).10) National Restaurant Association (Aso-ciación Nacional de Restaurantes).11) Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos(Enlace).12) Fuerzas Terrestres de los Estados Unidos(Enlace).13) Fuerzas Navales de los Estados Unidos(Enlace).14) Servicio de Salud Pública de los EstadosUnidos (Enlace).15) Administración de Veteranos (Enlace).

El Comité Conjunto sobre Normas paraEquipos de Alimentación trabaja en el desa-rrollo de las diferentes normas de la Fundación.Las normas no son consideradas por el personalde la FNS como una medida mágica que resuelvalos problemas de saneamiento. Son el resultadodel trabajo de las organizaciones sanitarias nom-bradas anteriormente, y de comités industriales

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6 Capítulo I

seleccionados por la empresa para cuyo equipose está preparando una norma especifica. Todapersona que considere que el Comité Conjuntono toma debidamente en cuenta la voz de losorganismos de sanidad, puede formular recomen-daciones a través de las organizaciones a lascuales pertenecen, como por ejemplo, la Agrupa-ción de Ingenieros Sanitarios Estatales; talessugerencias y recomendaciones pasan a ser objetode cuidadosa consideración por el Comité.

El Comité puede sugerir la formación decomités especiales de salud pública, compuestospor personal sanitario calificado en un campoparticular, con el fin de preparar el anteproyectode una norma. Este procedimiento se aplicó enel caso de la Norma No. 6, sobre los Congela-dores Aprovisionadores, la Norma No. 7, sobreRefrigeradoras y Congeladores Comerciales, laNorma No. 8, titulada "Equipo para la Prepara-ción de Alimentos Empaquetados a Mano oMecánicamente", y la Norma sobre el Equipode Preparación de Hielo que actualmente preparala Fundación Nacional de Saneamiento. El sis-tema ha acelerado el desarrollo y aceptación finalde las normas, y el Comité Conjunto ha recomen-dado que se siga el mismo procedimiento parael desarrollo de normas adicionales.

La Fundación utiliza los servicios de comitésespeciales, formados por personal profesionalcalificado en una especialidad particular, parapreparar criterios o normas, o para esbozar pro-gramas cuyos temas sobrepasen las funcionesprimordiales del Comité Conjunto sobre Normaspara Equipos de Alimentación. El programa detubos plásticos fue desarrollado por un comitéde este tipo, formado por ingenieros sanitariosestatales, en cooperación con el Comité Indus-trial. Este programa está tomando la forma deuna Norma sobre Plásticos, de la cual se daránmás detalles en el capitulo 10 de esta obra.

Hay otros comités conjuntos trabajando en elprograma de la Fundación Nacional de Sanea-miento, tales como el Comite Conjunto sobreEquipos para Piscinas. Este Comité ha pre-parado Normas sobre Filtros de Diatomáceas,Canales de Rebose-Espumaderos y Filtros de

Arena y está considerando otras normas relativasal funcionamiento de piscinas.

El Consejo de Consultores en Salud Pública,que actúa como junta de aprobación final de lasnormas de la FNS es designado por la Co-misión Ejecutiva de la Fundación, sobre la basede méritos profesionales y de representaciónregional. En una reunión reciente de la JuntaEjecutiva, el Consejo recomendó a la Fundaciónla designación de un grupo general de expertosen salud pública, que se dividiera luego enpequeños comités consultivos según las diferen-tes especialidades en el campo del saneamientoambiental. Esta estructuración sería muy valiosapara el personal administrativo de la FNS, enla organización y desarrollo de los programasgenerales a través de los cuales la Fundaciónpuede servir al personal de saneamiento deAmérica.

NORMAS DE LA FUNDACION

Las normas de la Fundación han sido desa-rrolladas por personal de saneamiento y porgrupos industriales que han visto la necesidadde obtener uniformidad en las especificaciones.Para la industria, la falta de normas y de es-pecificaciones uniformes ha representado con-fusiones y gastos inútiles. Durante muchos años,las autoridades de salud han preparado regla-mentos y ordenanzas tocantes al saneamiento delos establecimientos de preparación y expendiode alimentos. Pero esto ha implicado que losdepartamentos de salud pública tengan queresponsabilizarse con la aceptación de diferentestipos de equipos para la preparación y expendiode alimentos sin contar con especificacionesdefinitivas para los mismos. Los fabricantes deequipos a menudo se encuentran con diferentesrequisitos en cada Estado; muchas veces hastaexisten reglamentos e interpretaciones contra-dictorias dentro de los liímites de un mismoEstado. Esta confusión ha originado dudas enmuchos fabricantes, sobre la idoneidad pro-fesional de algunos funcionarios de saneamiento,quienes exponen libremente opiniones contra-


dictorias sobre lo que ellos llaman requisitosesenciales de saneamiento para los equipos depreparación y expendio de alimentos. Muchosdirigentes en el campo del saneamiento recono-cieron la necesidad de contar con normas uni-formes. Gracias a sus esfuerzos, la AsociaciónAmericana de Salud Pública y la Agrupación deFuncionarios Estatales y Territoriales de Sanidadpidieron que la Fundación "desarrollase normaspara diferentes fases de saneamiento".

Las normas deben basarse en hechos y en laexperiencia adquirida en la práctica cabal de laingeniería y del saneamiento. En muchos casos,la preparación de una norma individual precisala obtención de datos adicionales; la investiga-ción científica, por lo tanto, se hace necesaria. Nonos referimos a las investigaciones que un fabri-cante dado o un individuo pueda requerir parasus propios intereses, sino a las investigacionesque conciernen los intereses de todo un ramo dela industria y de los funcionarios de salud pú-blica, y cuyo fin es dar un servicio a la colectivi-dad.. Además, al reunirse personas con interesesmutuos para estudiar un problema dado, esbozarlas necesidades originales, revisar los diferentesinformes sobre la marcha de los trabajos de in-vestigación, se realiza un programa pre-educa-tivo. Los representantes de la industria llegan aconocer y a respetar los problemas del funciona-rio de saneamiento, y el funcionario de saludpública llega a apreciar los problemas de pro-ducción en la industria. Por lo tanto, se desa-rrolla automáticamente un proceso educativo.

La Norma No. 3, sobre máquinas para lavarplatos por aspersión, no pudo ser aprobada sinoal terminarse la investigación correspondiente.La industria de equipos de lavaplatos ha re-conocido la necesidad de revisar la Norma No. 3para aumentar su eficacia, de lo que han surgidonuevas interrogantes. El Laboratorio de Ensayosde la Fundación Nacional de Saneamiento estáestudiando, a petición de la industria interesada,los diferentes problemas que se le han presen-tado tanto a la industria como a los Comités deNormas de Salud Pública. Ahora, cuando losresultados de las investigaciones están propor-

cionando información adicional, las normaspueden revisarse, y hacerse más significativaspara la industria y para las autoridades sanitarias,proporcionando, además, mayor protección parala salud pública.

Todo programa eficaz de normas de saludpública debe tener como objetivo el prestarservicios al público. Entonces, puede tambiénser útil para los fabricantes de los equipos, losusuarios de los mismos y las autoridades sani-tarias que son las responsables de su cumpli-miento. El beneficio será general, ya que launiformidad en el diseño y construcción haceposible el cumplimiento de reglas fundamentalesde saneamiento. Un programa exitoso de normasdebe hacerse a la luz pública-sin secretos-ydebe servir a todos los intereses, pues de locontrario no existiría el concepto de "norma".Ningún grupo debe ser favorecido y, en lamedida de lo posible, debe asegurarse la com-pleta participación de todas las partes interesa-das. Este procedimiento democrático puederetrasar en uno o dos años la adopción finalde una norma, pero el éxito y la aceptación dela misma por los que la utilizan, depende dela oportunidad que éstos tienen de hacerse oirdurante el período de preparación. No es sola-mente el grupo industrial organizado el quedebe participar en la preparación de una norma,sino también el fabricante que no es miembrode un grupo. Las normas no deben afectar lasfuerzas competidoras de la industria-no puedenfavorecer un sector de la industria para ladesventaja de otro.

La experiencia de la Fundación ha hecho verque las normas complementan las ordenanzas delos establecimientos para la preparación y elexpendio de alimentos y proporcionan a lasgerencias de los restaurantes y al inspector sani-tario un medio de evaluar el equipo que ha sidodiseñado y fabricado de acuerdo con los princi-pios de saneamiento.

Cuatro conceptos fundamentales de sanea-miento están comprendidos en todas las normasde la FNS; éstos especifican que la construccióndel equipo debe ser: 1) de materiales ade-

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8 Capitulo 1

cuados, no tóxicos, de fácil limpieza, y que nose astillen, agrieten ni se mezclen con el ali-mento. El diseño y la construcción debe permi-tir: 2) facilidad de limpieza; 3) eliminaciónde todo posible refugio para insectos, polvo obacterias, y 4) protección de los alimentos.

El verdadero valor de las normas de sanea-miento se determina por su aceptación por partede todos los sectores interesados, el fabricante,los que utilizan los equipos y las autoridadessanitarias. Los fabricantes utilizarán las normassi sus clientes lo exigen. Los compradoresexigirán estas especificaciones si las autoridadessanitarias hacen énfasis en su significado.

Generalmente, donde los departamentos desalud pública no exigen el cumplimiento de lasnormas de la FNS, los fabricantes que abastecenlas jurisdicciones correspondientes a dichos de-partamentos abandonan el Programa del Sellode Aprobación. Se sabe por experiencia quealgunos industriales no vacilarían en violar lasnormas si ello contribuye a aumentar sus bene-ficios económicos, y si encuentran algunas áreasen las cuales pueden vender equipos deficientes,de inmediato abarrotarán el mercado de esaszonas con éstos. Estas personas no cambiaránde actitud, a menos que las autoridades sani-tarias, o los arquitectos que diseñan los equiposles inciten a ello. Por su parte, los arquitectosespecificarán diseños que concuerden con lasnormas de la Fundación Nacional de Sanea-miento al saber que las autoridades sanitariasexigen un equipo de fácil limpieza.

Muchos de estos problemas pueden solucio-narse mediante el establecimiento de programaseducativos y con un buen sistema de relacionespúblicas. Los esfuerzos en materia educativa sonnecesarios, pues la experiencia ha demostradoque las industrias no conocen al funcionarioprofesional de salud pública que trabaja encuestiones de saneamiento. Esta actitud estácambiando, y la asociación de trabajo más es-trechla que existc hoy en día entre la industriadel restaurante y los funcionarios de salud pú-blica, a través del programa de normas de laFundación, es un factor importante en el con-

cepto moderno de promover una colaboraciónmasiva en el campo del saneamiento.

La Fundación ha publicado ocho Normas ydos Criterios. Varios Criterios adicionales hansido aprobados por el Consejo de Consultoresen Salud Pública y serán puestos en vigor afines de este año. Las Normas que han sidoconcluidas, y las que están todavía en prepara-ción, abarcarán casi por completo las diferentespartes de los equipos utilizados en el campo delsaneamiento de los alimentos. Muchas personascreyeron erróneamente que la Fundación res-tringía su trabajo al campo de las normas deequipos para elaboración, expendio, etc., de ali-mentos. Este no es el caso, pues la Carta Cons-titutiva de la Fundación establece que ésta llevaráa la práctica, "investigaciones y programas edu-cativos en el campo del saneamiento ambiental".El programa de la Fundación es amplio y no serestringe a un área o especialidad del campogeneral del saneamiento. Más adelante se tratarádetalladamente de los diferentes programas dela Fundación.

FUNCIONES DEL LABORATORIO DE ENSAYOS DELA FUNDACIÓN

El Laboratorio de Ensayos de la Fundación espropiedad de la misma y fue organizado a peti-ción de la industria y de los funcionarios desaneamiento, con fines de proporcionar facili-dades de investigación a la FNS. La finalidaddel Laboratorio es la investigación científica enel campo del saneamiento, el ensayo y evaluaciónde equipos y productos, con miras a verificar quelos mismos cumplen con las normas de la Funda-ción, y la administración y control del Sello deAprobación de ésta. El Laboratorio puede pro-ceder al examen de los productos sobre la basede una remuneración específica, o bien puedepreparar un presupuesto para el examen relativoal cumplimiento de las normas de la FNS. Todo

el prsoaia a.u.lillistr.aivO del LauUoaiorUiU estconstituido por profesionales de salud públicaque trabajan en el campo del saneamiento, y quegozan de gran experiencia por haber pertenecido


a organismos gubernamentales, tanto localescomo estatales y federales, así como tambiéna universidades, en la enseñanza de materiasrelacionadas con el saneamiento ambiental.

El Laboratorio de Ensayos no es el órganoresponsable de la preparación de las Normas dela Fundación. El Director Ejecutivo del Labora-torio es también Secretario del Comité Conjuntode Normas para Equipos de Alimentación, asicomo también de otros comités conjuntos de lamisma, y por ello puede formular sugerenciasa los miembros de comités, basándose en lasexperiencias del personal del Laboratorio en losensayos y evaluación de equipos, utilizando lasnormas existentes. La función principal delLaboratorio es la administración y control delSello de Aprobación de la Fundación, actual-mente en vigencia para más de 650 fabricantes,para ser estampado en más de 12.000 productoso partes de equipos. El cuadro 1 muestra eldesarrollo del Programa del Sello de Aproba-ción, en lo que se refiere a equipos para ali-mentos.

El uso del Sello de Aprobación tiene validezpor un año. Toda prórroga subsiguiente esotorgada por el Consejo de Directores del La-boratorio de Ensayos, previa presentación de un

informe satisfactorio sobre un nuevo estudio delos productos que van a ser aprobados, realizadoen el sitio de fabricación. Por lo tanto, el per-sonal autorizado del Laboratorio de Investiga-ciones de la Fundación debe tener acceso a lasdiferentes fábricas a toda hora y sin previoaviso. El Sello de Aprobación se otorga a losfabricantes de equipo según un acuerdo por elcual el fabricante se compromete a cumplir conlos requisitos de la Fundación, en lo relativo aluso del Sello de Aprobación. En el caso de lasindustrias plásticas, durante los primeros afosdel programa se encontró que era más con-veniente celebrar contratos formales con losfabricantes, en lugar de desarrollar una normaespecifica para plásticos. Los contratos describenmás detalladamente (en forma legal), los Es-tatutos que rigen el uso del Sello de Aprobación.Por ejemplo, el contrato con proveedores demateriales plásticos tales como Dow, Du Pont,Tenn, Eastman, Union Carbide y otros, estableceque el fabricante ha de archivar, con el Directordel Laboratorio, una copia de la composición decada material que va a ser ensayado, y permitirála utilización de los expedientes correspondientesa los materiales que suministran a los fabri-cantes de tubos o piezas de conexión que usan el

CUADRO 1-Número de empresas que utilizan el Sello de Aprobación de la FNS sobreproductos contemplados en cada norma o criterio.*

Número de plantas industriales, por año, que aplican las normas especificadas

Normas 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1965

Norma No. 1............ 7 10 11 11 14 14 18 19 19 24

Norma No. 2............ 51 69 99 126 162 180 186 194 195 201Norma No. 3............ 8 12 14 15 15 18 18 18 19 20Norma No. 4............ - - - - 28 41 52 61 78 86Norma No. 5............-- 2 5 6 8Norma No. 6............ -- 3 7 7 9 8Norma No. 7............-- 10 19Criterio sobre Expendios

C- .................. - - - - 8 20 25 25 27 32Criterio sobre Expendios

C-2 .................. - - 1 5 8 13 16 19 29 33

TOTAL .............. 66 91 125 157 235 289 324 348 392 431

* Los datos corresponden al 1 de enero de cada año, desde la fecha en que el Laboratoriode Ensayos comenzó a autorizar su uso en equipos.

9

10 Capítulo 1

CUADRO 2-Número de empresas que utilizan el Sello de Aprobación de la FNS sobremateriales plásticos, tuberías y accesorios, y otros productos plásticos.*

Número de plantas industriales por afio

Productos 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963

Materia prima ................... 12 19 20 23 26 27 25 24Tubos y conexiones ............... 36 55 59 62 74 72 71 78Tubos de inmersión y accesorios ..... - - - 6 6 10 9 7

TOTAL ...................... 48 74 79 91 106 109 105 109

* Los datos corresponden al 1 de enero de cada año, desde la fecha en que el Laboratorio de Ensa-yos comenzó a autorizar su uso en productos plásticos.

Sello. Uno de los fabricantes manifestó que "norevelaba sus fórmulas a nadie, y que no nospermitiría ver sus documentos". Cortésmente sele informó que en caso de que deseara utilizarel Sello de Aprobación de la Fundación Nacionalde Saneamiento debería someterse a los mismosrequisitos que las otras industrias. Después dehaber inspeccionado el Laboratorio de la FNS,tanto legal como técnicamente, el fabricantefirmó contrato con la Fundación y continúarenovándolo anualmente desde hace seis años.Sus fórmulas, al igual que las de los otrosfabricantes, se encuentran en las bóvedas de unbanco, donde están disponibles en el caso deque surja algún problema en el momento devolver a examinar los materiales.

En 1959, aumentaron los ensayos en el Labo-ratorio, debido a la expansión del programa deinvestigaciones de tuberías plásticas, con el finde verificar si las características físicas de lostubos de polietileno cumplen con las NormasComerciales del Departamento de Comercio delos Estados Unidos. Esta medida fue tomada apetición de los ingenieros sanitarios estatales,

quienes opinaron que el Sello de la Fundaciónen el tubo plástico no solamente debería ser unagarantía del producto desde el punto de vistasanitario, sino también desde el punto de vistafísico. En los contratos que se firmaron con losfabricantes de tubos plásticos en 1960, se amplióla disposición relativa a las investigaciones decarácter físico, para incluir en ellas los tubos dePVC (cloruro de polivinilo) y de ABS (Co-polímero de acrilonitrilo butadieno-estireno).Desde entonces, se han tomado las medidasnecesarias para efectuar los ensayos físicos detuberías de otros tipos de materiales plásticos.

Las Normas Comerciales del Departamento deComercio de los Estados Unidos que rigen eluso del polietileno, del cloruro de polivinilo ydel acrilonitrilo butadieno-estireno se están re-visando, con miras a establecer una clasificaciónde la presión de cada tubo utilizado para aguay los requisitos de ensayo especificados en estosdocumentos deben utilizarse como base de laspruebas físicas que se realicen con tubos plásticosconstruidos con los materiales anteriormentecitados. A medida que se dispone de nuevas

CUADRO 3-Número de empresas que utilizan el Sello de Aprobación de la FNS sobrefiltros del tipo de diatomáceas, para aplicaciones en el campo de las piscinas.*

Plantas Industriales por AñoProducto 1963 1 Número de Filtros

Filtro del tipo de diatomáceas ........................ 11 549

* Los datos corresponden al 1 de enero de cada afo, desde la fecha en que el Laboratorio de Ensa-yos comenzó a autorizar su uso en filtros del tipo de diatomáceas.


normas comerciales para otros tipos de tuberíasplásticas o se efectúan revisiones a las normasactuales, automáticamente entran en vigor sujetasa los términos del contrato con la FundaciónNacional de Saneamiento. El Sello de Aproba-ción no se otorga a los fabricantes de tubos porel solo hecho de que sus productos cumplen connormas comerciales, a menos que también llenenlos requisitos establecidos en las normas de laFNS. Este programa de ensayos científicos esadicional a la evaluación química que determinala seguridad sanitaria del tubo plástico.

Debido a la gran producción de tubos depolietileno con resinas de baja calidad o deresiduos de plástico, fue necesario que el Labo-ratorio de Ensayos exigiera a los abastecedoresde materiales el añadir un elemento indicadorinnocuo a las resinas de polietileno aprobadas.De esta manera, mediante el uso de un es-pectrógrafo de emisión, se puede determinarrápidamente si un fabricante de tubos ha utili-zado solamente resina virgen o si ha añadidootros materiales residuales o tóxicos.

Recientemente, se exigió a cierto fabricante elreemplazo de más de 12.000 metros de tubo queno cumplían con los requisitos. El organismogubernamental que había adquirido las tuberíassometió muestras al Laboratorio de la FNS; aldeterminarse que el tubo no fue producido conlas resinas aprobadas, el personal de la Funda-ción consiguió otra muestra de dichas tuberíasy realizó nuevos ensayos que confirmaron losresultados originales. Tal investigación com-plació mucho al organismo gubernamental, y lepermitió cambiar el artículo comprado por otro,fabricado con materiales aprobados. Segura-mente el fabricante interesado no volverá arepetir su error.

La Fundación cuenta con un Comité Con-sultivo Industrial, con el cual se discufen lasproposiciones de revisión de los contratos anua-les. Por otra parte, por lo menos dos vecesal año se celebran reuniones con los represen-tantes de la industria de los plásticos, para darlesa conocer algunos de los problemas que afectanla aprobación continua de sus productos.

Como es de suponer, la mayor parte de laindustria es honrada y no trataría de engañaral público con sus productos. Sin embargo,existen personas interesadas únicamente en ganardinero lo más rápidamente posible, las cualesharían cualquier cosa para aumentar sus ventas.Es a este pequeño porcentaje de la industria queel Programa del Sello de Aprobación de la Fun-dación Nacional de Saneamiento infunde ladisciplina necesaria, y los dirigentes de la in-dustria que buscan un desarrollo estable y porlargo plazo, así como la aceptación de sus pro-ductos, reconocen el verdadero significado delPrograma.

Se han recibido peticiones de Alemania,Suecia, España, Finlandia, Bélgica, Francia,Italia, Japón y Brasil, de investigación de ma-teriales y tubos plásticos, con el fin de permitirsu exportación a los Estados Unidos, selladoscon el Sello de Aprobación de la FundaciónNacional de Saneamiento. Recientemente, tresfabricantes japoneses pasaron casi un día enteroen las oficinas del Laboratorio, tratando deorganizar un viaje al Japón para que se exa-minaran sus tubos plásticos. Este problema fueconsiderado por el Consejo de Comisarios dela FNS y se determinó restringir por el momentolos servicios del Laboratorio a los Estados Uni-dos y a los países cercanos. Esta decisión fuenecesaria, pues no se cuenta todavía con lasfacilidades físicas ni el personal suficiente comopara convertirlo en un Laboratorio Internacionalde Ensayos.

El Laboratorio de Ensayos ha trabajado con elDepartamento de Marina de los Estados Unidos,en relación con la formulación de un Criteriopara la evaluación de tanques de epoxia termo-fraguante, o de poliester reforzado con vidrio,para el almacenamiento del agua en los navíos.Actualmente, se están estudiando tanques sua-vizadores de agua fabricados con los mismosmateriales. Este programa se lleva a cabo apetición de fabricantes, quienes desean que la"Federal Housing Administration" (Adminis-tración Federal de la Vivienda) apruebe la cons-trucción de tanques plásticos para aplicaciones

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12 Capitulo 1

de ablandamiento del agua en las casas asegura-das bajo dicho organismo. El Criterio para lainvestigación de los productos plásticos refor-zados fue desarrollado por un Comité de Fun-cionarios de Salud Pública, que constaba deingenieros sanitarios estatales, ingenieros muni-cipales de salud pública, e inspectores sanitarios,así como también de especialistas en el campode la toxicología.

El segundo Programa del Laboratorio enorden de importancia es de gran interés paralos funcionarios de salud pública que controlanel expendio de alimentos. El uso creciente demáquinas expendedoras que venden toda clasede comidas, crea una gran responsabilidad sobrelos inspectores de sanidad encargados de susupervisión. Se han examinado centenares deestas máquinas. El Comité Conjunto sobreNormas para Equipos de Alimentación desa-rrolló un Criterio para la evaluación de dichasmáquinas, que incluye disposiciones referentesal equipo de saneamiento contenidas en laSección V de la Ordenanza del Servicio deSalud Pública de los Estados Unidos y el Códigosobre "Venta de Alimentos y Bebidas". Se haexigido no solamente una investigación de labo-ratorio de las máquinas expendedoras, sinotambién el examen del equipo a través de lasdiferentes etapas de su fabricación, con el finde asegurar que las unidades en producción sonsimilares a las unidades sometidas a investiga-ciones. El Sello de la Fundación Nacional deSaneamiento en las máquinas expendedoras esuna garantía de que las unidades han sidoexaminadas y evaluadas, con respecto al criteriode la Fundación Nacional de Saneamiento querige para las máquinas expendedoras, y que losmodelos que se están produciendo son examina-dos anualmente en las fábricas para actualizarlos datos que determinarán cuáles modelos hansido examinados y aprobados.

Debe hacerse hincapié en el hecho de queexisten muchas máquinas expendedoras queaunque hayan sido examinadas no tienen autori-zación para llevar el Sello de Aprobación. Estacondición no se restringe solamente a estas

máquinas. Las máquinas para lavar platos, elequipo generador de agua caliente, los congela-dores aprovisionadores y otras clases de equipo,no han logrado cumplir con las normas de laFundación Nacional de Saneamiento y, a menosque sus fabricantes hagan los cambios necesariospara que el equipo cumpla con las normas, nose les autorizará el uso del Sello de Aprobaciónde la FNS.

Las listas de los equipos y productos a loscuales se ha otorgado el Sello de Aprobación sepublican anualmente y se distribuyen a los de-partamentos de sanidad, grupos industriales,arquitectos y consultores de equipo alimenticio,agentes de compra gubernamentales, escuelas desalud pública y muchos otros grupos e individuosinteresados. Las listas de nuevos fabricantes yde los productos que se aprueban entre elperíodo regular de publicación de nuestraslistas se proporcionan a través de circulares yotras publicaciones.

SIGNIFICADO DEL SELLO DE APROBACION DE LAFUNDACION PARA LAS AUTORIDADES SANITARIAS

El Sello de Aprobación de la Fundación Na-cional de Saneamiento identifica artículos deequipo, aparatos o productos, que cumplen connormas sanitarias estrictas, indica el cumpli-miento de las normas de la mencionada Funda-ción, y garantiza que el equipo o los productosque llevan el Sello han sido examinados yevaluados conforme a las especificaciones de lasnormas de la Fundación. El Sello es propiedadde ésta, con derechos registrados, y ningúnfabricante puede utilizarlo sin autorización pre-via. Cuando alguien dude de la autorizaciónque tenga un fabricante dado para usar el Sellode Aprobación de la FNS, debe dirigirse a laFundación proporcionando el nombre del fabri-cante y la descripción o identificación del pro-ducto en el cual se utilice el Sello. La FNSrealiza las investigaciones necesarias para de-terminar si el Sello de Aprobación se está utili-zando correctamente.

El hecho de que un artículo de equipo posea


el Sello no significa que debe ser aceptado sinun examen adecuado. Cualquier persona querevise un equipo con miras a comprobar suconformidad con las Normas de la FundaciónNacional de Saneamiento y que encuentre dis-crepancias en su construcción, debe notificar alLaboratorio de Ensayos para que nosotros poda-mos dirigirnos a los fabricantes y emprenderlas correcciones necesarias. El programa delSello de Aprobación tiene el valor que los fabri-cantes, los que utilizan el equipo y las autori-dades sanitarias le den. En donde se usan lasNormas, y donde el personal de saneamientorevisa el equipo para comprobar que cumple conaquéllas, los fabricantes cuidan de que no seestampe el Sello a ningún artículo que no seencuentre de acuerdo con ellas. A continuaciónse relata un caso sucedido hace unos meses.

Un gran cargamento de equipo de servicio ali-menticio llegó a una gran ciudad del Sur de losEstados Unidos; el fabricante había colocado elSello de la Fundación sobre parte del equipo,que según el inspector de sanidad local estaba endesacuerdo con las normas. Este informó a lasede de la FNS de la discrepancia; a las 24 horas,el fabricante había enviado un ingeniero a lainstalación para corregir el error cometido, agra-deciendo luego que se le hubiese hecho notar elproblema.

Esta clase de relaciones públicas es beneficiosatanto para el organismo de sanidad como parael fabricante. La mayoría de los fabricantes queusan el Sello de la FNS reacciona de la mismamanera al notificárseles algunos errores. Sin em-bargo, existen personas que tratarán de esconderlos errores cometidos y continuarán despachandoequipo de clase inferior a regiones donde no soninspeccionados por el personal sanitario.

A continuación se cita otro ejemplo:

En el Estado de Pensilvania, el Sello de Aproba-ción había sido colocado sobre el equipo suminis-trado por un fabricante o comerciante que nohabía sido autorizado a utilizarlo. El ingenierode salud pública de la región notificó a la Fun-dación, y a las tres horas un representante deésta y varios funcionarios del Servicio de Sanidadlocal visitaban al comerciante para determinar lasrazones de esta irregularidad y para obtener las

correcciones debidas. El industrial había "pedidoprestado" unos sellos de otro fabricante, conquien se hizo contacto de inmediato, informándoleque el privilegio del uso del Sello de la Fundaciónde Saneamiento le sería revocado. Después degrandes ruegos por parte del fabricante, y a peti-ción del funcionario local de saneamiento, se lepermitió continuar usando el Sello. Desde aqueldía, este fabricante ha observado estrictamentelas Normas de la Fundación y las que gobiernanel uso del Sello. El industrial, por su parte, sus-pendió la producción de equipo y empezó a com-prar todo su equipo a fabricantes autorizados.

Con el apoyo del personal de saneamientotanto estatal como local, de los arquitectos eingenieros consultores en alimentos y de los queutilizan el equipo, exigiendo productos queostenten el Sello de la Fundación Nacional deSaneamiento, los fabricantes continuarán cola-borando en el perfeccionamiento del equipo deuso sanitario.

El Sello de la FNS, así como todo el Pro-grama de la misma, tiene como fin el servir alos funcionarios de salud pública y el ayudar apromover programas de saneamiento ambientalmás eficaces. Si los funcionarios de saneamientono toman en cuenta el Programa del Sello deAprobación, la industria dejará de observar lasnormas y desaparecerá su colaboración en lapromoción de programas uniformes de sanea-miento. Al obtener la colaboración de la in-dustria, los funcionarios de salud pública puedenampliar el alcance de tales programas; por suparte, la industria llevará el mensaje al públicoen general.

A continuación, se mencionarán algunos delos programas educativos y de investigación dela Fundación Nacional de Saneamiento y delLaboratorio de Ensayos.

Lavadoras automáticas de agua fría para vasosy platos

Las investigaciones de la Fundación Nacionalde Saneamiento han originado un método com-pletamente nuevo de lavado e higienización de

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14 Capítulo 1

vasos. Los siguientes principios fueron estableci-dos como gula:

a) La máquina debe ser ideada de tal maneraque los vasos no se puedan lavar en el mismofregador donde se lavan otros utensilios, o dondese utilice agua ya usada.

b) La máquina debe poseer cepillos que giren,tanto en el interior como en el exterior del vaso,para proporcionar la acción mecánica necesariapara una eficiente y efectiva remoción del sucio,y de las bacterias.

c) Inicialmente, se debe aplicar al vaso aguafresca, para que ésta elimine las partículas grue-sas de sucio y permita, por lo tanto, un lavadomás efectivo.

d) El agua de lavar debe contener un deter-gente-higienizador cuya acción sea eficaz en aguafría. Una vez eliminadas las partículas gruesasde sucio, la acción del detergente sobre la super-ficie del vaso es más eficaz, y el higienizador puedeactuar sobre las bacterias no protegidas, segúnlo exige una desinfección química adecuada.

e) Al terminarse el lavado, una enjuagadaelimina el exceso de detergente-higienizador.

f) El agua sucia debe eliminarsce enseguida dela máquina, para impedir la aparición de reservo-rios de contaminación.

g) Es importante sobre todo que mientras fun-cione la máquina existan en ella dispositivos deauto-lavado y auto-higienización.

El diseño de estas máquinas se basa en elconcepto de que una esterilización eficaz y cabalincluye la eliminación de suciedad y de bacteriasen un medio esterilizado. El método actual delavado a mano en un fregadero debe depender,necesariamente, de la aplicación del calor o deluso de sustancias químicas para obtener utensi-lios que no constituyan un peligro para la salud.

En estas máquinas, el agua fría lava y es-teriliza un vaso en 3 ó 4 segundos. El ciclocomienza al colocar el vaso sobre el cepillocentral. Saliendo agua fresca a través de estecepillo al igual que de los exteriores todos loscp.ills, giran; GrL.ego un e. ir ii

a base de iodoforo es distribuido y aplicadoautomáticamente, a una alta concentración, con-juntamente con una acción continua de fregado;

finalmente se enjuagan con agua fresca mientrasse prosigue con la acción del fregado.

Probablemente, el advenimiento de los de-tergentes esterilizantes de tipo iodofórico es unade las claves del éxito alcanzado por este procedi-miento de esterilización con agua fría. Estoscompuestos hacen posible que la unidad delimpieza, al mismo tiempo que esteriliza el vasoy elimina las partículas de sucio, se autoesterilice.

Actualmente, la Fundación ha otorgado suSello de Aprobación a dos fabricantes que yahan empezado a distribuir estos artefactos en elmercado. La superioridad de estas máquinas fuecomprobada en una serie de pruebas prácticas,en las cuales se compararon con el procedimientode lavado en tres compartimientos.

El Comité Conjunto sobre Normas paraEquipos de Alimentación y el Consejo de Con-sultores en Salud Pública recomendaron a laFundación que se aprobase el principio de lavadoen agua fría y que autorizara el uso del Selloen aquellas máquinas cuyo funcionamiento es-tuviese acorde con los principios básicos delensayo de limpieza. Se ha estado investigandosecretamente un lavaplatos que utiliza los prin-cipios de agua fría. Los resultados del ensayo,bajo condiciones de temperatura del agua de5,5 C, son tan interesantes que parecen casiincreíbles. El fabricante proyecta construir unmodelo de producción, el cual se probará en elLaboratorio y luego será sometido a condicionesde uso normal, a manera de ensayo, antes de serdistribuido en el mercado. Creemos que estaclase de planificación previa con la industriasirve como ejemplo del concepto moderno depromoción de los programas sanitarios.

Otras investigaciones

Durante los últimos cuatro años y medio laFundación Nacional de Saneamiento, contratadapor la "Power Reactor Development Corpora-tion" Crporacirn de Desanprrnlln de Reactores

de Energía), ha estado realizando un estudio

ambiental preoperacional, en el área circundante

al Reactor de Energía Enrico Fermi, que se


construye en Monroe, Michigan. Este estudioha proporcionado numerosos datos acerca de losniveles naturales del conjunto de radiacionesbeta y de ciertos radioelementos, en un área deaproximadamente 80 Km alrededor del sitiodonde se construye el reactor. También se hanrealizado estudios sobre radiación gamma, me-diante determinaciones de estroncio-90 en laleche y examinando muestras de otros especí-menes. Estas investigaciones se están realizandobajo la dirección del Dr. G. H. Whipple, de laCátedra de Radiación de la Escuela de SaludPública de la Universidad de Michigan. Este pro-yecto demuestra la estrecha relación que existeentre la Fundación Nacional de Saneamiento yel ambiente académico. Muchos de los proyectosde investigación de la Fundación han sido lleva-dos a varios Departamentos de la Universidad deMichigan y de otras universidades de los EstadosUnidos.

En 1957, la Fundación concluyó el estudio delacueducto del área de Detroit, que comprendecerca de 150 comunidades que forman el áreametropolitana de Detroit, y actualmente los or-ganismos gubernamentales de la zona lo estánutilizando para planificar las futuras necesidadesde agua para la región sudoriental del Estado deMichigan. Se está llevando a cabo un estudiosimilar, relativo al desagüe en la región deDetroit. Este estudio señalará los medios, a lalarga más efectivos, de manejar las aguas servi-das y el desagüe general de las 150 comunidadesincorporadas en el área metropolitana de Detroit.

Nuestra época, en la que reina la química, consus sintéticos, detergentes, abrasivos, aleacionesy plásticos, nos proporciona un ambiente enconstante cambio, que influye sobre la vida detodos nosotros. Estos materiales, y los productosde ellos derivados, están siendo utilizados enlos establecimientos de preparación y expendiode alimentos, como superficies en contacto conéstos, o bien permanecen como residuos despuésde los procedimientos de limpieza. Necesitamossaber qué es lo que estamos recibiendo. Al de-sarrollar las Normas de la Fundación Nacionalde Saneamiento, se ha notado, desde hace ya

mucho tiempo, la necesidad que existe de dis-poner de ensayos adecuados, para determinar lascualidades de desgaste de los materiales; talesensayos serían de gran valor en la evaluación deutensilios y equipos en uso. Un apropiadoensayo de desgaste que pudiera ser empleadocon los que actualmente están en proceso deperfeccionamiento, para demostrar rápidamentela posibilidad de limpieza de superficies, sería degran ayuda para el funcionario de saneamientoy para la industria, en los servicios que ellosprestan al empleado que trabaja en estableci-mientos de alimentos, y en la protección a lasalud pública. La FNS ha empezado un pro-grama de desarrollo de una prueba de desgastesimulado para superficies en contacto con losalimentos. El programa ha reunido a las in-dustrias de acero inoxidable, aluminio, plásticos,porcelana, vidrio, esmalte de porcelana, y níquel,y a los científicos de salud pública, con mirasa preparar el anteproyecto de un plan de in-vestigación, que establecería pautas uniformespara la aceptación de los diferentes materialesque pueden estar en contacto con alimentos, deacuerdo con las Normas de la Fundación Na-cional de Saneamiento, y que sentará las basescientíficas para desaprobar o evaluar debida-mente los equipos, o las superficies en contactocon los alimentos, una vez instalados. Este tipode investigación está más dirigido a la aplicaciónpráctica, y abarca experiencias de ingeniería,economía, administración y otras disciplinasrelacionadas, que a la investigación científicabásica. Los ensayos preliminares han sido con-cluidos y se ha enviado a las industrias y a losfuncionarios de salud pública una notificaciónrelativa al desarrollo de la Prueba de Uso yDesgaste propuesta, a fin de que envíen loscomentarios y sugerencias que deseen, antes deproseguir con las etapas finales del programa deinvestigación para el desarrollo de esa Prueba.Para determinar la posibilidad de limpieza devarios materiales, antes y después de ser some-tidos a etapas de exposición en la máquina deuso y desgaste, se utiliza suciedad radiactiva.La reproductibilidad estadística de las pruebas

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16 Capítulo 1

ya ha sido comprobada y ya se está en las últimasetapas de esta investigación, tan importante parael saneamiento ambiental. La foto siguientemuestra la máquina de "uso y desgaste" que hasido diseñada por el Laboratorio de Ensayos dela FNS durante esta investigación en especial.

Durante la mayor parte de sus 18 años devida, la Fundación ha mantenido proyectos enla Escuela de Salud Pública de la Universidadde Michigan, bajo la dirección del Dr. G. M.Ridenour y del Profesor E. H. Armbruster, paradesarrollar procedimientos para la medición dela limpieza de utensilios de comida de usomúltiple. Estos estudios de posibilidad de lim-pieza han dado como resultado la obtención detécnicas con radioisótopos, para la evaluación delos procedimientos de limpieza, y la eficienciade los aparatos de limpieza y de los detergentes.Estos científicos han desarrollado nuevos tiposde "sucio" para ser utilizados en los ensayos deequipos lavaplatos. En la reunión anual de laAsociación Nacional de Inspectores Sanitarios,en 1960, el Profesor Armbruster habló sobre unnuevo "procedimiento para el ensayo de campopara la medición de la limpieza de utensilios decomida de uso múltiple". Este ensayo se hadesarrollado gracias a una donación del Serviciode Salud Pública de los Estados Unidos, comocontinuación de los Estudios de Posibilidad deLimpieza que la Fundación llevó a cabo durantemuchos años. El ensayo final es tan sencillo ypráctico que los mismos investigadores estánsorprendidos de que ni a ellos ni a ningún otroinvestigador se le hubiera ocurrido antes talprocedimiento, al que han bautizado como "laPrueba del Salero". Gracias a ésta, se puededemostrar al dueño de un restaurante la eficien-cia de su equipo lavaplatos, y se puede hacerlosobre el mismo terreno, sin tener que coleccionarmuestras bacteriales de utensilios e informar alos tres o cuatro días que los platos están sucios.Esta técnica coloca al inspector sanitario en unaposición profesinnal mis segir, nPils puedelPayudar al dueño del restaurante a determinar lacausa de sus problemas relativos al lavado delos platos, en vez de acusar al establecimiento

sin ser capaz de encontrar la verdadera causa delproblema.

La Prueba del Salero es fácil de preparar yde utilizar. Los investigadores han encontradoque las películas invisibles de grasa de los platos,alojan bacterias y ayudan a mantener películasde proteínas y almidones sobre la superficie. Alemplear un vehículo colorante para hacer visi-bles estas películas, ellos han sido capaces decorrelacionar la habilidad de limpieza bacterialcon las películas. El medio de prueba final esun reactivo formado por 85% de talco y 15%de Safranina-O en peso. El talco seco y el polvocolorante se mezclan cuidadosamente y se colo-can en un salero, o mejor aún, en un pimentero.Esta mezcla colorante se espolvorea sobre lasuperficie que se va a examinar cuando ésta estécompletamente seca, de manera que una capaligera cubra toda la superficie que va a serexaminada. Esta operación debe realizarse enun fregadero hondo, en el cual se mantieneluego el utensilio debajo del chorro de agua fríadurante cinco segundos, o hasta que ningúnvestigio de color rojo salga en el agua de en-juague. Luego se deja secar el utensilio decanto, en la platera, o boca abajo en el depósitode tazas. Toda coloración roja indica un áreasucia. Se ha señalado que la intensidad del colorrojo es un índice cuantitativo, aproximado, dela película de sucio residual que permanece sobrelas superficies. Las máculas de agua no hancausado interferencias, pues no manchan. Estaprueba pondrá al descubierto los lavados de-ficientes debidos a insuficiente detergente, adetergente inapropiado, a sobrecarga de losbastidores del lavaplatos, y a chorros obstruidos,así como a un patrón de ducha incorrecto en lasmáquinas para lavar platos. Este procedimientotambién pondrá a la vista las huellas digitales,lo que habrá sido ocasionado por manipulacióninadecuada de los utensilios bien lavados. Losinvestigadores han encontrado que esta pruebaes ap!;rilcla e · a na gra-n arie;n,la de marias,:lc

tales como vidrio, porcelana, platería, aceroinoxidable, y artículos de la mayoría de los plás-ticos comunes. En vajillas de melamina muy

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MAQUINA PARA ENSAYOS DE USO Y DESGASTE

La tan esperada y prometida Máquina para Ensayosde Uso y Desgaste puede ya ser operada y está listapara evaluación de muestras. Este equipo, diseñado,desarrollado y construido por la FNS, bajo la direccióndel Comité Consultivo Industrial, ha estado en procesode desarrollo por unos tres años y medio. Los abaste-cedores de material, funcionarios de salud pública,fabricantes, usuarios, y otros interesados en este pro-blema han estudiado y revisado modelos previos. Elequipo ha sido concebido para reproducir, a mayorvelocidad, las condiciones reales de uso y desgaste a serencontradas en un ambiente de uso específico. Losambientes iniciales a ser simulados están relacionados

con el equipo de servicio de alimentos y vajillas.Se realizarán pruebas iniciales en varios materiales

y acabados en el verano de 1963, y serán utilizadaspara establecer un programa. Este equipo, junto con el"sucio radiactivo", permitirá el estudio de los efectosdel uso y desgaste propios de un ambiente de uso,sobre las posibilidades de limpieza de cualquier mate-rial o superficie. Los resultados de estos estudios per-mitirán entonces el establecimiento de límites de posi-bilidades de limpieza científicamente cabales, requeri-dos por usos específicos. Esta nueva técnica permitirála determinación concreta de la adaptabilidad de unmaterial y acabado dados, a una aplicación específica.

REUNION DEL COMITE CONSULTIVO SOBRE USO Y DESGASTE

El Comité Consultivo para el Desarrollo de laMáquina de Uso y Desgaste habrá de reunirse a prin-cipios del otoño de 1963, con el fin de estudiar, enforma detallada, el informe final de la investigaciónrelacionada con el desarrollo del equipo para pruebasde uso y desgaste simulados. El informe final será unanálisis global de todos los proyectos de desarrollo,análisis estadísticos y evaluaciones de operación y ren-dimiento del equipo y los procedimientos.

De reciente instalación, en relación con la máquinade uso y desgaste, es un tablero de control, especial-mente concebido y diseñado. Este proporciona un

punto de control único, y los datos necesarios para

el funcionamiento uniforme global de la máquina.

También se presentarán en la reunión próxima, un

protocolo y un plan de acción, relativos al programa de

estudio y aprobación de varios materiales y/o acabados.


desgastada y donde haya desaparecido el acabadooriginal, muchas veces pueden obtenerse colora-ciones falsas. Sin embargo, se ha demostradoque las superficies de plástico muy desgastadas,son muy difíciles de limpiar con cualquiera delos procedimientos de limpieza comunes.

Al presentar su informe sobre el desarrollode la "Prueba del Salero", el Dr. Armbrusterhizo los siguientes comentarios:

Esta prueba de campo constituye un indicadorde la efectividad del lavado de platos en un es-tablecimiento de alimentos dado, pero su ventajaprincipal estriba en que el supervisor puede llevara cabo su inspección durante horas de poco trabajopara comprobar la efectividad de la operación delimpieza durante las horas de mayor actividad.Un lavado inapropiado debido a insuficiencia dedetergente, a detergente inapropiado, a sobrecargade los bastidores del lavaplatos, y a chorrosobstruidos, es fácilmente descubierto por la apa-riencia de los platos tratados.

El examen de todas las piezas colocadas en unbastidor del lavaplatos permite apreciar el diseñogeneral de aspersión (ducha) de la máquina.

Una operación excelente producirá un plato sinla más leve mancha roja. Un lavado apenasaceptable puede producir una mancha nebulosarosada, mientras que un lavado deficiente muestrainvariablemente una buena cantidad de color rojo.Otra ventaja de este procedimiento es que per-mite determinar si los platos limpios han sidomanipulados correctamente después de haber sidolavados. Las huellas digitales aparecerán comomanchas rojas, fácilmente reconocibles por suforma característica.

En el laboratorio se ha utilizado este procedi-miento para comparar detergentes. También esposible determinar las concentraciones de de-tergentes necesarias para que un cierto deter-gente, dentro de un sistema dado de máquinaspara lavar platos, sea eficiente. Para esto seutilizan platos de porcelana previamente frega-dos a mano con un limpiador de cocina, secadosy luego ensuciados con una pequeña cantidadde aceite de cocina o grasa. Se lavan entonceslos platos en una máquina corriente, se secany el residuo de grasa se colorea.

Algunos de los estudios de campo de la FNS

han demostrado que existen platos que hansido lavados en forma deficiente durante tantotiempo, que la película de mugre se había ad-herido tanto a la superficie que se necesitaronhasta 12 lavados correctos para limpiar el platopor completo. También se han encontrado platostan desgastados que ni la máquina para lavarplatos ni el detergente que se usaba en esemomento llegaba a lavarlos debidamente, auncontando con una operación de lavado adecuada.

Los inspectores sanitarios e ingenieros desalud pública han estado inconformes con losmétodos inadecuados para determinar si losutensilios de comida que se lavan en máquinaspara lavar platos por aspersión de agua recibenel calor necesario para producir la esterilización.Se ha admitido que si se calienta la superficiede un plato a 71,67°C, y se mantiene estatemperatura por 15 segundos, por lo menos, sedestruyen las bacterias patógenas que puedenpermanecer sobre la superficie. En Denver,Colorado, gracias a los esfuerzos del Sr. FranklinFiske y su personal de saneamiento, se fabricó unaparato termocupla para hacer mediciones detemperaturas en el campo. El equipo pesabaunos 25 Kg y por lo tanto era demasiadoincómodo para ser usado en inspecciones. LaFundación Nacional de Saneamiento hizo quela unidad fuese enviada al Laboratorio, dondese confrontó el principio con potenciómetrosregistradores, utilizando termocuplas sobre lasuperficie de los platos, con resultados satis-factorios. Se presentó la idea a la "ExportCorporation" (Corporación de Exportaciones),de Detroit, Michigan, la que estuvo de acuerdocon la idea de utilizarla en forma práctica, enel campo. En vez de usar termocuplas y unpotenciómetro, ellos han incorporado un ter-mistor para ser usado con un pirómetro, com-pletando la unidad con un manómetro y útilespara formar un juego completo de examen demáquinas para lavar platos. Al conectar eltermistor a la superficie del utensilio a examinar,puede leerse directamente la temperatura de lasuperficie del utensilio, mientras éste pasa por

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18 Capítulo 1

la operación de lavado. El equipo entero pesamenos de 4 Kg.

Tal vez se conozcan los problemas de sanea-miento que han surgido como resultado del grandesarrollo de la construcción de piscinas. Hansalido al mercado muchos aparatos y dispositivospara ser utilizados en piscinas y se han registradomuchos reclamos, no confirmados, acerca dealgunos de estos productos y dispositivos. Losfuncionarios de salud pública no han podidoponerse de acuerdo con la Industria de las Pis-cinas sobre las normas de operación o de equipo.A petición del Comité Conjunto sobre Piscinas,de la Asociación Americana de Salud Pública,y de la Industria de las Piscinas, la Funda-ción Nacional de Saneamiento aunó las fuerzasde la industria, gobierno, facilidades de investi-gación de las universidades y público, para es-tablecer normas de saneamiento sobre equiposy productos para piscinas. El resultado fue eldesarrollo de unas Normas de Operación pre-paradas por el mencionado Comité Conjunto,las cuales han sido terminadas y sirven de criteriogeneral y guía para el establecimiento de lasNormas de la FNS sobre equipo y productospara piscinas. Además, estas normas propor-cionan el criterio necesario para que el Labora-torio de Ensayos de la Fundación Nacional deSaneamiento pueda proceder a examinar algunosde los dispositivos que actualmente se ofrecenen venta.

Se ha dicho que existen actualmente tresproblemas de salud pública:

1)Mantener los niveles actuales de protec-ción contra las enfermedades transmisibles.2) Enfrentarse a los problemas de la vejez-enfermedades crónicas.3) Solucionar los problemas que existen enel campo del saneamiento ambiental-aire,agua, alimentos, refugio, radiación y sanea-miento general.

La salud pública nació del saneamiento am-biental, pero en años recientes esta última dis-ciplina ha sido relegada a un segundo puesto,llegando a ser insignificante para los jefes de

presupuestos, en todos los niveles de la ad-ministración pública.

Mientras se gastaban $400.000.000 para in-vestigaciones de salud pública en el Servicio deSalud Pública de los Estados Unidos, solamenteel 1% de esta suma, o sea $4.000.000, se des-tinaba al saneamiento ambiental. Pero unanueva era se aproxima; la importancia del sanea-miento, en toda la amplitud de la convivenciahumana, está confiriéndole nueva significación aesta profesión, que deberá adquirir de nuevo ellugar trascendental que con todo derecho le co-rresponde. Tanto la industria como el gobiernoreconocen el papel que el saneamiento y lahigiene deben desempeñar en el presente y enel futuro de nuestra civilización. La maneramoderna de vivir-una manera satisfactoria ynoble de convivencia humana-depende demuchos factores, de los cuales uno de los másimportantes es el ambiente de la vida humana.La responsabilidad que tiene el hombre dejuzgar y escudriñar el ambiente, y que le capaci-tará para progresar y no solamente para sobrevi-vir, es una responsabilidad de la comunidadentera. La industria, el comercio, los organismosgubernamentales de salud pública, los organis-mos privados y las instituciones docentes, de-berán ser los dirigentes positivos en el campode la protección del saneamiento ambiental, paraque nosotros, como pueblos libres, podamosdisfrutar de una vida más plena.

Tal vez deberíamos darle un buen vistazo alos cambios básicos que se están operando en elmundo de hoy. Comparemos al antiguo ejército,con sus pequeñas armas y su artillería de cortoalcance, con los nuevos ejércitos modernos ysus cohetes intercontinentales. Miremos sinmiedo, valientemente y sin vacilaciones, losproblemas actuales del saneamiento; los viejosrifles, las ordenanzas y los métodos de sanción,no son los programas actuales para promoverconceptos modernos de saneamiento. Si echamosuna mirada al saneamiento del mañana, nodre-mos visualizar programas de saneamiento entérminos de metodología administrativa, o seala cuestión de cómo se realiza el trabajo.


En vez de utilizar la ley y la investigacióncientífica como instrumentos de acción coercitiva,estaremos planeando, juntamente con la indus-tria y el comercio, las maneras de usar, efectiva-mente, la ley y la investigación científica, paraservir mejor al público en el campo del sanea-miento ambiental.

La obligación que existe es para con el públicoy no con unos pocos establecimientos o conalgún sector de la industria que se regule. Elpúblico debe comprender los beneficios que leproporciona diariamente el saneamiento ambien-tal. La calidad de los programas de saneamientodependerá de las exigencias del público, basadasen el conocimiento que tenga de los serviciosque se le ofrecen. El más grande desafío es elde hacerse comprender, presentar un cuadroclaro de lo que es nuestro programa. Esto nosignifica que haya que presentarles nueve reglasde saneamiento y decirles que serán encarceladossi no las cumplen. En el mundo actual, los pro-gramas de saneamiento ambiental deben ajus-tarse a los factores de motivación que hacenprosperar la sociedad moderna-tal como lo esel signo de $ para la industria y el comercio, ylos aumentos del valor de la propiedad para el

público. Hay que utilizar las fuerzas de la in-dustria y del comercio como aliadas en nuestrotrabajo. Por ejemplo, el personal profesional delos establecimientos de alimentos-los restau-rantes de cualquier país-podrían proporcionarun gran servicio a la comunidad distribuyendoentre las amas de casa esas "gemas de sabiduría"acerca de la manipulación de los alimentos. Enlos programas de control de las radiaciones, esnecesario infundir en el público una concienciade protección, en lugar de tender a la aplicaciónde medidas drásticas a las industrias.

Tal vez estemos pensando en el saneamientoambiental desde un punto de vista completa-mente nuevo, con un 90%9 de énfasis en laeducación y un 10%o en la coerción. Al contaren una comunidad con un personal sanitario quese pueda multiplicar actuando como asesoresprofesionales, se podrán promover programasunificados de saneamiento en términos de lospatrones culturales actuales. Esto no podrállevarse a cabo viviendo pasadas glorias, sinomirando hacia el futuro con nuevos instrumentosde trabajo, nuevos programas, nuevos esfuerzos,enfrentándonos a los nuevos combates.

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CAPITULO 2

Investigaciones sobre plásticos para determinar la conveniencia de utilizarresinas y compuestos plásticos en sistemas de agua potable

Investigaciones sobre tuberías plásticas

Las investigaciones sobre plásticos fueronemprendidas en la Fundación Nacional de Sa-neamiento a solicitud de los ingenieros sanitariosestatales, quienes habían tenido dificultades conciertos tipos de plásticos que la industria re-comendaba para sistemas de agua potable. Losfabricantes de tuberías plásticas habían discutidocon representantes de la Fundación la posibili-dad de que se iniciaran estudios sobre plásticos,pero su solicitud había sido rechazada por losrepresentantes de ésta, quienes les aconsejarondirigir su solicitud en otras direcciones.

El gran interés de usar tuberías plásticas parala conducción de agua, y la cautela propia delas autoridades sanitarias para permitir el usode un material nuevo y no puesto a prueba aún,en contacto con agua potable, justificó amplia-mente la necesidad de estudiar la adaptabilidadde tuberías plásticas para los sistemas de aguapotable.

El trabajo fue patrocinado por la Sociedadde la Industria de Plásticos, para su División deTuberías Termoplásticas y para los proveedoresde materiales plásticos. El Comité Consultivo,compuesto por cinco representantes del campode la salud pública. cinco representantes de laindustria de plásticos y un representante de la"American Water Works Association", se reu-nió con frecuencia y tomó parte activa en la

revisión y discusión de informes y en la direc-ción del estudio.

Alcance del estudio

El estudio fue efectuado durante tres añosen 22 muestras de tubería plástica, para deter-minar la adaptabilidad de su uso, enterradas,para la conducción de agua potable (fría). Laspruebas se realizaron para demostrar si cualquiersustancia potencialmente nociva a la salud, po-dría ser extraída del plástico por agua potablede naturaleza agresiva, y si el paso del agua através de la tubería plástica podría afectar laapariencia, el olor o el sabor del agua. Laspropiedades físicas de las tuberías plásticas nofueron analizadas, ya que ello fue objeto de unestudio aparte que se llevó a cabo en otro lugar.Las Normas de Agua Potable del Servicio deSalud Pública de los Estados Unidos fueronutilizadas como guía para los límites de laextracción química del plástico, obtenida conagua potable.

Plásticos ensayados

Se reconoce que la composición de los plásti-cos es tan variada que los resultados obtenidosen el ensayo de una composición dada no sonnecesariamente aplicables a todos los productosque se conocen como tuberías plásticas. Las 22

20

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Investigaciones sobre plásticos 21

muestras escogidas para el ensayo comprendieronlos plásticos más corrientemente en uso en laconducción de agua fría, además de algunasnuevas composiciones propuestas y, con finesde comparación, algunos plásticos no recomen-dados para ser usados en sistemas de aguapotable. Estas muestras se clasifican, en térmi-nos generales, como polietileno, cloruro depolivinilo, incluyendo Saran, poliestireno modifi-cado al caucho y butirato de acetato de celulosa.Se usó una serie de composiciones de cada tipode termoplástico y algunas muestras especialesque se prepararon fueron encontradas inapropia-das para la producción de tubería plástica paraagua potable.

PLAN DE ESTUDIO DE LOS PLASTICOS

En general, las pruebas fueron concebidaspara determinar los posibles efectos de la tuberíaplástica sobre las características sanitarias físicasy químicas del agua potable, así como tambiénlos posibles efectos nocivos del agua sobre latubería. Incluyeron los efectos del aire, del aguay el contacto con el suelo, aspectos toxicológicos,posibilidades de poner en práctica procedimien-tos de desinfección, ensayos de extracción, prue-bas organolépticas, efectos de la tubería plásticasobre el cloro residual en la red de distribución,efectos de altas concentraciones de cloro sobrela tubería plástica, y la susceptibilidad al ataquede roedores.

En este tipo de estudios se incluyen, comoprocedimientos normales, ensayos químicos,organolépticos y toxicológicos para la determina-ción de la conveniencia del uso de tuberíasplásticas en sistemas de agua potable, que fuerondesarrollados durante el curso de la investiga-ción. También se ejecutaron estudios sobremuestras seleccionadas.

Es un hecho reconocido que las propiedadesfísicas y la estandarización de las dimensionesde estos tubos y de sus conexiones son de muchaimportancia para aquéllos que trabajan en acue-ductos. Estos dos aspectos han recibido especialconsideración por parte de otras organizaciones.

Objetivos

Fue obvio, de inmediato, que el alcance deesta investigación necesariamente tendría queser limitada en su naturaleza y confinada funda-mentalmente a los aspectos más importantes, yaún así, los resultados no indicarían todas lasposibilidades que podrían ocurrir en la práctica.Por consiguiente, el objetivo primordial fue ladeterminación, por medio de procedimientostoxicológicos, utilizando alimentación de ani-males, si algunos tipos de aguas potables sevuelven tóxicas debido al contacto con tiposespecíficos de plásticos, y, en el caso de ocurrircambios químicos, si la ingestión prolongada deagua expuesta al plástico podría causar cambiospatológicos en los animales sometidos a experi-mentos. Simultáneamente, se hicieron ensayosutilizando procedimientos de química analítica,para determinar si los metales de toxicidadconocida, e incorporados en el plástico, podríanser extraídos cuando el plástico ha estado encontacto con agua agresiva. Otros objetivosimplicaban el estudio de los efectos a largo plazodel aire, del agua y del suelo sobre las tuberíasplásticas. Se incluyó una evaluación organolép-tica del agua, usando tanto el método de ex-tracción, el cual no toma en cuenta el efecto delas conexiones y de los compuestos utilizados enlas juntas, como un sistema de recirculación,especialmente diseñado para estos ensayos, elcual sí toma en cuenta el uso de las piezas deconexión y los compuestos para juntas. Tambiénse consideró el efecto del tubo de plástico sobreel cloro residual del agua en el sistema de distri-bución, el efecto de altas concentraciones decloro sobre las tuberías plásticas, la posibilidadde desinfectar los sistemas construidos contuberías plásticas, algunos estudios bacteriológi-cos y la susceptibilidad al ataque por roedores.

Procedimientos de ensayo

Debido a que las materias básicas para laelaboración de los tubos plásticos son suminis-tradas por los proveedores de materiales a losfabricantes de tubos, quienes pueden agregar

22 Capítulo 2

ingredientes adicionales, especialmente lubri-cantes para los moldes, se consideró necesariotrabajar con el tubo de plástico acabado y nocon los materiales básicos.

A continuación se hace una descripción de losprocedimientos adoptados para la exposición deltubo plástico a las aguas agresivas para buscarsustancias extractibles, y también del método derecirculación, incluyendo el contacto con piezasde conexión y compuesto para juntas.*

de unos 600 centímetros cuadrados, aproximada-mente.

Se creyó conveniente acelerar la acción, calen-tando el agua un poco, evitando la elevación dela temperatura a tal punto que pudiese alterarlas características físicas del plástico. Una tem-peratura de 35°C, la generalmente usada paraincubar muestras bacteriológicas, se ajustó biena lo deseado y rue la usada durante estosestudios.

Método de recirculaciónMétodo de extracción

Se prepararon para la extracción especimenesde tubos de plásticos en forma de anillos de s"de espesor, por medio de una sierra de discos.Estos anillos, a su vez, fueron cortados en pe-dazos por medio de una prensa equipada concuchillas especiales, diseñadas para este pro-pósito, de manera que en corto tiempo se obteníagran cantidad de plástico picado.

Se realizaron pruebas comparativas, usandogránulos de plástico, y también plástico molidogrueso, para determinar la posibilidad de extraerproductos químicos de tales muestras. Estemétodo fue modificado a una proporción depeso-volumen (peso de plástico molido a volu-men dado de agua de ensayo) para pruebas deextracción continuadas, tal como se utiliza ahoraen el programa del "Sello de Aprobación paraPlásticos".

Se calculó el área de la superficie expuestadel plástico, y se determinó, para cada tipo, elpeso de la cantidad de plástico a ser expuestaal agua, en base al volumen del agua contenidaen un tubo de un pie de largo, de diámetrointerno igual a una pulgada y a la superficieinterna de dicho tubo, que estaría expuesta alcontacto con el agua. En los ensayos de extrac-ción, 400 mililitros de cada agua de ensayofueron colocados en frascos de tapa de vidrioy con empacadura de goma, junto con suficiente

63I-V 1I a.uu PaLaL Ual Ulloa aupcIIItIC CCeFUCUsL

* En el Informe de Investigación preparado por laFNS se ofrecen descripciones de otros métodos utili-zados.

Este método fue usado para estudios or-ganolépticos y de desinfección. El equipo con-sistió de una bomba centrífuga de acero inoxi-dable, del tipo utilizado para leche, equipadacon un motor de ¼1 de caballo de fuerza y deun cántaro para leche, de acero inoxidable puli-mentado, con capacidad de 10 galones. El cán-taro tenía una conexión de entrada de un tubode acero inoxidable de 1" de diámetro, soldadoa un punto del hombro del mismo, y un dis-positivo análogo para la salida en el fondo delrecipiente. Donde fueron aplicables, se usaronconexiones de parafina de alta fusión y adapta-dores de tornillo o abrazaderas cuando fuenecesario. Se usaron adaptadores de metal aplástico. Los tubos de plástico ensayados eranaproximadamente de 100 pies de longitud, sinquiebres, cuando los tubos eran flexibles, y concodos, cuando los tubos eran rígidos. El controlutilizado para fines de comparación implicó lainstalación de una unidad similar, construidacon acero galvanizado. Para simular la accióndel agua en las instalaciones de una vivienda, seutilizó un interruptor automático con dispositivoselector de intervalo de tiempo en cada unidad,(marca General Electric; tipo TSA 14 con cargade 10 A, 230 V, AC) para arrancar y parar labomba automáticamente a intervalos predeter-minados. En todos los ensayos que implicaronel uso de este dispositivo, los intervalos, exceptodonde se especifica lo contrario, fueron fijadospara arrancar y parar el motor cada media hora.Los intervalos de parada variaron de acuerdocon el tipo de ensayos.


No debe olvidarse que los cambios bacterio-lógicos y químicos ocurrieron inevitablementeen el agua usada para el ensayo durante elperíodo de contacto, tanto en el método de ex-tracción como en el método de recirculación. Noobstante, siempre se efectuaron controles apro-piados y los resultados fueron evaluados to-mando en cuenta los resultados del control.

ENSAYOS DE EXTRACCION

Una de las consideraciones fundamentales eneste programa de investigación fue la selecciónde la fuente de abastecimiento de agua parautilizarse durante los ensayos, la cual debía sertan agresiva como cualquiera agua naturalpudiera serlo. Es obvio que sería demasiadolaborioso y costoso hacer todos los ensayos conun gran número de abastecimientos de agua.Por lo tanto, una serie de aguas, seleccionadaspor el alto contenido de ingredientes, tales comocloruros, sulfatos, bicarbonatos, hierro, cloro,flúor y dióxido de carbono libre, fueron com-paradas en cuanto a sus efectos sobre el plástico.

El desarrollo del proceso de extracción tam-bién requirió consideración desde la fase inicialy se llevó a cabo simultáneamente con la bús-queda de un agua agresiva. Después de exa-minar muestras de agua de todos las regionesde los Estados Unidos, se encontró que el aguade Ann Arbor, Michigan, reduciendo el pH a5,0, era tan agresiva como cualquiera de lasmuestras examinadas. Por lo tanto, se decidióutilizar el agua del acueducto de Ann Arbor,y reducir el pH a 5,0 usando dióxido de carbono.

Procedimientos analíticos

Para estos experimentos, los métodos de en-sayo seleccionados fueron los descritos en lanovena edición (1946) de Standard Methodsfor the Examination of Water and Waste Water(Normas para el examen de aguas y aguas dedesecho), publicado por la Asociación Ameri-cana de Salud Pública. Estos exámenes com-prendieron:

1. Color-comparación con discos de vidrioestándar.2. Turbiedad-turbidímetro Hellige.3. Olor-a 60°C.4. Sabor-a la temperatura ambiente, inclu-yendo el uso de un jurado examinador selec-cionado.*5. Residuos totales-evaporación a la tem-peratura de 103°C durante una hora.6. Residuos disueltos totales.7. Alcalinidad-método volumétrico.8. Acidez-método volumétrico.9. pH-electrométricamente.10. Plomo-colorimétricamente.11. Cobre--colorimétricamente.12. Hierro-colorimétricamente.13. Aluminio-colorimétricamente.14. Nitrógeno en nitratos-método de ácidofenoldisulfónico.15. Nitrógeno en nitritos-método de diazo-tización.16. Cloruro-método de Mohr.17. Sulfatos-método de benzidina.18. Cloro residual-método OTA.19. Dureza total-método del jabón.20. CD2.21. O.22. H2S.

Muestras examinadas

Con fines de identificación, las 22 muestrasde tubo plástico incluidas en la investigaciónfueron marcadas con un número que se estampóen cada pieza de tubo al recibirlos. Las muestraspresentadas de materiales recomendados por losfabricantes para el uso en abastecimientos deagua potable se clasificaron como polietileno,Nos. 150, 220 y 270; poliestireno modificadQal caucho, Nos. 110, 120, 160, 170, 230, 250,260 y 300; cloruro de polivinilo, Nos. 100(+polivinilidina), 140, 240, 310 y 320; buti-rato de acetato de celulosa, Nos. 180, 200 y 210.Las muestras especiales de materiales no reco-mendados en tal sentido se clasificaron como

* De acuerdo con las recomendaciones de Cart-wright y Kelley en el artículo "Organoleptic Evalua-tion", en la revista Modern Packaging, julio de 1952,págs. 145-147 y 201-204.

24 Capítulo 2

polietileno, 130 (compuesto para aislamientoeléctrico); y cloruro de polivinilo Nos. 280 y290, con un contenido de plomo y cadmio enpequeñas cantidades.

Los siguientes materiales plásticos para tubosfueron seleccionados como representativos delas varias clasificaciones, para su estudio en estaetapa de la investigación:

No. 110, poliestireno modificado al caucho.No. 150, polietileno.No. 140, cloruro de polivinilo.No. 200, butirato de acetato de celulosa.Otras muestras de plástico parcialmente exa-minadas fueron las Nos. 120, 130, 160, 170,180, 210 y 220.

Recolección de aguas para pruebas

Las primeras muestras de agua para el ensayofueron captadas tan cerca de la fuente como fueposible. La muestra de agua de Ann Arbor fuecaptada en la planta de tratamiento. Las mues-tras recogidas en otras localidades abastecidaspor fuentes subterráneas fueron captadas en lospozos. Se dejaron correr las primeras aguas porun tiempo suficiente para asegurar el lavadocompleto de las tuberías.

En la fuente se llenaron los recipientes paramuestras de una pinta (0,473 litros), cinco porcada plástico, para asegurar el volumen requeridopara realizar todos los exámenes seleccionados.Al mismo tiempo, un juego adicional de cincorecipientes, menos el plástico, fueron llenadospara ser usados como controles. Un garrafón decinco galones fue llenado también al mismotiempo. Esta agua se usó para verificación delos cinco controles, ya que el garrafón no fueagitado en el launderómetro o incubador, comose hizo con los controles y muestras de plástico.

En el momento de captar las muestras, seejecutaron determinaciones de sulfuro de hidró-geno, oxígeno disuelto y dióxido de carbono.Como no se disponía de aparatos para captarmuestras de gas, las muestras fueron captadas

directamente de los grifos. Los controles fueronanalizados en el laboratorio usando los mismosreactivos. (Los métodos usados son los descritospor Theroux, Eldridge y Mallmann en Analysisof Water and Sewage, 1943, págs. 9, 38 y 69.)

Extracción de plomo metálico, cadmio, bario ycobre

Especímenes de plomo, cadmio y cobre, pica-dos a tamaños definidos, fueron expuestos avolúmenes conocidos de agua de ensayo, demanera que el área de la superficie expuestaal agua fuese equivalente a la ya definidapara las pruebas de extracción para tubos deplástico. La exposición duró tres dias, a latemperatura de 35 C. Las aguas de ensayousadas fueron las del sistema de distribución deAnn Arbor, sin ajustar el pH, y aguas pluvialesrecogidas en una cisterna y ajustadas, al co-mienzo del ensayo, a un pH de 6,0 usando CO2.Las superficies metálicas fueron limpiadas cui-dadosamente antes de emprender los ensayos.Se observó que el pH del agua de lluvia au-mentó de 6,0 a 7,2 durante los tres días dealmacenamiento. El pH del agua de Ann Arbordisminuyó de un 9,8 inicial a 8,2 durante elalmacenamiento.

El método de la mancha de yoduro de di-piridil ferroso fue usado para la determinacióndel cadmio. Este método tiene un límite deidentificación (la cantidad absoluta del materialque apenas puede ser detectada bajo las con-diciones del examen) de 0,05 microgramos decadmio y un limite de concentración (grado dedilución al cual un ensayo apenas responde bajocondiciones de prueba) de 1:1.000.000.

El método de la ditizona, sensible hasta unaconcentración de 0,01 ppm de plomo, fue usadopara la determinación del plomo, y el métodocolorimetrico del carbonato se usó para la de-terminación del cobre (0,1 ppm puede determi-narse con este método). Los resultados fueronlos siguientes:


Cadmio Plomo CobreAgua de lluvia (En-sayo de extracción) negativo 1,5 ppm 3,0 ppmAgua de Ann Arbor(Ensayo de extrac-ción) ............ negativo 6,0 ppm 0,3 ppmAgua de lluvia, con-trol ............. negativo trazas negativoAgua de Ann Arbor,control .......... negativo trazas negativoAgua destilada, pa-trón de control .... negativo negativo negativo

El agua de Ann Arbor aparentemente fue másagresiva para el plomo que para el cobre, mien-tras que el agua de lluvia fue más agresiva parael cobre que para el plomo y ninguna de lasaguas mostró agresividad hacia el cadmio.

Extracción de plomo, cadmio y bario contenidosen el plástico

Se realizaron trabajos adicionales, a fin dedeterminar si el plomo podría ser extraído deuna muestra del tubo plástico que contenía uncompuesto de plomo y de muestras especialesde plásticos que contenían, respectivamente, 5%0y 10% de un estabilizador a base de plomo.

Todas las muestras fueron preparadas es-pecialmente para estos ensayos. Las extraccionesse realizaron en la forma acostumbrada, utili-zando agua de Ann Arbor con un pH inicialentre 9,6 y 10,0, agua de Ann Arbor con elpH bajado a aproximadamente 5,0 mediante laadición de CO2, agua de Ann Arbor con el pHbajado aproximadamente a 1,0 mediante la adi-ción de HCI, y agua destilada o desmineralizadacon el pH bajado a 5,00 aproximadamente,mediante la adición de CO2. Debe mencionarseque el agua de Ann Arbor, con adición de HCI,extrajo hasta 2 ppm de plomo de la muestraespecial No. 280, 5,5 ppm de la muestra deplástico conteniendo 5% de estabilizador y 6,5ppm de la muestra conteniendo 100% de es-tabilizador. No obstante, no es probable que elagua de algún acueducto público sea tan ácida.El agua de Ann Arbor con su pH normal ex-trajo 0,34 ppm de plomo de la muestra No. 280,

0,41 ppm de la muestra especial conteniendo5% de estabilizador a base de plomo y 0,45ppm de la muestra conteniendo 10% del mismoestabilizador. El agua de Ann Arbor con el pHreducido a 5,0 mediante la adición de CO2, yel agua destilada o desmineralizada con el pHsimilarmente reducido, se usaron únicamente conlas muestras especiales conteniendo una cantidadanormal de estabilizador. El agua de Ann Arborcon un pH de 5,0 extrajo 3,90 ppm de plomode la muestra conteniendo 107% de estabilizadory 2,4 ppm de la que contenía 5%0 de estabiliza-dor. El agua destilada con el pH de 5,0 extrajosolamente 1,80 ppm de plomo de la muestraconteniendo 10%0 de estabilizador y 2,90 ppmde la muestra conteniendo 57%. Como se juzgóconveniente usar un agua tan agresiva o más quela que posiblemente pueda encontrarse en sis-temas públicos o privados de abastecimiento, apartir del 1 de marzo de 1954, aproximada-mente, al agua de Ann Arbor que estaba encontacto con los tubos plásticos y que seríasuministrada a las ratas de ensayo, se le redujosu pH a 5,0 aproximadamente, burbujeandoCO2 proveniente de una fuente de hielo secoa través de ella.

El trabajo realizado en los ensayos de extrac-ción de plomo fue repetido usando un tubo deplástico conteniendo estabilizador de cadmio yposiblemente bario, y usando también algunasmuestras especiales de cloruro de polivinilo con-teniendo cantidades variables de un estabilizadorde cadmio (alkil-aril fosfato de cadmio, con 8%de cadmio) y un estabilizador de bario (un com-puesto orgánico de bario con 30% de bario).Las fórmulas entre paréntesis muestran lospromedios usados para obtener los diferentesvalores de pH utilizados en los experimentos.

Un estudio de los resultados indica que, aligual que con el plomo, la extracción de cadmioaumenta ligeramente cuando se reduce el pH,obteniendo la máxima extracción con un pH de1,0 aproximadamente. Puede ser de interés par-ticular el resultado obtenido con el tubo deplástico No. 290, expuesto al agua cruda deAnn Arbor, con un pH inicial de 9,5 donde

26 Capitulo 2

no se produjo extracción de cadmio. No obs-tante, en este caso, pudo ser extraída una pe-queña cantidad, pero fue tan reducida que caíapor debajo del límite de sensibilidad del métodousado, ya que bajo condiciones similares, usandoagua de Ann Arbor cruda con un pH de 9,6y una muestra conteniendo 2% de cadmio, seprodujo una extracción de 0,09 mg por litro.

No se pudo observar ninguna regularidad enlos cambios del pH antes y después de la ex-posición, con la excepción de un decrecimientosignificativo en todos los casos en que se utilizóel agua de Ann Arbor con el plástico y unincremento más o menos general en las aguasen que intencionalmente habían sido bajados lospH. Los controles siguieron esta pauta general,por lo que no se da importancia particular aestos cambios de pH. Las determinacionesefectuadas sobre los controles (aguas sin plás-tico) dieron resultados negativos para cadmioy bario. Estos resultados no están incluidos enlos cuadros.

En ningún caso, ni siquiera con los valoresde pH más bajos, se puso de manifiesto laextracción de bario.

SABOR Y OLOR

Ensayos organolépticos

Se dedicó mucho esfuerzo al estudio del sabory del olor. Se reconoce que los sabores y losolores son relativos y que algunos de ellos sonpeculiares al sistema de abastecimiento de agua.Los sabores y los olores deben ser consideradoscomo importantes únicamente cuando, a conse-cuencia del contacto con plástico, pueden re-sultar apreciablemente modificados, haciéndoseobjetables.

Los sabores y olores fueron determinadosúnicamente en aguas expuestas al tubo de plás-tico usando el método de extracción y tambiénen aguas similares recirculadas a través de unsistema de tubos de plástico, tomando en cuentade esta manera el efecto de las conexiones ycompuestos utilizados en las juntas.

Jurado examinador para sabor y olor

Los cinco miembros del jurado fueron escogi-dos entre un grupo numeroso, después de haberdemostrado su habilidad en la diferenciaciónde sabores y olores en muestras especialmentepreparadas de composiciones desconocidas paraellos.

Cada serie de muestras fue preparada enbotellas de vidrio lisas, ostentando únicamenteun número. Estas fueron conservadas a unatemperatura de 60°C para el ensayo, de acuerdocon los métodos descritos en la novena ediciónde Standard Methods /or the Examination ofWater and Waste Water.

Además de la descripción de cada olor, seanotó la intensidad indicada por el número deolor incipiente. Esto se basa en el grado dedilución con agua inodora. Los números másaltos indican olores más fuertes. El sabor fuedeterminado sobre muestras no diluidas, a latemperatura ambiente. Se reconoce que el sabory el olor no pueden ser separados, aunque tantouno como otro fueron descritos por cada miem-bro del jurado.

Examen del agua expuesta al plástico enpruebas de extracción

El método de extracción fue usado para ex-poner el agua de ensayo Illinois No. 1 a lostubos plásticos 110, 140, 150 y 200, paraexámenes de sabor y olor. Además de lasmuestras de agua expuestas a estos plásticos,fueron examinadas muestras de agua no tratada,como control. El agua de ensayo Illinois No. 2fue también expuesta a muestras segmentadasde tubos plásticos Nos. 110, 140, 150 y 200con controles similares. Algunas de las mismasmuestras fueron hechas con agua de ensayoIllinois No. 3 y con agua de Ann Arbor. Seusaron tuberías de cobre como un controladicional.

La muestra de tubo plástico No. 200 impartióun olor perceptible de baja intensidad, numerode olor incipiente 6, tanto al agua de IllinoisNo. 1 (Prueba No. 4) como a la No. 2 (Prueba


No. 14). Con el agua de Ann Arbor (PruebaNo. 29) el olor fue más pronunciado, dando unnúmero de olor incipiente de 25. Las carac-terísticas de los olores fueron descritas, en lamayoría de los casos, como de sustancias quími-cas o medicinales. (En el Informe de Investiga-ción se dan más detalles.)

Algunos de los controles dieron olores tanintensos como los obtenidos en las aguas ex-puestas al tubo de plástico. No obstante, losolores y sabores de las aguas expuestas a plásticosfueron generalmente descritos como de sustan-cias químicas o medicinales, mientras que losde los controles fueron descritos como sosos,a agua estancada o a moho.

Se observó poca diferencia entre los efectosproducidos por las aguas de orígenes diferentesusadas en esta parte de la investigación, y elagua de Ann Arbor parece ser tan agresiva comolas otras en la captación de olores y sabores.Esto convenció a los investigadores de que elagua de Ann Arbor sería apta para ser usadacomo agua de ensayo, en lugar de importar aguade diferentes lugares para el programa deinvestigación.

Métodos para unir tubos de plástico

Como se consideró conveniente incluir elefecto de los procedimientos de hacer las juntasen los estudios de sabores y olores, es pertinentedar aquí una descripción breve del procesoutilizado para unir los tubos.

Los procedimientos para juntar los tubos deplástico, recomendados por los fabricantes, in-cluyen una peculiaridad que puede tener unainfluencia importante en el olor y sabor; es-pecíficamente, el proceso de unir los tubosutilizando sustancias cementantes.

La muestra de tubo de plástico No. 200 fuecementada por medio del método siguiente: Seaplicó el solvente por medio de una brochapequeña sobre la superficie del tubo donde seiba a hacer la junta y también sobre la superficieinterna del codo que iba a ser conectado al tubo.Las superficies así cubiertas fueron dejadas enreposo por cinco a diez segundos, entonces el

cemento suplido por el fabricante se aplicócon otra brocha sobre la porción del tubo de4,, tratada con solvente pero no en el interiordel manguito solapado. Entonces el codo de 900fue empujado sobre la extremidad del tubo.El exceso de cemento se acumula alrededor delborde de contacto del manguito a medida queel codo se desliza sobre el extremo cubierto decemento del tubo. El tubo se hace girar aproxi-madamente una media vuelta dentro del man-guito, para obligar a salir posibles burbujas deaire encerradas entre las dos piezas. El cementono es aplicado en la cara interior del manguitoya que se formarían glomérulos de cemento enel interior del tubo, requiriendo un período desecamiento mucho mayor para obtener una juntacementada libre de solvente. Las juntas cemen-tadas se dejan secar a la temperatura ambientehasta que el olor del solvente haya desaparecidoy después se deja correr agua a través del sistemaacabado, para realizar pruebas para la determina-ción de posibles sabores por solvente. Paraconectar plástico con metal se usan conexionestipo "Swagelock".

El procedimiento descrito fue seguido fiel-mente en la instalación del sistema de recircula-ción, para la prueba del tubo de plástico No. 200(Butirato de acetato de celulosa). A continua-ción se lavó el sistema usando un detergentesintético seguido de un enjuague meticuloso conagua del abastecimiento público. Sin embargo,se sentía un olor pronunciado del solvente, elcual disminuyó hasta un grado reducido peroaún perceptible durante todo el tiempo en quela unidad estuvo en operación. También puedeser de interés el hecho de que el agua usada enlos ensayos de extracción con este tubo, natural-mente eliminando el factor del solvente y ce-mento, adquirió un olor medicinal, aunquefácilmente diferenciable del olor medicinal delagua en el sistema de recirculación.

Estos últimos resultados están incluidos en ladiscusión de los ensayos sobre sabor y olor.

Era evidente que los métodos de efectuar lasuniones debían quedar incluidos en este estudio,siendo de gran utilidad, para todos los interesa.

28 Capítulo 2

dos, el poder disponer de algún tipo de normali-zación, relativa a las características de los tubosplásticos.

Agua expuesta al plástico por recirculación

El agua fue recirculada por medio de bombeoa través de 100 pies de tubería plástica aproxi-madamente. Con la excepción del período deexposición de tres minutos, el agua fue auto-máticamente recirculada durante 30 minutos, yluego dejada en reposo por 30 minutos alterna-damente a través de cada ciclo. Este procedi-miento tuvo el propósito de simular las condi-ciones existentes en una instalación en uso.

Al comienzo se notaron olores muy fuertes yenturbamiento del agua recirculada en la muestrade plástico No. 200. El solvente usado teniaun olor fuerte, por lo que los ensayos fueronrepetidos, después de una limpieza cabal conuna solución de detergente, agua y aire. Losresultados indican que se obtuvieron olores muyfuertes, descritos como olores de sustanciasquimicas, con el agua recirculada durante 24horas, a través del sistema del plástico No. 200,ya lavado (Prueba No. 1). Con el tiempo derecirculación disminuido a tres minutos (PruebaNo. 3) los olores fueron descritos en formasimilar, siendo claramente perceptibles auncuando no tan fuertes. La recirculación con-tinuada de esta agua durante siete días (PruebaNo. 6) resultó en una ligera reducción de laintensidad del olor. Los olores y sabores fuerontodavía descritos por el jurado examinador comode productos químicos o de frutas.

La muestra del tubo de plástico No. 150(polietileno) impartió al agua un ligero olor en24 horas, siendo éste descrito como de productosquímicos, y el sabor fue variablemente descritocomo a moho, soso, amargo o ligeramente dulce.Después de siete días de recirculación en elmismo sistema, el olor no era lo suficientementeintpnon rnmno para dar. u~n n,.rnnrr significati

de olor incipiente.Los dos controles fueron recirculados, durante

siete dias cada uno, en un sistema de tuberías

de acero galvanizado (Pruebas Nos. 4 y 7), uni-dos con cemento corriente para juntas de tubosde acero, y mostraron en un caso un número desabor incipiente de cinco y en el otro un númerobajo, indeterminado. Los sabores fueron des-critos en forma variada en términos tales comode pintura, de celuloide y de mastique. Se creeque estos sabores se debían al compuesto paralas juntas y se redujeron levemente en el se-gundo ensayo, realizado después de un lavadocabal del sistema.

Los controles dieron olores perceptibles deintensidad muy baja y sabores descritos comode agua estancada o sosa.

En ensayos adicionales, se hizo recircular elagua de Ann Arbor a temperatura ambiente(aproximadamente 20°C) durante siete dias através del tubo bajo prueba No. 120 (poliesti-reno modificado al caucho). Los resultados delexamen por el jurado examinador del sabor yolor en las muestras de esta agua aparecen enel cuadro 12 del Informe de Investigación men-cionado. Estos se han comparado con los re-sultados obtenidos con agua expuesta al mismoplástico durante tres días, en recipientes, a 35 C,con agua recirculada en forma similar durantesiete días, a través de un sistema de control detuberías de acero galvanizado y con agua notratada, conservada durante tres días a 35'C y100C, respectivamente.

La muestra 130 (polietileno especial) dio unnúmero de olor incipiente ligeramente superioral del control de tubos de acero galvanizado. Lamuestra 120 dio números de olor incipienteligeramente inferiores. Las descripciones de losolores de las aguas expuestas al tubo de acerogalvanizado son algo diferentes a las del resto.No obstante, no se considera como significativaninguna de las diferencias en los números deolor incipiente o en la descripción del olor.

Olores impartidos por recirculación comparadoscon los de extracción

Se puede hacer una comparación entre losresultados del ensayo de la muestra No. 200 encuanto a los sabores y olores impartidos al agua


por extracción, indicados en el cuadro 10, y porrecirculación, dados en el cuadro 11 del Informede Investigación. Los olores impartidos al aguaIllinois No. 1, por extracción, son de intensidadinferior a los obtenidos primeramente por re-circulación del agua de Ann Arbor, a través deeste tubo. Hay indices de que el fuerte olor delagua recirculada por primera vez es debidoprincipalmente al solvente y/o al cementoutilizado en la junta. Este olor fue reducidoen la repetición de la recirculación, después devarios lavados del sistema con aire comprimidoy agua. El olor del número de olor incipientede 25 impartido por el plástico No. 200 al aguade Ann Arbor, indica la posibilidad de la ex-tracción de un ligero olor del tubo mismo.

Fueron realizados ensayos adicionales paracomparar el efecto de ciertos tubos de plásticosobre el olor y sabor del agua, tanto por re-circulación como por extracción. Para la muestraNo. 140 (PVC) se realizaron ensayos con aguarecirculada por siete días en un sistema en-samblado con compuesto adhesivo, suministradopor el fabricante del tubo. Se comparó el olory sabor de ésta con los del agua que había estadoen contacto con segmentos de este tubo por tresdías a 35°C, y de manera similar, por tres díasa 10°C. Los promedios geométricos de losnúmeros de olor incipiente, para estos tres en-sayos, fueron 4,3, 23 y 3,3, respectivamente. Losdos números inferiores no son mayores que losobtenidos con los controles de agua sin tratar ypor lo tanto, no son significativos. El númerode olor incipiente de 23 es un poco mayor queel número 19 obtenido en el agua de controlrecirculada por un sistema de tuberías de acerogalvanizado durante siete días. El olor y elsabor fueron semejantes a los obtenidos cuandoel sistema estaba recién ensamblado, aunquehabía sido usado muchas veces antes de esteensayo.

Se hizo un ensayo recirculando agua durantesiete días en tuberías de plástico No. 220. Estedio un número de olor incipiente (promediogeométrico) de 8, lo cual es poco significante,si se compara con el 19 obtenido en el sistema

de recirculación en tuberías de acero galvanizado.Las descripciones de los olores y sabores

varían considerablemente, pero probablementeson de poca importancia, excepto cuando treso más miembros del jurado están de acuerdo.Es interesante notar que al describir el olor delagua recirculada en el sistema de acero galvani-zado, dos de ellos describieron el olor comomastique, dos como de pasta y el quinto miembrodel jurado como de caucho, siendo todos lostérminos bastante similares, lo que hace pensarque el olor es debido al compuesto utilizado enlas juntas. Sin embargo, debe tenerse en cuentaque esta tubería fue ensamblada más de un añoantes de estos ensayos y que el sistema ha sidousado con frecuencia durante este tiempo, porlo que el compuesto debería haber estado com-pletamente seco y lavado.

Algunos de los plásticos en las muestras en-sayadas tienen olores característicos y el aguaestancada en ellos por algunos días, en un sis-tema cerrado, dio un olor fuerte al drenarla. Noobstante, esto también ocurrió en un sistemacerrado de tubos de acero galvanizado, siendoel olor típico del compuesto usado en las juntas.

Resumen de los estudios sobre sabor y olor

Ninguno de los trabajos sobre sabores u oloresindica que alguno de los tipos de tubos deplástico usados es propenso a impartir oloreso sabores al agua, en un sistema ordinario dedistribución de agua usado regularmente, ex-cepto en los sistemas recién ensamblados detuberías plásticas, en los cuales se usen solventeso cementos de alta volatilidad en las juntas yque no hayan sido completamente aereados ylavados antes de realizar exámenes de olores osabores.

REACCIONES DE LA CLORACION

Efecto del tubo de plástico sobre el clororesidual en el sistema de distribución

A fin de determinar el efecto, si lo hay,del tubo de plástico sobre el cloro residual del

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agua en el sistema de distribución, se hicieronuna serie de ensayos. Manteniendo la mismarelación de área superficial a volumen sobre lacual se ha basado todo el trabajo con el métodode extracción, las áreas superficiales indicadasde todos los tubos de plástico se expusieron asus volúmenes correspondientes de agua delsistema de distribución, conteniendo un clororesidual de 0,8 ppm total, 0,1 ppm activo, y0,7 ppm combinado. Cinco juegos idénticos decada plástico fueron expuestos, mantenidos enla oscuridad a 10°C por los períodos especifica-dos, los cuales fueron de una, dos, tres, cinco,24 y 48 horas, al final de las cuales se efectuaronlas determinaciones OTA (ortotolidina-ar-senito). Los controles comprendieron agua sintratar y también tubería de cobre, expuesta ala misma agua que las muestras del tubo deplástico, en relaciones equivalentes de áreasuperficial a volumen.

Aunque los diferentes tubos de plástico fueronexpuestos individualmente, los resultados estándados solamente por el promedio de los valoresde cada grupo de plásticos y sus límites superiore inferior. Un solo operador realizó todas lasdeterminaciones OTA y una verificación dereproductibilidad, por medio de determinacionessobre duplicados y triplicados de muestras, decontenido desconocido para el operador, dio re-sultados idénticos para idénticas incógnitas. Porlo tanto, las pequeñas diferencias que apare-cieron en los resultados obtenidos probable-mente no se deben a error experimental.

Los valores promedios para los cuatro gruposde plásticos muestran tendencias muy similaresen la reducción gradual del cloro residual conel tiempo. Hay una reducción similar, aunqueligeramente más lenta, del cloro residual en elagua de control. El control con tubería decobre muestra una reducción algo más lenta,durante las primeras tres horas, que los valorespromedios para plásticos, después de lo cual latendencia es similar. La diferencia no seconsidera significativa.

La diferencia entre el promedio para cadagrupo y los limites superior e inferior representa

las variaciones dentro de cada grupo de muestrasde plástico, ya que las determinaciones fueronhechas con muestras individuales. En ningúncaso la reducción del cloro residual es tan rápidacomo para cambiar materialmente la efectividadde la cloración del agua del sistema de distribu-ción, en contacto con tubos plásticos.

Desinfección experimental de tuberías plásticas

La posibilidad de efectuar la desinfección deun sistema de tuberías plásticas con agua decalidad satisfactoria para uso doméstico, antes deser puesto en servicio, bien sea nuevo, o des-pués de haberse utilizado con aguas crudas ocontaminadas, o después de terminar algunaoperación de mantenimiento o reparación, fueuna consideración importante en estos estudios.

Es de notar que los metales no absorben elagua, mientras que con los materiales plásticosla absorción puede variar desde cantidades noimportantes hasta cantidades considerables. Porsupuesto, fue necesario investigar el efecto dela absorción del agua por el tubo plástico sobrela facilidad de la desinfección.

En tal sentido, los siguientes tratamientosfueron puestos en práctica, utilizando los sis-temas de recirculación de tubos de plástico y unsistema de recirculación de tubos de acero gal-vanizado como control. Junto con estas deter-minaciones se realizaron ensayos con una mues-tra representativa de cada grupo de plásticoy de controles de acero galvanizado y cobre,usando altas concentraciones de cloro, paradeterminar si ocurrían efectos desfavorablessobre los plásticos.

Procedimientos de desinfección

Sistemas: Un sistema de recirculación de tu-bos plásticos representando cada uno de loscuatro grupos.

Control.: Acero galvanizado.Fo rir.e Cnmo se indliCr epn nlc rClirtz 1(, 17

y 18 del Informe.Procedimiento:

1. Cada sistema fue cuidadosamente lavado


con agua conteniendo un detergente (0,5%o),seguido por un enjuague cabal con agua limpiadel acueducto público. La cabalidad del en-juague se verificó con un indicador. Finalmentese dejaron drenar y secar las instalaciones.

2. Los cálculos basados en la longitud y eldiámetro interior de las tuberías indicaron quecada sistema podría contener aproximadamentecuatro galones de agua. Por lo tanto, fueronsembrados con un cultivo de 24 horas de sus-pensión de E. coli, en cinco galones de aguaneutralizada y declorada del acueducto público.El agua sembrada fue recirculada en el sistemadurante 15 minutos y luego extraída. Por serel E. coli altamente susceptible al desecamiento,se comenzó la cloración inmediatamente despuésde vaciar el sistema contaminado. Para determi-nar las concentraciones de la siembra, fueroncolocadas partes alícuotas del agua sembrada endiluciones decimales sobre agar-bilis-rojo-violeta.

3. Los sistemas se llenaron con cinco galonesde solución de hipoclorito, preparada con elagua del acueducto público a su pH normal de9,6, la que luego se recirculó a través de ellosdurante cinco minutos, para asegurar un contactointimo con todas las partes de los sistemas,siendo la temperatura de la solución de 25°C.Excepto cuando se especifica lo contrario, labomba fue entonces parada, manteniéndose lasolución inmóvil en el sistema durante 24 horas.

4. Procedimiento de prueba de enjuague: Alfinalizar el período de contacto de 24 horas, lasolución de cloro fue extraída de los sistemas,enjuagándose éstos luego con agua del grifo,hasta que las determinaciones de cloro residualdieron los mismos resultados que con el agua delgrifo usada para el enjuague.

Los sistemas fueron entonces cuidadosamentevaciados y enjuagados con cinco galones de aguadel grifo, declorada y neutralizada, sobre la cualse efectuaron exámenes de E. coli, antes y des-pués del enjuague. Se añadió suficiente tiosul-fato de sodio a esta agua de enjuague paraneutralizar cualquier cloro residual que pudiesehaber en los sistemas, proveniente del enjuagueanterior con agua del grifo.

5. Muestreo: Se captaron dos litros del aguade enjuague en las salidas de los sistemas, enrecipientes estériles, bajo condiciones asépticas.

6. Exámenes: Se colocaron partes alícuotasen platos de agar-bilis-rojo-violeta en cantidadesde 10, 1,0 y 0,1 ml, y se sembraron partes alícuo-tas en tubos de fermentación con caldo delactosa, cinco de 10 ml, cinco de 1 ml, y cincode 0,1 ml.

Se pasó un litro de agua de cada sistema porun filtro de membrana, y se colocó en un mediode cultivo durante dos horas, a 35 C, trans-firiéndose luego a un medio Endo por el restode las 16 horas de incubación.

Resultados de los ensayos de desinfección

Los experimentos de desinfección fueronrealizados con sistemas construidos con lossiguientes tubos plásticos:

130 Polietileno120 Poliestireno modificado al caucho140 Cloruro de polivinilo220 Polietileno200 Butirato de acetato de celulosa210 Butirato de acetato de celulosa110 Poliestireno modificado al caucho; con-trol de acero galvanizado

Con 200 ppm de hipoclorito, aproximada-mente, los sistemas 130, 120 y el de acerogalvanizado dieron resultados completamentenegativos con las diferentes pruebas usadas,indicando una desinfección satisfactoria con con-centraciones de siembra de 2,6 x 106, 2,8 x 106y 2,2 x 106, respectivamente. En otra serie dedeterminaciones, se obtuvieron resultados com-pletamente negativos en los exámenes de E. colicon el sistema No. 220 de polietileno y con elcontrol de acero galvanizado, usando soluciónde hipoclorito de 200 ppm aproximadamente.Aunque algunos organismos de E. coli sobre-vivieron el tratamiento en los sistemas con-teniendo tubos No. 140 y No. 200, los númerosson suficientemente bajos como para indicar loque se considera una desinfección química satis-factoria.

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Los sistemas 210 (butirato de acetato decelulosa) y el control, sometidos a una desin-fección con solución de 50 ppm de hipoclorito,dieron resultados completamente negativos paraE. coli después del tratamiento. Los ensayos deenjuague practicados en los mismos sistemas,una vez enjuagados éstos, después de ser vacia-dos y dejados en reposo durante 24 y 48 horasa la temperatura del ambiente, indicaron quealgunos organismos sobrevivieron al tratamiento.

Al usar el sistema de tubos de plásticoNo. 110 (poliestireno) y el control, empleandouna solución de hipoclorito de 25 ppm aproxi-madamente, se obtuvieron resultados satisfac-torios con el tubo de plástico, pero quedó unpequeño residual de sobrevivientes en el controlde acero galvanizado.

Todos los tratamientos de cloración descritosfueron efectuados con agua de Ann Arbor conun pH promedio de 9,6. Tomando en considera-ción todos los resultados y la reacción general-mente alcalina del agua del acueducto, se con-sidera conveniente fijar el límite, en lo que ala concentración del cloro se refiere, en 50 ppm,o preferiblemente más.

De estos resultados se llega a la conclusión deque el tubo de plástico puede ser desinfectadosatisfactoriamente, no debiendo producir másproblemas que los correspondientes a la desin-fección de tubos metálicos.

Efecto de altas concentraciones de cloro sobreel tubo plástico

Con el fin de determinar el efecto, si lo hay,de altas concentraciones de cloro sobre los dife-rentes grupos de tubos de plástico, se realizó unexperimento exponiendo piezas íntegras cortasde tubos a la acción de concentraciones de cloro,desde 800 hasta 900 ppm. Estos ensayos fueronhechos para obtener información aplicable al

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residual del agua del sistema de distribuciónsobre la tubería plástica. Con fines comparativos,se sometieron a idéntico tratamiento pedazos de

tubos de cobre y de acero galvanizado. Unamuestra representativa de cada grupo de tubosplásticos fue escogida para el estudio. La ex-posición duró 20 horas a 25°C, en agua delacueducto de Ann Arbor, clorada con un pHde 9,6. Se conservaron especímenes de controlen un desecador durante el período de exposi-ción. Todos los especímenes fueron conservadosen el desecador antes del tratamiento, y lavados,enjuagados, secados y puestos en el desecadorpor un período de 20 horas a 25°C, después deltratamiento, antes de efectuar las determina-ciones.

Es interesante destacar que la muestra deacero galvanizado desarrolló la máxima reduc-ción del cloro durante el período de exposición.Las mediciones realizadas antes y después de laexposición al cloro no indicaron diferencia enninguna de las muestras de plástico ensayadas.

No se observó ningún cambio en el color oen otras características fisicas visibles en lasmuestras de plásticos en comparación con loscontroles, aun cuando el espécimen de acerogalvanizado mostró apreciable oxidación y de-terioro, y el de cobre resultó con toda susuperficie interna enmohecida.

Las muestras del tubo de plástico No. 260 yNo. 280 parecieron haber aumentado ligera-mente de peso en comparación con los controles,mientras que el tubo No. 150 mostró un ligeroaumento, tanto en el espécimen ensayado comoen el de control. El tubo de plástico No. 200pareció haber perdido más peso en el controlque en la muestra ensayada. Este fenómenopuede estar relacionado con el hecho de que elbutirato de acetato de celulosa, al cual perteneceel grupo No. 200, tiende a mostrar mayor ab-sorción de agua que los otros materiales plásti-cos, y durante el período de desecación pierdenhumedad suficiente como para justificar estapérdida. El hecho de que la muestra ensayadaacuse una pérdida signiflcativamente menor,

puede ser debido a una desecación menos efi-ciente después de la exposición, condiciones bajolas cuales por supuesto absorbería más humedad


que la que podría absorber el control de laatmósfera solamente.

Resumen

La evaluación de todos estos datos lleva a laconclusión de que el efecto de las altas con-centraciones de cloro sobre los tubos plásticospuede ser considerado como negativo para todoslos fines prácticos, y que los metales usadosmuestran efectos adversos, como es bien sabido.

La investigación sobre plásticos de la FNSconsideró, primordialmente, los efectos tóxicosque pueden resultar de los tubos plásticos en elagua potable. No obstante, se decidió realizaralgunos ensayos para determinar los efectos alargo plazo sobre los tubos, cuando se les exponea ciertos suelos, al aire y al agua. Lo siguientees un informe de estas experiencias.

Condiciones de los ensayos-Contacto con elaire, agua y suelo

Los especimenes de tubos de plástico, en estafase de trabajo, consistieron en pedazos de tuboscortados longitudinalmente por la mitad, te-niendo una longitud de 62" , aproximadamente.Se usaron como recipientes botellas de vidriode un litro de capacidad, con boca ancha contapones de vidrio. En los ensayos que utilizabansuelo y agua, las tiras fueron colocadas en labotella en posición vertical, de manera queúnicamente los extremos estuviesen en contactocon el vidrio. Los cantos y las superficies ex-ternas e internas del plástico estaban en contactosolamente con el agua y con el suelo, según elexperimento.

En los ensayos de contacto con el agua, lasbotellas fueron llenadas hasta la mitad, usandoel agua del acueducto público de Ann Arbor, ylos tapones de vidrio fueron sellados con para-fina para hacer un sello a prueba de aire; de estamanera se evitó la evaporación. Las botellas asípreparadas se conservaron en una incubadora a350C durante un año.

En los ensayos de contacto con el suelo se uti-lizó un suelo agresivo con un pH de 2,0. Se usó

la misma clase de botellas que para los ensayos decontacto con el agua, excepto que no se taparon,para que pudiese ocurrir una evaporación en laincubadora a 35°C, en la cual se conservarondurante un año. Se usó agua destilada parareponer la pérdida por evaporación, por peso,a intervalos, simulando condiciones naturales delluvias ocasionales. Nunca se dejó que el suelollegase a una sequedad absoluta, aunque casi sellegaba cerca de dicho estado antes de reponerel agua evaporada.

En los ensayos de contacto con la atmósfera,'las tiras de tubo de plástico fueron suspendidasde un alambre, por medio de perforaciones enun extremo, y colgadas en una azotea, usandomuestras duplicadas colgadas de frente, en di-recciones opuestas. Un juego de muestras secolocó de frente al este, y el otro hacia el oeste.La exposición, también en este caso, duróaproximadamente un año.

Controles

En todos estos ensayos se incluyeron tiras detubos de cobre y acero galvanizado. Se con-servaron controles de tubo plástico en botellasal vacío a la temperatura ambiente, en la oscuri-dad, para los ensayos de contacto con la atmós-fera, y en la incubadora para los ensayos decontacto del agua y del suelo. Se almacenaronmuestras del agua y del suelo, sin el plástico,a las temperaturas señaladas.

Todos los especímenes fueron cuidadosamentelavados, enjuagados, secados y pesados en unabalanza analítica, antes y después de la exposi-ción a los factores estudiados.

Resultados

Las observaciones hechas sobre el agua encontacto con estas muestras aparecen en elcuadro 21 del Informe. Aunque hubo unaalteración considerable del color de esta agua,debe recordarse que el período de contacto fuede alrededor de un año y que se mantuvo unatemperatura de 35 °C durante todo este período.Es interesante destacar que el pH de las aguas

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en contacto con los diferentes plásticos dis-minuyó de un 9,5 inicial a un 5,1, en el casodel agua en contacto con la muestra de butiratode acetato de celulosa. El pH del agua encontacto con el control de cobre bajó a 7,3,mientras el pH del agua en contacto con elacero galvanizado aumentó a 10,1. La altera-ción del color del agua en contacto con el tubode acero galvanizado fue mayor que en la delcontacto con cualquiera de los tubos de plástico,aparentemente por la formación de un flóculoblanco cristalino. La apariencia del tubo deacero galvanizado y del agua fue bastantenormal.

El examen microscópico del agua mostró undesarrollo de hongos en muchos casos. Noobstante esto no fue excesivo si se considerael largo período durante el cual el tubo fuemantenido a la temperatura de incubación.

Los aumentos y disminuciones de peso, seapor absorción de agua no removible por deseca-ción o de sustancias contenidas en estas aguas,o por la extracción de los ingredientes delplástico, deben reflejarse en los pesos que apare-cen en el cuadro 22 del Informe. La mayoríade los aumentos o disminuciones son inferioresal medio por ciento del peso del espécimen. Elaumento sobresaliente es de 9%, aproximada-mente, de la muestra de poliestireno modificadoal caucho. Los resultados de los duplicados seencuentran dentro de un límite de variación de1,1%, confirmando este resultado. La pérdidadel 1,04%o en un espécimen de la muestra decloruro de polivinilo no se confirmó en el dupli-cado, por lo tanto, no se considera significativo.Los cambios en los controles de acero galvani-zado y cobre son más bien leves. Se tomó notadel efecto de un suelo agresivo con pH de 2,0sobre el peso de especimenes de tubos enterradosen él, a la temperatura de 35°C durante un año.También en este caso el aumento importanteocurrió en el peso del poliestireno modificadoal caucho. Los especímenes duplicados mostra-ron aumentos del 1,92 y 1,22%, respectiva-mente, o un promedio de 1,6 por ciento. Elaumento de peso entre un 0,5 y 0,6% en ambos

especimenes de la muestra de butirato de acetatode celulosa No. 200, pueden tener alguna sig-nificación, así como una reducción similar en elpeso del control del tubo de cobre.

Los resultados de la acción natural de laatmósfera sobre los tubos de plástico, duranteun año, se muestran en el cuadro 24 del In-forme. El efecto más significativo es la reduc-ción confirmada de poco más del 3%o del pesode la muestra de butirato de acetato de celulosaNo. 180, y un incremento confirmado de I%,aproximadamente, en el peso de la muestraNo. 260 del poliestireno modificado al caucho.

ALIMENTACION DE ANIMALES

Con la idea de que alguna o algunas sus-tancias dañinas podrían ser extraídas del tubode plástico, para las cuales no se hubiesen hechoanálisis químicos, o que pudiesen estar presentesen cantidades demasiado pequeñas para quefuesen puestas de manifiesto por los métodosusados o disponibles, se estableció el método dealimentación de animales. El Comité Consultivode Salud Pública de la Fundación decidió quelos estudios sobre alimentación de animales erannecesarios para asegurar la no existencia detóxicos u otras sustancias en los tubos de plásticoofrecidos para el transporte de agua potable.

Para llevar a cabo estos estudios, se alimen-taron colonias de ratas exclusivamente con aguaque había estado en contacto prolongado condiferentes clases de tubos plásticos. Se con-sideró el método de alimentarlas con tubosplásticos pulverizados, pero se llegó a la con-clusión de que esto no llenaba ningún propósitoútil. El objetivo más importante de esta in-vestigación es el determinar si las aguas some-tidas al contacto con tubos plásticos podrianresultar, en alguna forma, dañinas para elhombre por ese contacto. Originalmente, seplaneó el uso de los sistemas de recirculaciónpara obtener el agua de ensayo que luego seriadada a los animales de ensayo. Sin embargo,este procedimiento resultaría muy demorado. El


método de extracción fue aceptado para acelerarcualesquiera reacciones entre el agua y el tubo.

Agrupación de las muestras-Controles

Para mantener el número de animales experi-mentales dentro de lo razonable, las 22 muestrasde tubos de plástico sometidas a ensayo fueronagrupadas según los componentes básicos y laposibilidad de contener ingredientes extraíbleso tóxicos. La relación del área superficial deplástico al volumen del agua en contacto conel mismo fue la misma previamente presentadaen este informe. Para el control de metal seseleccionó el cobre en lugar de acero galvani-zado, porque el acero galvanizado se corroe alo largo del canto cortado, introduciendo unfactor indeseable en los estudios.

El grupo A incluyó tres muestras de tubos depolietileno, el grupo B ocho muestras de tubosclasificados como poliestireno modificado al cau-cho, el grupo C cinco muestras de tubos decloruro de polivinilo incluyendo Saran, el grupoD tres muestras de butirato de acetato de celulosay el grupo E consistió en una muestra de tubode polietileno, del cual se había demostrado, enestudios previos, que el color era extraíble, unoconteniendo un pequeño porcentaje de estabiliza-dor de plomo y el otro de cadmio.

El agua fue decantada, después de exponerlapor tres días al plástico, a 35 C, separándola delplástico en recipientes de vidrio esterilizados contapones del mismo material y conservada atemperatura de refrigeración hasta el momentode serle administrada a los animales. Como sehabía encontrado que la extracción del plomode tubos que contienen este ingrediente era unafunción del pH-a más bajo pH mayor extrac-ción de plomo-se utilizó el agua de Ann Arborajustando el pH alrededor de 5,0 por medio deCO2 libre antes de exponerla al plástico.

Las ratas y el alojamiento

Se utilizaron en este experimento ratas Wistardestetadas, divididas por igual según el sexo.Los animales fueron alojados individualmente

en jaulas cilíndricas de una altura total de 9pulgadas, con un diámetro interno de 8½ pul-gadas y 7 pulgadas de altura interior, y teníancubiertas y planchas de fondo removibles. Lasparedes laterales y el piso fijo eran de mallametálica hecha con alambre No. 18 (B & SGauge) con tres aberturas por pulgada, la tapay el fondo eran intercambiables, de una pulgadade profundidad, hechos de chapa metálica. To-das las superficies exteriores se pintaron conpintura de aluminio, galvanizándose la malladespués de tejida. Las jaulas fueron colocadasen hileras dobles, en estantes metálicos ubicadosen una habitación especial, usada exclusivamentepara alojar las colonias.

Bajo las condiciones existentes, había pocaposibilidad de controlar la humedad. Las lec-turas de la humedad relativa, en un período deocho días, variaron de 48 a 87%, con unpromedio de 68 por ciento.

Recipientes para alimentos y agua

Las jaulas y los recipientes para alimentos yagua fueron esterilizados, aproximadamente cadames, o más frecuentemente cuando se considerónecesario. Se diseñaron para estos estudios re-cipientes especiales de aluminio para los alimen-tos y botellas de vidrio para el agua. Aunquefue utilizado en cada bebedero un tapón es-pecial de neopreno, éste estaba sobre el niveldel agua y el agua nunca estuvo en contactocon el tapón. De esta manera se eliminó laposibilidad de que algún constituyente de lagoma pudiese entrar en los experimentos in-advertidamente. Las botellas fueron fabricadasa propósito para contener 350 ml de agua,aproximadamente, de manera que ésta estuvierasiempre disponible, sin necesidad de ser llenadasdiariamente, como ocurriría en el caso de tubosde 100 ml. Esto fue necesario para ahorrarmano de obra, requerida para otros quehaceresen relación con este estudio.

Colonias de ratas usadas en los ensayos

Se establecieron siete colonias. Todas fueronalimentadas con la misma ración básica, con-

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sistente en "Purina Dog Chow Checkers". Cincode estas colonias recibieron solamente agua ex-perimental que había estado en contacto pro-longado con tubo de plástico, según el procesonormalizado, de cada uno de los cinco gruposdescritos anteriormente. Las dos colonias res-tantes fueron utilizadas como controles, reci-biendo una solamente agua de ensayo, similar-mente tratada, con la excepción de que ningúnplástico o metal había estado en contacto conella, y la otra recibió agua de ensayo que habíaestado en contacto con tubo de cobre, bajo con-diciones idénticas a aquellas bajo las cuales eltubo plástico fue expuesto al agua.

Notas de laboratorio

Para estos estudios se tomó nota del consumode alimentos y agua de cada una de las ratas.A intervalos apropiados, los animales fueronpesados, y se les extrajo sangre para recuentoglobular y determinación de la hemoglobina.En el caso del grupo de control y del grupo E,también se hicieron exámenes de determinaciónde plomo y cadmio en la orina y en la sangre.A intervalos de seis meses, un animal de cadagrupo fue sacrificado y se le hizo la autopsia.A todas las ratas que murieron por cualquiercausa también se les hizo la autopsia. Igualmentese anotó el aspecto general de cada animal.

Las ratas fueron sacrificadas, cuando eranecesario, por trauma en la cabeza, seguido desangría de la vena yugular. Las autopsias fueronrealizadas por patólogos. Se examinaron elcorazón, pulmones, hígado, bazo, riñones, glán-dulas suprarrenales, páncreas e intestinos de cadauna de las ratas. Para los exámenes de sangrese obtuvo sangre venosa del seno orbital de larata, luego de que las cercenaduras de la colaresultaron ineficaces cuando las colas se hacíandemasiado cortas. La orina acumulada en 12horas se recolectó en "fiber glass".

Bacterias en el agua suministrada a las ratas

El mantener el agua a ser suministrada a lasratas bacteriológicamente satisfactoria, bajo las

condiciones de preparación, almacenamiento yuso, resultó ser un serio problema. En verdad, elagua podía ser congelada, pasteurizada o filtradaen filtros que retienen las bacterias, pero talesmedidas podían alterar o remover algunos delos constituyentes que pudiesen estar en el aguay anular el valor de los experimentos. Los ex-perimentos preliminares indicaron que, comoresultado de la contaminación accidental y re-producción, pueden encontrarse poblacionesbacterianas relativamente altas aun cuando elrecuento inicial fuese bajo. Los exámenes reali-zados indican que cuando se usaron recipientesestériles, agua del grifo y plástico sin esterilizar,la contaminación inicial, que puede ser debidaal plástico o al agua o a ambos, es muy bajadesde el punto de vista del recuento total y nulaen lo concerniente a los organismos coliformes.Al ser incubados, se nota un aumento interesantedel recuento total, especialmente con el grupo B(poliestireno modificado al caucho), aun a lastemperaturas más bajas (10°C). Este recuentofluctúa más o menos hasta el noveno día dealmacenamiento, cuando alcanza un conteo de6.200.000 por ml. El grupo D (butirato deacetato de celulosa) y el control de cobre,siguieron este patrón, en un grado mucho menor.Sorprendentemente, los grupos A, C y E y elcontrol de agua sin tratamiento no sólo muestranuna contaminación inicial poco importante sinoque no experimentan ningún aumento del re-cuento durante un período de nueve días a10°C. Esto puede indicar, con la comprobaciónexperimental subsiguiente, que los aumentossignificativos del recuento pueden ser debidosa sustancias extraídas de aquellos plásticos, lascuales forman un material nutritivo para losorganismos en cuestión, aunque esto no estácomprobado en la actualidad. El período deincubación de tres días dio, en todos los casos,resultados negativos para organismos coliformes.Se requieren experimentos más amplios en estesentidao.

En lo que se refiere a los bebederos (botellas),y teniendo en cuenta que estos recipientes es-taban en las jaulas y en uso por las ratas a la


temperatura ambiente, es evidente un aumentosustancial en el número de microorganismos conel uso, independientemente del plástico o controlen cuestión. Durante estos experimentos, seobservó que las ratas lograron introducir ali-mentos en las botellas que servían de bebederos,de manera que los resultados globales indicanuna contaminación alta del agua, principalmentedebida a los hábitos de los mismos animales.Los resultados positivos de los exámenes coli-formes, después de un día de uso del agua,tienden a reforzar esta conclusión. Además,un examen del alimento ("Purina Dog ChowCheckers") reveló un recuento de coliformes de64.000 por gramo y un recuento total de1.900.000 por gramo. Esto significa que aunel agua esterilizada sería contaminada notable-mente en 24 horas por los animales y el ali-mento, y que todo lo que podría lograrse, dentrode lo práctico, sería reducir la contaminaciónpero no eliminarla en su totalidad. Finalmente,los animales consumen en sus alimentos unnúmero significativo de diferentes microorganis-mos. La concentración bacterial por ml de aguavariaría con el volumen de ésta, con la tasa deconsumo y con la cantidad de alimento intro-ducida en el agua durante el proceso de con-taminación. Esto puede explicar la tasa decontaminación relativamente más baja del con-trol de agua no tratada. La multiplicación delos contaminantes a la temperatura ambiente esotro factor implicado en el proceso. El númerototal de bacterias ingeridas con el agua es muyposible que no sobrepase al número probablede bacterias ingeridas por las ratas en sualimentación natural.

Para estos estudios de larga duración se llevaun recuento individual del consumo de agua yde alimento de cada rata. A intervalos apropia-dos, los animales fueron pesados, y se les extrajosangre para recuento, y, en el caso del grupo E,se hicieron exámenes de plomo en la sangre.

La alimentación y su efecto sobre el peso

El consumo diario, individual y promedio, deagua y de alimento varió. Ninguna de las ratas

se rehusó a comer el alimento normalizado o atomar el agua de los ensayos.

La alimentación de las ratas destetadas co-menzó el 8 de julio de 1953. No ocurrióninguna muerte durante los primeros 10 meses.Durante los ocho meses siguientes murió unarata de cada grupo, incluyendo los grupos decobre y de control, y dos del grupo A, querecibía agua expuesta al polietileno. Todas estasratas, además de las sacrificadas periódicamente,fueron enviadas inmediatamente al patólogopara la autopsia. Varias ratas, obviamenteenfermas con lo que se creyó ser neumonía,recibieron penicilina y se recuperaron rápida-mente.

Exámenes de sangre

Los resultados del examen de las muestras desangre de las ratas en los diferentes grupos noparecen ser anormales. El Sr. John J. Gannon,de la Universidad de Michigan, realizó unanálisis estadístico de estos hallazgos, infor-mando que no existe una diferencia significativaen la hemoglobina, en el nivel de 95%, entrecualquiera de los grupos y el grupo de control,excepto, posiblemente, en el grupo B, que re-cibió agua expuesta a poliestireno modificadoal caucho. No encontró ninguna diferencia sig-nificativa en los leucocitos al nivel, entre cual-quiera de los grupos y el grupo de control. Alexaminar los resultados en cuanto a eritrocitos,no señala ninguna diferencia significativa alnivel de 95%, entre cualquier grupo y el grupode control, excepto que puede atribuirse algunasignificación a las diferencias en los grupos D(butirato de acetato de celulosa) y E, el grupomisceláneo. Las opiniones médicas indican queestas diferencias carecen de importancia.

Resultados de las autopsias

Al final de los seis meses de alimentación, sesacrificó una rata de cada grupo, por trauma enla cabeza, seguido de sangría de la vena yugular.Las autopsias fueron realizadas por el Dr. A.

38 Capítulo 2

Rabson, Cirujano Asistente Principal, del Ser-vicio de Salud Pública de los Estados Unidos.Se hicieron exámenes del corazón, pulmones,hígado, bazo, riñones, glándulas suprarrenales,páncreas e intestinos de estas ratas. Las observa-ciones hechas sobre cada una han sido archiva-das. Se señaló que la rata número 6 del grupoA (polietileno) mostró evidencias de una leveneumonía bronquial. No hay evidencia de queesta enfermedad fuese estimulada por el aguaconsumida por esta rata, pareciendo más bienque la infección fue casual. En todas las otrasautopsias, específicamente en la de la rata 20 delgrupo B (poliestireno modificado al caucho),la rata 30 del grupo C, la rata 40 del grupo D(butirato de acetato de celulosa), la rata 50 delgrupo E, la rata 57 del grupo F y la rata 70 delgrupo G (agua sin tratar) no se ha informadode "ninguna lesión significativa".

De nuevo al final de los 12 meses, una ratade cada grupo fue sacrificada para la autopsia.Estas, junto con las ratas que murieron y las36 ratas restantes que fueron sacrificadas al finalde las 80 semanas programadas de alimentación,fueron enviadas a la Escuela de Medicina de laUniversidad de Michigan para la autopsia, quefue practicada por médicos bajo la supervisióndel Dr. Carl V. Weller, Jefe del Departamentode Patología.

Desde luego, no puede esperarse que estosresultados reflejen los efectos a largo plazo,más allá del período de 18 meses; pero no seesperan tales efectos. Los informes de estasautopsias mencionan las enfermedades de lospulmones y los efectos de la vejez como lasanormalidades principales. Estas son tan aparen-tes en las ratas de control y las que tomaronagua en contacto con tubo de cobre, como encualquiera de los grupos que tomaron agua ex-puesta al contacto de los diferentes tubos deplástico. En lugar de tratar de publicar estosvolumuinosos informes, éstos fueron sometidos,junto con los otros resultados sobre la alimenta-ción de los animales señalados aquí, a la revisiónde un experto, a fin de obtener su opinión.

Evaluación de los resultados por el experto

El Dr. Cary P. McCord, Profesor Residentede Medicina Interna en la Escuela de SaludPública de la Universidad de Michigan, realizóun estudio de los resultados de los exámenes delas ratas Wistar, como parte de este experimento,incluyendo los informes de las autopsias. Suinforme completo es el siguiente:

Naturaleza del experimento

De acuerdo con los planes, esta evaluación estábasada en los informes y reseñas del experimentomencionado, suministrados al suscrito. De estematerial se entiende que unas 70 ratas blancasWistar fueron sometidas a la ingestión de aguaque contenía cantidades de diferentes materialesplásticos, equivalentes a las que podrían ser ex-traídas de ellos, desmenuzados, sin ninguna mani-pulación química, La naturaleza de estos mate-riales se menciona más adelante, pero no hayninguna información con respecto a la cantidad decualquier materia experimental que aparezca encualquier volumen dado de agua. Un grupo de lasratas constituyó exclusivamente un control, otrogrupo de igual número, señalado en los informescomo el grupo de "cobre", está considerado comootro control. Mediante observación y determina-ciones de laboratorio, incluyendo autopsias, sepropuso evaluar los efectos, si los hay, de estasdiferentes sustancias. Las 70 ratas que consti-tuyeron los grupos de animales experimentales yde control fueron destetadas al empezar el estudio.Al comienzo había machos y hembras en núme-ros iguales y los dos sexos fueron mantenidosseparados. La dieta de estos animales es descono-cida y nada se sabe sobre las condiciones bajo lascuales se les mantuvo.

Naturaleza de los informes suministrados

Ha sido entregada al suscrito una extensa reco-pilación de informes, aunque no originales, de ungran número de exámenes de laboratorio. Estosdatos, en general, corresponden a seis categorías,a saber: exámenes de las células sanguíneas; datosde crecimiento (peso); consumo de alimentos;consumo de agua; estudios de bacterias y hongosy, finalmente, documentos de autopsias.

Parece que, como podía esperarse, algunos ani-


males murieron durante el curso del estudio, perohacia el final de un período de 18 meses (algunasveces después), los sobrevivientes fueron exter-minados y examinados. Estos son los resultadosque han sido examinados con miras a descubrir,en lo posible, evidencia de alguna influencia deuno o todos los diferentes materiales sometidos aprueba.

Los materiales sometidos a prueba

Los informes suministrados señalaban los artí-culos químicos en la siguiente forma:

Tubo de polietileno.Tubo de poliestireno modificado al caucho.Tubo de cloruro de polivinilo (incluyendo

Saran).Tubo de butirato de acetato de celulosa.Tubo de polietileno, fabricado con compuesto

para aislamiento eléctrico y tubo de clo-ruro de polivinilo conteniendo plomo ycadmio.

Tubo de cobre.

Recuento sanguíneo

Esta fase del estudio incluyó el recuento de losglóbulos rojos y blancos, junto con determina-ciones de hemoglobina. Los detalles de los méto-dos usados no fueron señalados, pero no hayninguna razón para discutir la metodología em-pleada. Las determinaciones de los elementos dela sangre fueron hechas antes del establecimientode las exposiciones experimentales y en cincooportunidades posteriores, después de 6, 10, 13,16 y 18 meses, contados a partir del comienzo delexperimento. Es obvio que hacia el final delexperimento el número de animales a ser exami-nados era progresivamente menor, debido a lasmuertes naturales y a la exterminación requeridapor el experimento. Así, por ejemplo, entre losmachos del grupo A, de los cinco originales, sólouno fue examinado al final del decimoctavo mes.

Todos los resultados, en los diferentes gruposde ensayo y en los controles, concuerdan. Aunqueaparecen variaciones notables en casos aislados,éstas no pueden considerarse como significativasen la evaluación del total. A pesar de lo anterior-mente dicho, parece que ha habido una reduc-ción gradual en el recuento de los eritrocitos haciael final del experimento, que ha sido más notoria

en los grupos A, B, C, D, E y F que en elgrupo G. Esto parece ser válido tanto para losmachos como para las hembras. En vista delestado de los animales, como se indica en la sec-ción dedicada a las autopsias, es notable que nohayan ocurrido variaciones aún mayores en elconteo de los eritrocitos. En resumen, el estadode los animales hace imposible llegar a la con-clusión de que la exposición a las sustancias qui-micas fuese la responsable. Se observa que hansido aplicados métodos estadísticos a estos datos yalgunas cifras están señaladas como significativas.Sin dudar del enfoque estadístico, se puede asegu-rar que, en ausencia de una evaluación de loshallazgos de las autopsias, sus resultados nopueden aceptarse como válidos. Se llega a la con-clusión de que esta parte del trabajo no propor-ciona ninguna prueba sobre perjuicios ocasionadospor la acción de las sustancias químicas en prueba.

Tasas de crecimiento (pesos)

&Ios registros llevados indican que todos losanimales fueron pesados, después de la primeravez, a intervalos tales como durante la 1', 3', 5',9-, 10a, 12', 14-, 18', semana, etc. La últimapesada para algunos animales se hizo en la 8'semana. Debe tomarse nota de que en algunosgrupos, comenzando alrededor de la 64' semana,aproximadamente, hubo una reducción de pesotanto entre los machos como entre las hembras.Es posible que las pérdidas de peso fuesen ma-yores entre los machos que entre las hembras,pero había ciertas incompatibilidades. Las pérdi-das de peso de los machos, o de los machos yhembras conjuntamente, se presentaron en losgrupos A, B, E y C. En vista de que el grupo decontrol G mostró aproximadamente el mismogrado de pérdida de peso que algunos de los gru-pos sometidos al tratamiento químico, no puedellegarse a la conclusión de que ello pueda serdebido a la acción de la sustancia química enprueba. En cambio, el lastimoso estado físicode la colonia de animales, incluyendo los controles,justificaría estas pérdidas de peso. Si este ex-perimento hubiese sido concluido aproximada-mente a las 60 semanas, los registros podríanhaber sido aceptados como normales y, como erade esperar, sin ninguna evidencia de detrimento deningún origen. En vista de los hechos, algo alterólas condiciones de peso de los varios grupos de

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animales, pero lo extraño es que al examinar lasinformaciones dadas por las autopsias, para todoslos grupos, incluyendo los controles, no habíamayores variaciones de peso.

Consumo de alimentos

Una sección de los registros suministrados estádedicada al consumo de alimentos. Estos informesestán relacionados con el consumo de alimentosde machos y hembras, aparentemente según elconsumo diario, y en relación con grupos de mesestales como de O a 6, de 6 a 10, etc. Se observaque a partir del sexto mes, y de modo más notorioentre las hembras que entre los machos, huboalguna disminución en la ingestión de alimentoscasi en todos los grupos, aunque con algúnaumento subsiguiente en la misma. No obstante,sobre una base acumulativa, esta desviación ape-nas puede notarse, encontrándose solamente en elorden de los dos gramos. Conociendo el estadofísico de la colonia, es notable que no hayanocurrido desviaciones mayores. No hay nada enlos datos de la ingestión de alimentos que depruebas de alguna acción perjudicial de parte delas sustancias químicas a prueba.

Consumo de agua

Se sabe que casi todos los métodos de abrevarlos animales experimentales conduce a desperdi-cios de agua y a las consecuentes imprecisiones enlos resultados. También puede presumirse quecon los marcados aumentos de peso correspon-dientes al crecimiento normal, el consumo deagua debería aumentar en forma proporcional.Tales indicios no aparecen en los registros, loscuales son sorprendentemente constantes, a excep-ción de un marcado aumento estable durante losdos últimos meses del estudio. Era de esperarseque durante los meses calurosos del verano (supo-niendo que los animales no estaban alojados enun lugar con aire acondicionado) el consumo deagua hubiese variado, pero no se han observadotales variaciones. Como no se ha proporcionadoningún dato que indique la concentración desustancias químicas en el agua, bajo ensayo, nose puede hacer referencia a la ingestión diaria ototal de algunas sustancias tales como plomo ocadmio. Es posible que la infección demostradacon mucha frecuencia en las autopsias sea laresponsable del aumento en la ingestión de agua

en los últimos dos meses del experimento, peroparece que la infección era muy común muchoantes de los meses finales del período de experi-mentación. Sin ánimo de hacer ninguna censura,estas cifras de la ingestión de agua parecen serdemasiado buenas para ser ciertas. Sin lugar adudas, los registros individuales para cada ratarevelarían marcadas variaciones. Nuestros aná-lisis han sido limitados a "promedios e intervalos".

Estudios de bacterias y de hongos

En primer lugar, muchas otras personas esta-rían mejor capacitadas para evaluar esta fase delestudio. En segundo lugar, después de haberleído los registros de las autopsias, es evidenteque la infección de las vías respiratorias era pro-fusa y envolvía por igual a todos los grupos.

Resultados de las autopsias

La falla de toda esta investigación estriba en lacondición de los animales, tal como quedó reve-lado en las autopsias. Esto es cierto tanto paralos animales que murieron de muerte naturalcomo para los sacrificados; para todos los gruposy controles.

Puede pensarse que esta colonia entera es-taba enferma, apareciendo la afección principalen las vías respiratorias. Es bien sabido que lasratas son particularmente susceptibles a la neu-monía y a los abscesos pulmonares. Se sabe quepequeñas variaciones en el aire del ambiente, talcomo una corriente de aire frío de una ventanaabierta, pueden causar una afección respiratoriaen poco tiempo. Sea cual fuese la fuente y lacausa, todo indica que la mayoría del grupoentero de animales estaba enfermo, independiente-mente de cualquiera presunta acción de cualquierproducto químico. En relación con los animalesque murieron de muerte natural, surge un obstá-culo adicional para llegar a conclusiones definidas,proveniente de los pronunciados cambios post-mortem registrados previos al examen. Esto es unperjuicio.

Ahora, revisando grupo por grupo las actas delas autopsias, esta evaluación sefala que cadagrupo es semejante y que las evidencias de dañosson casi iguales. Se hace énfasis en el hecho deque eran comunes aun entre los animales sacrifi-cados en el laboratorio para la autopsia, la neu-


monía, los abscesos del pulmón, la bronquitis, etc.,aunque esto no constituye un hallazgo firme.

Aparte de las afecciones del aparato respira-torio, las actas de las autopsias revelan solamentepequeñas alteraciones en otros sistemas. Algunosde estos hallazgos negativos son significativos. Porejemplo, en el grupo E los animales fueron ex-puestos al cadmio hasta cierto grado a través delagua ingerida. Podía haberse esperado que cual-quier cantidad significativa de cadmio les causarauna marcada inflamación en los intestinos. Porel contrario, los registros totales están casi com-pletamente en blanco en el espacio dedicado a"intestinos". Como otro ejemplo, es bien sabidoque en el caso de deficiencia vitamínica, los cálcu-los renales son comunes. No se hace mención atales cálculos en los informes.

Comentario

En estos pormenorizados informes de labora-torio, no se ha encontrado ninguna evidencia queseñale como causante de daños a los tejidos aalguno de los productos químicos que se usaronen los ensayos. Aunque fueron encontradas gran-des anormalidades en las autopsias, y en menorgrado en algunos otros resultados experimentales,el mayor número se presentó con igual frecuenciaen los controles. Todas las anormalidades en-contradas pueden ser debidas al hecho de que,al menos durante algunos de los últimos meses delperíodo de observación, el grupo de animalesestaba sufriendo de una variedad de afeccionesrespiratorias. Si existen planes para la repeticiónde este tipo de experimentos, sería aconsejableproporcionar un grupo mayor de controles y qui-zás iniciar los experimentos con un número mayorde animales, de manera que con base en ciertaplanificación, pudiese ser sacrificado un númerode animales para ser examinado, después de perío-dos tales como 3, 6 y 12 meses. Nada de loencontrado en los registros proporciona indica-ción alguna de un nivel LD.o para alguno de losproductos químicos examinados. En realidad, nohay absolutamente ninguna evidencia de algunaacción dañina que pudiese atribuirse definitiva-mente a los productos químicos usados en el expe-rimento.

SUMARIO GENERAL Y CONCLUSIONES

Plásticos ensayados

Este informe se refiere, específicamente, a losresultados obtenidos del ensayo de 22 muestrasdiferentes de tubos de plástico, producidos decomposiciones definidas, clasificadas como polie-tileno, cloruro de polivinilo, incluyendo Saran,poliestireno modificado al caucho y butirato deacetato de celulosa.

Aguas agresivas

La intensa búsqueda de un agua naturalagresiva señaló que el agua de Ann Arbor, lacual es tratada y clorada, es tan agresiva comocualquiera de las aguas naturales de un grupoque fue seleccionado por tener propiedades talescomo pH bajo o alto, alto contenido de clorurosy fluoruros naturales, dureza, alto contenido deminerales, de sulfatos y de bicarbonatos. Seencontró que la agresividad del agua de AnnArbor, para la extracción de metales pesadosdel plástico, podía aumentarse reduciendo el pHpor medio de la introducción de dióxido decarbono, en forma de gas. Se usó un pH de5,0 porque se pensó que para un abastecimientode agua potable no serían usadas sin algúnajuste aguas con un pH más bajo.

Efecto de la meteorización

Las muestras de tubo de plástico expuestas auna meteorización natural por un período de unaño, bajo condiciones estándares, sólo mostraronligeros cambios. Se observaron cambios de coloren un número de casos y se formó una finapelícula superficial sobre las muestras de polies-tireno modificado al caucho.

Efecto del enterramiento en suelo

Las muestras enterradas en un suelo ácido conun pH de 2,0 y mantenidas a 35°C, por un año,con humedecimiento y secado intermitentes,usándose agua destilada para simular lluvias,señalaron efectos de poca importancia en todoslos plásticos examinados. Se notaron algunas

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alteraciones en el color, y también una tendenciaa formar una película en la superficie de contactocon el suelo. En comparación, el tubo de cobreenterrado en forma similar mostró una oxida-ción y formación de película considerables,mientras el espécimen de acero galvanizadomostró pronunciados depósitos de tierra sobrela superficie de contacto.

Efecto de la inmersión prolongada en agua

Los especímenes de tubos de plástico en formade tiras, mantenidos parcialmente sumergidos enel agua de ensayo, en botellas de gran capacidad,con tapones de vidrio, selladas, durante un añoa 35 C, mostraron ligeros cambios de color,formación de una leve película y, en algunoscasos, un pequeño desarrollo de hongos. Encomparación, la tubería de cobre bajo condicio-nes idénticas, mostró un sedimento fino de colornegro y el espécimen de acero galvanizado fuecubierto de un espeso flóculo blanco.

Ensayos de extracción

Se desarrolló un procedimiento para someterespecímenes desmenuzados de tubo de plásticoa la extracción, por acción de aguas agresivas.Los resultados de estas extracciones señalaronque era imposible extraer alguna sustanciadañina de cualquiera de las muestras sometidasa ensayo y las cuales eran recomendadas por losfabricantes para los sistemas de distribución deagua potable. Esto sucedió aun cuando el pHdel agua usada se hubiese reducido artificial-mente a 5,0 aproximadamente para hacerla másagresiva. Las aguas naturales tienen valores depH tan bajos como 5,0.

Con el fin de demostrar que el agua usada eralo suficientemente agresiva como para extraeralgunas sustancias del tubo de plástico, se prepa-raron muestras especiales, una de compuesto depolietileno utilizado para aislamiento eléctrico(NUo. jU)j y otra ut cloruro de pouivinilo INo.280) conteniendo plomo y cadmio. Se extrajosuficiente color de la muestra de aislamientoeléctrico como para aumentar el color del agua

de ensayo de 0 a 35 unidades (marrón anaran-jado). De la muestra de cloruro de poliviniloconteniendo plomo se extrajeron 0,34 mg deplomo por litro, usando el agua a su pH naturalde 9,6, y 1,25 mg por litro, reduciendo su pHa 5,0. Debe destacarse, sin embargo, que seextrajo menos del 6% de un tubo de clorurode polivinilo, con agua con un pH 9,6, que deun tubo de plomo en condiciones similares.

Como evidencia adicional de la agresividaddel agua de ensayo, se prepararon muestrasespeciales conteniendo diversas cantidades deplomo, cadmio y bario en porcentajes muysuperiores a las que pueden utilizarse en lafabricación del plástico. El agua agresiva es-tándar, siguiendo el proceso establecido, extrajo2,40 ppm de plomo de un espécimen, y 3,9 ppmdel que contenía el doble de plomo. De manerasimilar, fueron extraídos 0,15 ppm de cadmiode un espécimen especial, que contenía cadmioy bario y 0,3 ppm de una muestra conteniendoel doble de cadmio. No se extrajo bario encantidades que pudiesen determinarse con elmétodo usado.

Los análisis químicos rutinarios del agua,después de exponerla a diferentes plásticos, noindicaron cambios significativos, en compara-ción con análisis similares efectuados con aguano expuesta al contacto con el plástico.

Sabor y olor

En los estudios de sabor y olor, se sometieronmuestras de agua que habian estado en contactodurante tres días con el tubo de plástico des-menuzado, a 35°C, agitadas ocasionalmente, alexamen de un jurado de cinco miembros selec-cionados por su experiencia en la diferenciaciónde sabores y olores. Como controles, a las queiban a ser examinadas se añadieron muestras deagua no expuesta al contacto del plástico, mues-tras de agua expuesta al contacto de tubo decobre y agua libre de olores. Todas fueronsimplemente numeradas al azar y sometidascomo incógnitas al examen del jurado.

Los resultados no indicaron intensidades deolores superiores a las de los controles en


ninguna de las muestras expuestas al plástico,determinadas mediante el método normal de olorincipiente. Los miembros del jurado des-cribieron el olor y también el sabor, aunquese reconoce que el olor necesariamente influyesobre el sabor. Las características de los oloresy sabores parecieron ser aproximadamente lasmismas para las aguas normales y las expuestasal cobre que para las expuestas al tubo deplástico. Hubo una tendencia a describir losolores y sabores como de sustancias químicaso productos medicinales, lo cual, hasta ciertogrado, puede ser debido al hecho de que elagua de ensayo estaba clorada.

Debe recordarse que en estos ensayos las con-diciones de la exposición fueron intencional-mente severas y posiblemente no serán igualadasen ninguna condición real de uso.

Se realizaron ensayos adicionales de olor ysabor con muestras del agua de ensayo que habíasido recirculada en sistemas de tubos plásticos.Esto se hizo para tomar en consideración losposibles efectos de las conexiones y de loscompuestos utilizados en las uniones de los tubosy conexiones, y para simular un sistema deabastecimiento de agua. Dos diferencias queaumentaron la severidad del ensayo, fueron:que el agua estaba a la temperatura ambientey que se recirculó, siendo bombeada alternada-mente por 30 minutos y dejada en reposo por30 minutos, durante el período de exposiciónde tres a siete días. Ninguna de las muestrasensayadas dio números de olores incipientessuperiores a los de los controles, ni olores osabores anormales, con una sola excepción.

En este caso, en la primera prueba, el sol-vente o cemento altamente volátil utilizado parahacer las juntas en el sistema de tubos debutirato de acetato de celulosa, siguiendo lasinstrucciones del fabricante, dio un olor y saborpronunciado y desagradable al agua recirculada.El número de olor incipiente fue 150. Despuésde que el sistema fue vaciado y se le hizo pasaraire por varias horas, enjuagándolo luego conagua, al repetirse el examen dio olores y saboressimilares a los de los controles. No obstante,

el sistema vacío, después de estar sin uso porvarios días, produjo el olor característico delsolvente. Se tiene conocimiento de que el fabri-cante está cambiando el solvente.

Efectos sobre el cloro residual

En ensayos para determinar el efecto, si lohay, del tubo de plástico sobre el cloro residualen el agua, se encontró que en ningún caso lareducción del cloro residual era tan rápida comopara cambiar materialmente la eficiencia de lacloración del agua en la red de distribución.

Desinfección de sistemas de tubos plásticos

Los sistemas de recirculación de cada uno delos cuatro tipos generales de tubos plásticosensayados, fueron fuertemente contaminados concultivos de E. coli. Después de una exposiciónprolongada, éstos fueron extraídos y el sistemasometido a desinfección, usando aproximada-mente 200, 50 y 25 ppm de hipoclorito, res-pectivamente. Después de 15 a 24 horas decontacto con la solución de hipoclorito en circu-lación, ésta fue eliminada y el sistema fue lavadocon agua del grifo, enjuagado con agua sincloro y esta última se examinó en búsqueda deE. coli. Aunque en algunos de los procedimien-tos de ensayo fueron recuperados pequeños resi-duos de E. coli después del tratamiento, estosnúmeros eran tan pequeños como para estardentro de los límites establecidos como satis-factorios para la desinfección química. Losresultados indican que tales sistemas puedendesinfestarse satisfactoriamente, siguiendo losprocedimientos ordinarios de desinfección.

En los experimentos que empleaban altas con-centraciones de doro en contacto con las diferen-tes clases de plástico, no se apreciaron efectosadversos sobre los plásticos después de 20 horasde exposición a 10°C. Sin embargo, se notaronefectos desfavorables en los especímenes decobre y de acero galvanizado, cuando éstos semantuvieron bajo condiciones similares. Sindaño alguno, pueden emplearse concentracionesde cloro más altas que las usuales en la desinfec-ción de tubos plásticos.

44 Capítulo 2

Alimentación de animales con agua en contactocon plásticos

Se hicieron estudios con ratas Wistar, lascuales, durante 18 meses, tomaron exclusiva-mente agua que había sido mantenida en con-tacto con diferentes grupos de tubos plásticos.Entre éstos se incluyó un grupo que conteníasustancias tales como plomo y cadmio, las cualesse había encontrado que eran extraibles con elagua de ensayo. También se observó un grupode ratas de control, las cuales tomaron, exclusiva-mente, agua de ensayo sin contacto con plásticos,y otro grupo que tomó únicamente agua deensayo que había sido sometida al contacto contubos de cobre. Las observaciones y los exáme-nes de las ratas que murieron o fueron sacrifica-das antes de los 18 meses, así como de las 36sacrificadas al final de ese período, no mostraronningunos efectos anormales apreciables, en com-paración con el grupo de control. El crecimientoy consumo de alimentos y agua fueron similaresen todos los grupos. Los resultados de lasautopsias, según evaluación de un experto, nomostraron evidencia de ninguna acción per-judicial que podía ser atribuida definitivamentea los productos químicos sometidos a ensayo.

El grupo de ratas que recibió agua que hablaestado en contacto con muestras especiales detubos plásticos que contenían plomo, cadmio ybario, no mostró cantidades excesivas de plomoen la sangre al final del período de prueba.

Susceptibilidad al ataque de roedores

Los experimentos bien controlados indicanque todas las clases de estos tubos son suscepti-bles al ataque de los roedores, cuando el plásticoobstaculiza el acceso a los alimentos. Esto fuemás pronunciado con el polietileno, probable-mente debido a la naturaleza más suave de estacomposición. Los tubos plásticos pueden seratacados tanto por Rattus norvegicus como porR. raliuj. No hay rningunla evidreicia de que lasratas se coman el plástico, ni de que lo roancon preferencia a otras sustancias.

Características físicas-Identificación

Se incluyen en el Informe dos métodos paraidentificar el tipo general de plástico en composi-ciones para tubos, uno por gravedad específica yel otro por el ensayo de llama.

También se incluyen observaciones casualesrelativas a las características físicas del tuboplástico y a la necesidad de estandarizar lostubos de plástico. Estos factores no se tratanen el Informe.

Aplicación práctica de los resultados

Los resultados divulgados se aplican sola-mente a las muestras específicas ensayadas. Paraque los usuarios puedan reconocer los tubosfabricados con estos materiales, el Laboratoriode Ensayos de la Fundación Nacional de Sanea-miento, en cooperación con los fabricantes detubos de plástico, ha desarrollado un plan segúnel cual el Sello de Aprobación de la Fundaciónpuede ser aplicado sobre cada pie de tubo fabri-cado con materiales que según los ensayos hansido encontrados satisfactorios para ser usadosen contacto con agua potable fría. Este planproporciona un control de tubos fabricados através de inspecciones periódicas y de muestreosy ensayos por sorpresa que ostenten el Sello deAprobación.

Para facilitar tales ensayos, así como paraposibilitar el ensayo rápido de nuevos materiales,ha sido desarrollado un procedimiento aceptable,para ser usado por éste u otros laboratorios, elcual aparece en el apéndice C del Informe. Estoha hecho posible el incluir en el programa otrasformulaciones, sin retardos innecesarios.

(El material para este capitulo ha sido tomadodel Informe de Investigación publicado por laFundación Nacional de Saneamiento bajo eltLIU -U da. 1 ., J ad Uf i*, ¿ J- $ l VI J

Water Supplies-Un estudio sobre tuberíasplásticas para abastecimientos de agua potable.)

CAPITULO 3

Programa de control para la producción de tuberías plásticassanitariamente aceptables

En 1955, cuando se terminaron las investiga-ciones sobre plásticos de la Fundación Nacionalde Saneamiento y el Informe correspondientefue publicado, la Fundación y su Comité sobrePlásticos, pensaron que finalizarían sus activi-dades con los plásticos y que se continuaríalaborando en otros campos de la investigaciónrelativos al ambiente del hombre. Y es éstoprecisamente lo que han hecho y continuaránhaciendo, pero no debido a inactividad en elcampo de los plásticos. Tan pronto se concluyóla investigación y se determinó que los tubosfabricados con compuestos y resinas vírgenestermoplásticos no producian efectos deletéreosen el agua potable, hubo una serie de industrialesque comenzaron a ofrecer los tubos plásticospara ser utilizados en los sistemas de aguapotable. Tanto la industria de los plásticos comolos funcionarios de salud pública y de acueduc-tos, reconocieron muy pronto la necesidad deestablecer un programa continuo de pruebas yde identificación de los tubos plásticos. Duranteel programa de investigación, la industria de losplásticos se había enterado de los diferentesprogramas de la Fundación llevados a cabojunto con otras industrias, donde se autorizabael uso del Sello de Aprobación de la FNSsiempre que se cumpliera con normas reconoci-das de saneamiento. La industria de los plásti-cos se dirigió de nuevo a la FNS, solicitandoel establecimiento de un programa continuo de

ensayos y certificación, a fin de asegurar que lostubos plásticos podían ser utilizados sin peligroen sistemas de agua potable. Al principio, laFundación rechazó la solicitud, manifestándolesque no estaba preparada para desarrollar unprograma general de pruebas relacionadas conlos plásticos. La industria delineó los problemasque confrontaba para lograr la aceptación desus tubos plásticos por parte de los funcionariosde salud pública y de acueductos. Los dirigentesde la industria de los plásticos reconocieron lanecesidad real que existía de contar con unprograma de identificación de los tubos plásticosque fuesen adecuados para la conducción delagua potable, ya que había fabricantes pocoescrupulosos que estaban utilizando plásticos dedesechos y otros materiales recuperados de fuen-tes desconocidas, para la producción de tubos,que se ofrecían para los servicios de aguapotable.

Luego de efectuar una investigación, con-juntamente con los ingenieros sanitarios es-tatales y los funcionarios de los acueductos,sobre este problema de los plásticos de desechoque se estaban usando en la producción de tubosplásticos, se encontró que habían ocurrido mu-chas fallas en los tubos plásticos que habíansido aceptados en instalaciones de prueba. Encasi todos los casos se determinó que tales tuboshabían sido manufacturados con materiales deinferior calidad, encontrándose que muchos de

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46 Capítulo 3

ellos contenían trozos de cobre y de otrosmetales, lo que causaba imperfecciones y pro-vocaba las fallas. Estos metales provenían dedesechos de cables plásticos, que se habianobtenido separando el plástico de alambres inde-bidamente recubiertos, o de cables recuperadosusados en las industrias telefónicas y eléctricas.Se llegó a la conclusión de que si estas fuentesde material plástico se consideraban inadecua-das por fabricantes poco escrupulosos, éstosno vacilarían en obtener los desechos de cual-quier otra fuente. Parte de tales desechos pro-viene del material plástico que ha sido usadopara cubrir las cosechas de frutas y vegetalesmientras se fumigan las plantas con prepara-ciones químicas para controlar los insectos. Estematerial plástico está muy contaminado de ma-terias tóxicas, algunas de las cuales no llegana ser destruidas durante el reprocesamiento deeste plástico a la forma de tubos. Reconociendoestos problemas que confrontaba la industria delos plásticos, y deseando cooperar en la protec-ción de la salud pública, la Fundación decidióestablecer un Programa del Sello de Aprobaciónde Tubos Plásticos para Sistemas de AguaPotable, el cual estaría diseñado para propor-cionar controles o pautas disciplinarias dentrode la industria, lo cual garantizaría tubos sani-tariamente aceptables.

La Fundación reunió al Comité Consultivo deSalud Pública sobre Plásticos con los dirigentesde la industria de los plásticos, para esbozar unprograma continuo de ensayos y certificación detubos plásticos para agua fría.

PRUEBAS Y CERTIFICACION DE PLASTICOS-

EVALUACION QUIMICA

Durante las discusiones con los dirigentes dela industria de los plásticos y con el ComitéConsultivo, se llegó a la conclusión de que laurgencia del problema no permitia el desarrollode unas normas sobre plásticos antes de im-plantar un programa de control. El desarrollode normas de la FNS requiere, generalmente, de

uno a tres años antes de su terminación y acepta-ción por el Consejo de Consultores en SaludPública de la Fundación. Tanto la industriacomo los Comités de Salud Pública estuvieronde acuerdo en que no se podía esperar tantotiempo para establecer cierta disciplina en elcampo de los tubos plásticos, pues no quedaríaninguna producción efectiva de tubos plásticos,lo cual daría como resultado la eliminación delplástico como material apropiado para la con-ducción de agua potable.

Se determinó que debería establecerse in-mediatamente un programa continuo de pruebasde plásticos, y que este programa utilizaría elprocedimiento y las técnicas de evaluación es-bozadas en el Informe de Investigación de laFundación ya mencionado, sobre tubos plásticospara los abastecimientos de agua potable. Estaspruebas determinan los límites de la extracciónquímica en el agua y los efectos sobre la aparien-cia, el sabor y el olor del agua. El Sello nSfpatentado, fue autorizado para ser utilizado enlos tubos plásticos fabricados con compuestos yresinas plásticas examinadas y aprobadas. Lacertificación de la Fundación aseguraría a laindustria y a las entidades oficiales, que lostubos plásticos que llevaran el Sello nSf noalterarían el sabor, el olor o la apariencia delagua, y que no habría una extracción químicaexcesiva, aun con aguas agresivas.

La industria y los Comités de Salud Públicaestuvieron de acuerdo en cuanto al alcance delprograma de pruebas y certificación, y la FNSestableció la política administrativa que lo re-giría. Como el poco tiempo no permitía el desa-rrollo de una norma bajo la cual se concedierael Sello nSf, la Fundación decidió que se re-queriría un contrato con cada productor demateriales básicos y con cada fabricante de tubosy accesorios. La política administrativa relativaal programa de control de los plásticos estableceque cada fabricante que usa el Sello nSf en lostubos plásticos debe firmar, cada año, un con-trato con el Laboratorio de Ensayos de la FNS.La política en sí forma parte del contrato, queexige a los fabricantes que utilicen sólo compues-

Programa de control 47

tos y resinas plásticas que han sido ensayadas,aprobadas y "puestas en lista" por el Laboratoriode Ensayos, para la producción de tubos, loscuales llevarán el Sello nSf a intervalos nomayores de 24 pulgadas a lo largo del tubo.Los fabricantes de tubos también se compro-meten a no hacer propaganda ni recomendarpara la conducción del agua potable a otros

tubos que no sean los hechos con las resinasy compuestos aprobados.

Las siguientes declaraciones de principiosforman parte del contrato típico para los tubosplásticos, el cual incluye la política administra-tiva que rige los programas de control y la quese relaciona con la recolección y ensayo demuestras.

MODELO A

LABORATORIO DE ENSAYOS DE LA FUNDACION NACIONAL DE SANEAMIENTO

Oficina PrincipalEscuela de Salud PúblicaUniversidad de MichiganAnn Arbor, MichiganNoviembre de 1961

Declaración de principios sobre el uso de los sellos de aprobación en tubos plásticospara agua potable y en materiales adecuados para su fabricación

Un Comité Consultivo formado por cinco ingenieros de salud pública y cinco fabricantes de tubosplásticos y de materiales para su elaboración, ha recomendado la adopción de un sistema controladopara identificar los tubos plásticos que son apropiados para ser usados en los abastecimientos de aguapotable. Este Comité participó en la dirección de los estudios, examinó, ayudó a preparar y aprobóel informe final.

Actuando por recomendación del Comité Consultivo, y como un servicio al público, el Consejode Directores del Laboratorio de Ensayos de la Fundación ofrece, a cualquier fabricante de reputa-ción intachable de los Estados Unidos, el uso de su Sello de Aprobación en los tipos de tubos plásticosy materiales para su fabricación debidamente "puestos en lista" para ser usados en los sistemas deagua potable, sujetos a las condiciones y estipulaciones siguientes:

1. Como se indica previamente, este programa se basa en los resultados de un estudio de investi-gación de tres años de duración, y se aplica solamente a los tipos de materiales plásticos y tubos dedicho material que fueron incluidos en ese estudio, o que fueron probados subsecuentemente, medianteprocedimientos similares, en el Laboratorio de Ensayos de la Fundación y fueron consideradosadecuados para los abastecimientos de agua potable.

2. Cualquier fabricante de plásticos para tubos o de tubos plásticos, que esté convencido, comoresultado de sus propias investigaciones, de que su producto es satisfactorio para el uso en abasteci-mientos de agua potable, puede solicitar el ensayo, inspección y "puesta en lista" de uno o más desus productos, por el Laboratorio de Ensayos de la FNS.

3. Antes de conceder el derecho de usar el Sello de Aprobación en los materiales y tubos, se

48 Capítulo 3

requiere el examen de laboratorio de las muestras de materiales ofrecidos para la fabricación porexpulsión (extrusión) de tubos plásticos que se pretenden utilizar en los abastecimientos de aguapotable; así como también de las muestras de tubos plásticos fabricados por expulsión (extrusión),a ser usados en los abastecimientos de agua potable. Estos exámenes se repetirán posteriormente,por lo menos una vez al año.

4. Antes de conceder el derecho de usar el Sello de Aprobación, se requiere una inspecciónfísica de cada fábrica productora de tubos plásticos para acueductos.

5. No se requiere una inspección inicial o anual de las fábricas de materiales para tubos plásticosque serán usados en acueductos. Sin embargo, el Laboratorio de Ensayos de la Fundación se reservael derecho de inspeccionar una industria productora de materiales para tubos plásticos, en relacióncon cualquier investigación que sobre la venta de materiales de inferior calidad efectuada por dichafábrica pueda ser necesaria. Queda también entendido que se pueden enviar representantes a losdepósitos de tales fábricas, para recolectar muestras de materiales que lleven el Sello de Aprobacióndel Laboratorio de Ensayos de la FNS.

6. El Consejo de Directores del Laboratorio de Ensayos de la Fundación, actuando de acuerdocon el informe del Director Ejecutivo, puede autorizar el "poner en lista", como elegibles para elSello de Aprobación, a uno o más materiales para tubos plásticos, o a uno o más tipos de tubosplásticos. Los fabricantes de materiales y tubos plásticos serán notificados por escrito de dicha accióny "la lista" será enviada a las autoridades de salud pública y de acueductos, y debidamente publicada.

7. Cada fabricante de materiales plásticos y de tubos de los mismos incluido en la "lista"aprobada, se compromete a utilizar en la fabricación de productos en "lista" solamente ingredientesnuevos, sin usar y limpios, excepto cuando se efectúa una reelaboración de los mismos ingredientesde la propia producción del proveedor de materiales o productor de tubos. Se prestará colaboraciónal Laboratorio de Ensayos de la Fundación para verificar la utilización de materiales nuevos y limpiossolamente.

8. Se someterá a prueba, al menos una vez al año, una muestra de cada materia prima "enlista", usada en la fabricación de tubos plásticos, y, además, tan frecuentemente como el DirectorEjecutivo del Laboratorio de Ensayos de la FNS lo considere necesario, pagando cada fabricante unprecio uniforme por muestra. Una muestra de cada tipo de tubos plásticos fabricado por cadaindustrial será sometida a pruebas cada año, corriendo los gastos por cuenta del fabricante. Lasmuestras de materias primas y de tubos plásticos pueden ser obtenidas por el Laboratorio de Ensayosde la Fundación, de cualquier fuente que considere conveniente. Las muestras requeridas seránsuministradas por los fabricantes, sin costo alguno para el Laboratorio de Ensayos de la FNS.

9. Queda entendido que el abastecedor de materiales plásticos autorizado para utilizar el Sellode Aprobación en ciertos materiales "en lista", suministrará, cuando el Laboratorio de Ensayos loexija, información confidencial sobre las materias primas "en lista" que son adquiridas por cualquierproductor de tubos también "en lista".

10. Por lo menos una vez al año, se hará una inspección de los procedimientos de control delproducto, en la fábrica de cada productor de tubos plásticos "en lista", la cual será costeada por elfabricante. Se efectuarán inspecciones adicionales, siempre que el Director Ejecutivo del Laboratoriode Ensayos de la FNS lo crea necesario.

11. Para que este programa se autofinancie, tanto como sea posible, se cobrará por cada ensayode muestras de tubos plásticos, de acuerdo con una tarifa básica establecida para el reensayo demuestras y según tarifas a ser fijadas por el Director Ejecutivo del Laboratorio de Ensayos de la FNSpara las muestras nuevas.

12. El Consejo de Directores del Laboratorio de Ensayos se reserva el derecho de retirar de"la lista" cualquier artículo en cualquier momento. Tan pronto como se notifique el retiro de algún


equipo o producto de "la lista" del Laboratorio de Ensayos, el fabricante se abstendrá, inmediata-mente, de aplicar el Sello de Aprobación en tales artículos "fuera de lista".

13. El Sello de Aprobación puede aplicársele a las cajas de cartón o a otros embalajes demateriales "en lista", a ser usados en la fabricación de tubos plásticos, en el tamaño, forma y coloraprobados por el Director Ejecutivo del Laboratorio de Ensayos de la Fundación. Se aplicará elSello a todos los tubos producidos que estén "en lista", a intervalos no mayores de 24 pulgadas a lolargo del tubo, y en el tamaño y forma aprobados por el Director Ejecutivo del Laboratorio.

14. Queda entendido que los requisitos enumerados para los materiales y tubos plásticos tambiénserán aplicables a las conexiones y accesorios plásticos que serán usados con los tubos plásticos. Estasección se aplicará a los que fabrican solamente conexiones y accesorios, así como también a los detubos, conexiones y accesorios.

15. El Laboratorio de Ensayos de la Fundación hará uso de todos los medios legales a su alcancepara evitar el uso, sin autorización, del Sello de Aprobación en artículos que no estén "en lista",o en artículos que, aunque están "en lista", no cumplen a cabalidad con las normas que les sonaplicables.

MODELO B


Oficina PrincipalEscuela de Salud PúblicaUniversidad de Michigan

Ann Arbor, MichiganEnero de 1962

Declaración de principios sobre la recolección de muestras y ensayos

La siguiente declaración de principios fue establecida como resultado de la obligación del Labora-torio de Ensayos de la Fundación Nacional de Saneamiento con el público, con los organismosoficiales de salud pública y con la industria.

NOTA: La palabra "artículo" significará tubos plásticos, conexiones y/o accesorios. La palabra"fabricante" significará productor de tubos, conexiones y accesorios por extrusión, moldeado y/opor cualquier otro proceso de producción.

Muestras requeridas

Evaluación química

1. Se exigirá al fabricante suministrar, una vez al año, para la evaluación química, una muestra(cuyo tamaño será especificado por el Laboratorio) de cada artículo que esté incluido en la Lista delLaboratorio.

2. Si el fabricante está autorizado bajo contrato, o según un anexo a él, a "confeccionar", se leexigirá suministrar tres muestras para evaluación química, por año, de cada articulo "en lista" queesté fabricando de materiales "confeccionados" por el fabricante.

Pruleba de servicio

3. Para todos aquellos artículos "en lista", para los cuales se exige según contrato una prueba

50 Capítulo 3

de servicio, se requerirá una muestra por afio de cada Resina ASTM * de un material dado, o, en elcaso de mezclas de resinas o "confecciones", se requerirá una muestra de cada mezcla de resinaso de confecciones aprobadas, de un material dado.

Las muestras serán seleccionadas y/o preparadas de la siguiente manera:

A. Tubos plásticos de PE: Se requiere un rollo de 100 pies de largo, de cada tipo t de tubos depolietileno "en lista" que esté produciendo el fabricante. Cuando el tubo de polietileno "en lista"se está produciendo de una mezcla(s) de resinas aprobadas, se requiere un rollo de 100 pies de largode cada mezcla(s).

B. Tubos plásticos ABS: se requiere una muestra de 10 especímenes de cada Tipo I grado 1,Tipo I grado 2 y Tipo II, de tubos plásticos ABS "en lista" que está produciendo el fabricante.

Cada espécimen de tubo de diámetros nominales de 1/8 a 11/2" deberá tener 18" de largo. Paratamaños mayores, la longitud no será menor de 10 veces el diámetro nominal del tubo. El fabricantepreparará cada espécimen de tubo en la siguiente forma: se taponará un extremo de cada trozo detubo; el otro extremo se reducirá de su diámetro nominal, a un extremo roscado hembra de 3/8" dediámetro. Los accesorios y la forma de colocarlos deberán ser tales que aseguren conexiones sinescapes durante los procedimientos de la prueba de servicio.

C. Tubos plásticos de PVC: Se requiere una muestra de 12 especímenes de cada Tipo I yTipo II de tubo plástico "en lista" que está produciendo el fabricante.

Cada espécimen de tubo de diámetros nominales de 1/8 a 1½" deberá tener 18" de largo. Paratamaños mayores, la longitud no será menor de 10 veces el diámetro nominal del tubo. El fabricantepreparará cada espécimen de tubo en la siguiente forma: se taponará un extremo de cada trozo detubo; el otro extremo se reducirá de su diámetro nominal, a un extremo roscado hembra de 3/8" dediámetro. Los accesorios y la forma de colocarlos deberán ser tales que aseguren conexiones sinescapes durante los procedimientos de la prueba de servicio.

D. Tubos de otros plásticos: Las muestras para las pruebas de servicio de tubos plásticos "enlista", producidos por el fabricante con materiales diferentes al PE, ABS o PVC, serán preparadosde conformidad con los requisitos del Laboratorio de Ensayos de la Fundación Nacional deSaneamiento.

4. Las muestras para la evaluación química y las pruebas de servicio serán recolectadas por unrepresentante autorizado del Laboratorio de Ensayos de la Fundación.

5. Las muestras serán recolectadas al azar, de los depósitos o de instalaciones existentes, por elrepresentante autorizado, en el proceso de producción.

6. Las muestras deberán ser debidamente identificadas por medio de un sello de identificación,en el momento de la recolección, y enviadas por el fabricante al Laboratorio, a expensas del primero.

Informe de los resultados

7. Inmediatamente después de concluida la evaluación química y/o las pruebas de servicio, elLaboratorio informará al fabricante si los resultados obtenidos fueron "satisfactorios" o "no satis-factorios". En el caso de que los resultados fuesen "no satisfactorios", el Laboratorio informará al

fabricante los detalles de los resultados adversos y de todos los particulares correspondientes queson conocidos por el Laboratorio.

* American Society for Testing Materials (Sociedad Americana de Ensayos de Materiales).t Tipos de polietileno: Tipo I-0,910-0,925 de densidad; Tipo II-0,926-0,940 de densidad; Tipo III-

0,941-9,965 de densidad.


Resultados no satisfactorios

8. Cuando la evaluación química o la prueba de servicio se consideran "no satisfactorias' y elresultado es transmitido al fabricante, éste debe tomar medidas inmediatas para determinar la causade tal resultado "no satisfactorio". Los hallazgos del fabricante se comunicarán al Laboratorio, juntocon evidencia de las medidas correctivas tomadas, dentro de un plazo no mayor de 30 días.

9. El Laboratorio puede exigir muestras para reensayos, cuando los resultados de la muestrainicial se consideren "no satisfactorios". Cuando los resultados de los nuevos ensayos químicosy/o de servicio son "no satisfactorios", el Laboratorio retirará de su "Lista Aprobada" el artículo oartículos en cuestión y desde ese momento el fabricante deberá cesar de usar el Sello de AprobaciónnSf. El artículo o artículos pueden ser reincorporados a la Lista cuando se envíen nuevas muestrasal Laboratorio y se obtengan resultados "satisfactorios" al efectuar nuevas evaluaciones químicasy/o pruebas de servicio.

Laboratorio alterno

10. Un fabricante puede elegir otro laboratorio alterno para efectuar las pruebas de serviciodel artículo o los artículos "en lista", para los cuales el Laboratorio de Ensayos de la Fundaciónrequiere tales pruebas. El laboratorio seleccionado deberá ser aprobado por el Laboratorio de Ensayosde la FNS, previamente a su utilización como facilidad alterna para ensayos.

11. Los laboratorios alternos no podrán ser propiedad, total o parcial, del fabricante, y deberán,en el momento de ser aprobados y a satisfacción del Laboratorio de Ensayos de la Fundación, poseerlas instalaciones, equipo y personal científico comparable a los utilizados por el Laboratorio deEnsayos de la FNS en la ejecución de los ensayos requeridos.

12. El Laboratorio de Ensayos de la Fundación llevará a cabo cada afio una reevaluación de lasinstalaciones, equipo y personal del laboratorio alterno, para asegurarse de la capacidad constantede dicho laboratorio.

13. Los gastos en que incurra el Laboratorio de Ensayos de la Fundación, al hacer la evaluacióninicial, así como también las subsiguientes reevaluaciones de dicho laboratorio alterno, serán sufragadospor el fabricante y/o por el laboratorio que solicite tal aprobación.

14. Todas las muestras de los artículos "en lista" enviados al laboratorio alterno serán recolec-tadas y presentadas por el personal del Laboratorio de Ensayos de la Fundación, tal como se especificaen las Cláusulas 4, 5 y 6, y los gastos serán sufragados por el fabricante.

15. Al finalizar el laboratorio alterno las pruebas de servicio de una muestra dada, enviarátodos los resultados de las pruebas, información pertinente a ellas, gráficas y documentación, alLaboratorio de Ensayos de la Fundación. Este, basándose en una revisión y evaluación de dichosresultados, informaciones, gráficas y documentación, determinará si son "satisfactorios" o "nosatisfactorios" y notificará debidamente al fabricante.

(NOTA: Seguirá una discusión de un contrato a fin de efectuar el muestreo de materiales, ysobre tuberías plásticas.) a los registros de los materiales enviados a

El abastecedor de materiales plásticos también cualquier fabricante de tubos o accesorios, quefirma un contrato, dando al Laboratorio de pudiesen estar bajo investigación por la Funda-Ensayos acceso a las instalaciones de producción ción. Hay fabricantes de tubos poco escrupu-

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losos, que tratan de utilizar desechos de plásticode polietileno en la producción de tubos, o quepueden, inadvertidamente, mezclar desechos conlas resinas aprobadas de polietileno y vender lostubos como aprobados por la FNS; en vista delo cual se hacía necesario que los abastecedoresde los materiales colocaran un identificadorinnocuo en el material, el cual pudiera seridentificado espectográficamente en el Labora-torio de Ensayos de la Fundación. Esta técnicapermite al Laboratorio identificar tubos depolietileno de inferior calidad, a los que seles ha añadido desde un 5% hasta un 10%de desechos. Este programa ha eliminado el usode desechos en la producción de tubos de polie-tileno que llevan el Sello nSf. Nunca ha habidoproblemas de desechos con los tubos de PVC ode ABS. Algunos fabricantes sostienen que elprograma del identificador ha sido tan efectivoen el caso del polietileno que debería extendersea todos los otros materiales, como una salva-guardia adicional.

A continuación se esboza el procedimientopara el "Análisis de los Plásticos de Polietilenopara la Determinación de Elementos Identifica-dores mediante Espectroscopía de Emisión".

Generalidades: Se pesa una cantidad de lamuestra, se calcina, y el residuo se analiza porespectroscopia de emisión, usando la técnica deestándar interno.

Reactivos: Se utiliza ácido cloroplatínico,como fuente de platino para el estándar interno,disolviéndolo en agua a fin de obtener unasolución que contenga 200 mg de platino porlitro.

Procedimiento de calcinación: Se dividen, enpartes iguales, dos gramos de la muestra plásticay se colocan en sendas bandejitas de combustiónde porcelana y se queman, de acuerdo con lasespecificaciones ASTM D1603-58T, MétodosTentativos de Determinación de Negro de Humoen ios Piásticos de Etiieno.

Preparación para la espectroscopia de emisión:Se añade a cada bandejita un décimo de gramode grafito espectrográficamente puro (malla de

100) y 0,5 ml de solución de estándar interno,y el contenido se seca en un horno de secado a110°C. Se mezclan bien, en un recipiente degelatina, los contenidos de cada par de bandeji-tas. Se llenan con las muestras electrodos condepresiones (United Carbon No. 1058, NationalCarbon No. 3906), y ésto se hace por duplicadoo triplicado. Se usa un electrodo superior pun-tiagudo (United Carbon No. 105U, NationalCarbon No. 3951).

Condiciones de la fuente de excitación: Sequeman las muestras en arcos de corriente al-terna, de 425 voltios a 7 amperios, usando unaseparación de arco de 1 mm. El arco se en-ciende por medio de una o dos descargas dechispa de alta tensión y los espectros quedanexpuestos por 30 segundos, después de 15segundos de prequemado.

Fotometría y calibración: Las densidades delas líneas del elemento identificador y aqúellasdel estándar interno, son medidas en un densi-tómetro convencional y transformadas a valoresde intensidad relativa, usando una curva decalibración de emulsión de la placa especialutilizada. La relación entre la intensidad de laslíneas del elemento identificador y el estándarinterno se llevan a un gráfico contra el logaritmode la concentración, usando patrones preparados,para así obtener la curva para el trabajo analítico.

(NOTA: Seguirá una discusión de un contratotípico para abastecedores de materiales.)

Para proporcionar los controles adecuadospara establecer una disciplina aceptable dentrode la industria plástica, fue esencial asegurar atodos los miembros que no se revelaría ningunainformación recibida por el personal de la Fun-dación. Antes de que convinieran en firmar elcontrato, fue necesario convencer a los abastece-dores de materiales de que la información delas composiciones que ellos debían suministraral Director del Laboratorio de Ensavos se man-tendría confidencial. Igualrimente, los fabricantesde tubos y accesorios se preocupaban por lastécnicas de manufactura y los secretos de pro-ducción. Dos fabricantes de materiales se nega-


ron a firmar los contratos originales que re-querían la revelación de sus fórmulas. Perocuando se les aseguró que la información semantendría en secreto y que se usaría solamentepara determinar la extensión de las pruebasquímicas requeridas, firmaron los contratos yhan continuado haciéndolo durante los últimosseis años. En este tiempo se han usado lasfórmulas de cientos de compañias sobre muchostipos de plásticos, y hasta ahora no se harevelado ninguna información que haya sidodada en forma confidencial.

Toda esta información es archivada en unacaja de seguridad en un banco local, después deque ha sido revisada por el Director del Labora-torio y de que se ha hecho uso adecuado de lainformación en los ensayos del material.

El éxito del programa de control se debe engran parte al método usado en recolectar lasmuestras para los ensayos. Las muestras de tubosplásticos, accesorios y materiales producidos porcada fabricante autorizado a usar la insignianSf, son recolectadas en varias formas y a dife-rentes intervalos durante el año. Los represen-tantes del Laboratorio de Ensayos de la Funda-ción hacen visitas inesperadas a las fábricas porlo menos una vez al año, y con más frecuenciacuando hay alguna duda referente a una fábrica.En todos los estados donde hay varias fábricasde tubos plásticos, los ingenieros de las oficinasde sanidad estatal y local, han acordado recolec-tar muestras de tubos y materiales plásticos yenviarlas al Laboratorio de Ensayos de la FNSpara ser examinadas. Los fabricantes son, quizás,el mejor eslabón de la cadena de control. Cuandoun fabricante distribuye propaganda engañosa ovende productos dudosos, este tipo de informa-ción llega hasta el Laboratorio de Ensayos de laFundación, y entonces se hace una investigacióncompleta, para determinar si existe una transgre-sión del contrato o un mal uso del Sello deAprobación. De cuando en cuando, los compra-dores de tubos plásticos envían muestras parapruebas de control.

Hace como dos años se recibió en la Funda-ción una pequeña muestra de tubos de polieti-

leno, de una agencia gubernamental que habíacomprado 261.000 pies (80.000 m) de tubos de12 pulgada, y había especificado al vendedor,que deseaba que fueran aprobados por la FNS.Se efectuó una determinación del identificador,encontrándose que los tubos no habían sidofabricados con un material aprobado. Se pidióal comprador que enviara un rollo de 50 pies,elegido al azar en el lote y 10 muestras pequeñasde un pie de longitud, de diez rollos diferentesdel lote. Cada una de estas muestras fueexaminada y los resultados fueron los mismospara todas, o sea, que los tubos estaban fabrica-dos con materiales no aprobados.

Se notificaron al fabricante los resultados, yél afirmó que debía haber ocurrido algún erroral marcar los tubos y que él los reemplazaría.Así lo hizo, enviando el comprador otro pequeñorollo de muestra, para someterlo a prueba. Losresultados fueron idénticos a los anteriores. Seenvió entonces a un representante de la Funda-ción para que obtuviera muestras de todos losrollos de tubos entregados al comprador, y lasnuevas pruebas comprobaron que el fabricantehabía usado materiales no aprobados, y eraevidente que él estaba tratando de ver si sele podía descubrir violando el contrato. In-mediatamente se canceló su contrato, y se notificóa todos los ingenieros sanitarios estatales, fun-cionarios de acueductos, agentes compradores ya la industria plástica, que dicho fabricante yano estaba autorizado a usar el Sello nSf en lostubos plásticos. Los abogados del fabricante sepusieron en contacto con la FNS, amenazandocon presentar una demanda. Después de variosdias de discusiones, el fabricante pidió unaaudiencia en la sede principal de la Fundación,para determinar lo que sería necesario hacerpara reincorporarse al programa y poder usarde nuevo el Sello nSf. Se discutieron muchassoluciones, pero finalmente se decidió que seconsideraría su solicitud, si él se presentaba antela convención anual de la industria plástica ycontaba públicamente a los miembros de éstaque él había violado el contrato y había sidodescubierto, esbozándoles seguidamente los pro-

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cedimientos que estaba estableciendo para evitarla repetición de tales violaciones y recomendandoa cada miembro que adoptara una autovigilan-cia similar. Después de su presentación antela industria fue aceptado de nuevo en el pro-grama, y no se volvió a tener ningún problemacon su compañía. El resto de los industrialesse dieron cuenta entonces de que el éxito de laindustria de tubos plásticos dependía de unasmedidas disciplinarias razonables para dichaindustria, aplicadas más efectivamente por unaorganización imparcial como el Laboratorio deEnsayos de la Fundación.

Los límites aceptables de extracción de ma-teriales químicos por el agua de prueba sonla base para la aceptación de las composicionesplásticas. Los límites de dicha extracción quí-mica son aquéllos establecidos en las Normaspara Agua Potable del Servicio de Salud Públicade los Estados Unidos. Por ejemplo, estasnormas permiten la presencia en el agua de0,01 mg/l de cadmio; 0,05 mg/l de arsénico;1,0 mg/l de cobre, y 0,3 mg/l de hierro..

Las normas también permiten una concentra-ción de 0,05 mg/l de plomo en el agua potable.Por recomendaciones del Comité Consultivo deSalud Pública, no se ha aceptado la presenciade plomo en las composiciones plásticas, por lotanto, se ha excluido el uso de los estabilizadoresde plomo en los compuestos de PVC para tubosplásticos que serán usados para agua potable. Elmismo principio se ha seguido con relación alcadmio y a otros elementos tóxicos conocidos.Es posible que se elaboren composiciones en lascuales el plomo o el cadmio estén suficientementefijos químicamente, de manera que no sean ex-traidos por el agua potable, pero hasta que ellono sea probado, mediante investigación y es-tudios de servicio, el Laboratorio de Ensayos dela Fundación no permitirá el uso de su Selloen tales productos, pues el Sello indica quedichos productos no ocasionarán ningún peligroa la Sa4- u.

A continuación aparece un modelo de Informede Evaluación Química, el cual muestra laspruebas químicas y organolépticas básicas a que

se somete el agua de extracción a la que han es-tado expuestos los materiales, tubos y accesoriosplásticos. Cuando la información sobre la com-posición indique la necesidad de ensayos es-pecíficos, se efectúan pruebas adicionales.

Para identificar los materiales plásticos apro-bados y los productos plásticos fabricados conmateriales aprobados, el Laboratorio de Ensayosde la Fundación publica anualmente una"Lista" * de todas las compañías y de susproductos que, luego de haber sido sometidosa ensayos, han demostrado llenar los requisitosnecesarios para permitírseles el uso del Sello deAprobación nSf.

El Programa del Sello de Aprobación nSf enTubos Plásticos, ha proporcionado una disciplinamuy necesaria para la industria de los plásticos.En cualquier industria, comercio o profesión,siempre hay dirigentes que están interesados enel éxito a largo plazo de sus negocios, así comohay también unos cuantos que recurren a méto-dos poco escrupulosos para obtener una gananciamayor con productos no satisfactorios, sin pensaren el efecto que tales prácticas tienen en elfuturo de sus negocios. Es para esta minoríaque son necesarias las leyes, reglamentos y con-troles. El Programa de Tubos Plásticos de laFNS ha proporcionado la protección necesariapara establecer una disciplina dentro de la in-dustria de tubos plásticos, dotándola de mediospara visualizar las fallas de sus productos, a finde que puedan corregirse con más prontitud.Este enfoque, concertado en forma uniforme, esde gran valor para los posibles grupos de usua-rios, ya que resultará en el desarrollo de mejoresproductos, fabricados bajo condiciones con-troladas.

Como sanción, en este Programa fue necesariocancelar los contratos solamente a cuatro fabri-cantes durante los últimos ocho años. Cuandose toma tal determinación, todos los ingenierossanitarios estatales son notificados, así comotambién todos los participantes del Programa delSello de Aprobación, y se envían notificaciones

* Están a la disposición de los interesados copiasde las Listas de los Plásticos de 1963.

Programa de control

Modelo de informe de evaluación química


Escuela de Salud PúblicaUniversidad de Michigan

Ann Arbor, Michigan

Estimado señor:Por medio de la presente le informamos que se obtuvieron resultados satisfactorios en el

análisis químico anual de su muestra recientemente finalizado, deque ostenta la designación siguiente:

acuerdo con nuestro contrato,

ANALISIS QUIMICO *

Muestra No.

ColorTurbiedadResiduo-DisueltoAlcalinidad

Hidróxido como CaCO,Carbonato como CaCO,Bicarbonato como CaCO,

AcidezTotalMineral

Dureza como CaCO,pHFenoles t

Control Muestra No. Control

CadmioCobreHierroPlomoNitratosNitritosCloruroSulfatoCloro

TotalLibreCombinado

ANALISIS DE SABOR Y OLOR

Intensidad del olor:Promedios geométricos

Control

Sabor:

MuestraMuestraMuestra

No..No..-No. -

- Muestra No.- Muestra No.__ _

Muestra No. -

Charles A. FarishDirector Ejecutivo

Laboratorio de Ensayos de la FNS

* Todos los resultados se dan en mg/lt, salvo cuando se indica en otra forma.t Las normas del Servicio de Salud Pública de los E.U.A. recomiendan no exceder de 0,001 mg/It.

55

I____

56 Capitulo 3

a una serie de agentes compradores, a entidadesgubernamentales y a los funcionarios de losacueductos. Esta información es probablementediseminada aún más extensamente por algunosde los grupos mencionados. Para que unacompañía pueda ser reincorporada al Programa,el fabricante debe, antes que nada, corregir lacondición que causó la cancelación de su con-trato. Esto puede significar el tener que reem-plazar varias millas de tuberías, el devolver ala fábrica miles de pies de tubos para eliminarel Sello nSf y entonces establecer controles adi-cionales en la producción y demostrar, a satis-facción del Laboratorio de Ensayos de la FNS,que no ocurrirán en el futuro nuevas violacionesdel contrato. De las cuatro compañías cuyoscontratos fueron cancelados, solamente una estáahora produciendo plásticos aprobados por laFundación.

El Sello nSf en los tubos plásticos de todos lostipos, significa que el tubo puede ser usado, sinpeligro, en abastecimientos de agua potable,basándose en las pruebas de extracción químicasy organolépticas, y que se cife a las especifica-ciones físicas de la norma comercial aplicableal material en cuestión, o en los casos no in-cluidos en las normas, se ensayan los tubos conrespecto a los esfuerzos de trabajo recomendadosy probados por el fabricante del material y utili-zando la fórmula de ISO para determinar laspresiones de prueba. Los detalles de las pruebasde servicio para determinar las propiedadesfísicas del tubo plástico, se presentarán en otrocapítulo.

El Programa de Pruebas de la FundaciónNacional de Saneamiento no es estático; esrevisado constantemente por los Comités Con-sultivos de Salud Pública e Industrial. A medidaque se desarrollan normas mejores, se les evalúay utiliza cuando son aplicables.

Las resinas plásticas y los compuestos existen-tes están siendo constantemente meierdos, y haynuevas resinas en proceso de desarrollo queserán de gran significación en materia de acue-ductos. He aquí un ejemplo de las mejoras

introducidas, como consecuencia de las pruebasfísicas efectuadas en tubos plásticos: durante elprimer año en que se llevaron a cabo talespruebas en tubos de polietileno, comparándolosa la norma comercial, hubo un 38,8% de fallas.Un análisis de los resultados reveló que másdel 60%o de las fallas ocurrieron en tubos hechoscon cinco diferentes materiales de polietileno.Esta información fue presentada a los abastece-dores de materiales a quienes les concernía, ycomo resultado de su reevaluación de los ma-teriales dos de estas composiciones fueron re-tiradas del mercado para la producción de tubosy las otras tres fueron rediseñadas para mejorarsus propiedades físicas. El porcentaje de fallasdebido a los materiales es prácticamente nulohoy en día. La industria ha establecido procedi-mientos para la adecuada clasificación del es-fuerzo de diseño de los materiales plásticos, yse requiere que cada fabricante de materialessuministre evidencia del desarrollo de los datosde esfuerzos de diseño correctos, en cada formu-lación que se ofrece para producir tubos plásticospara sistemas de agua potable.

El Programa de la Fundación Nacional deSaneamiento continuará dirigiendo una miradacrítica a los materiales ofrecidos para ser usadosen el campo del agua potable. El interés queexiste radica en que los productos plásticos quese usen en contacto con el agua potable seaninnocuos a la salud pública y que sus propieda-des físicas estén en conformidad con normasjustas.

El control de los plásticos o programa dis-ciplinario ha llegado a un punto tal de creci-miento y desarrollo, que se considera que yaes apropiado establecer una Norma para Plásticosde la FNS.

Se ha notificado a la industria de plásticos eldeseo de transformar el presente programa deplásticos, que funciona bajo un contrato, en unanorma bajo la cuail Ipuda ser concedido ei Sello

nSf. Se ha formado un Comité Conjunto sobrePlásticos, compuesto por representantes de lossiguientes organismos:


Conference of State Sanitary Engineers(Agrupación de Ingenieros Sanitarios Es-tatales)

Conference of Municipal Public Health En-gineers (Agrupación de Ingenieros Sani-tarios Municipales)

American Water Works Association (Aso-ciación Americana de Obras de Abasteci-miento de Agua)

Federal Housing Administration (Adminis-tración Federal de la Vivienda)

Armed Forces-Army, Navy (Fuerzas Ar-madas-Terrestres y Navales)

U.S. Public Health Service (Servicio deSalud Pública, E.U.A.)

Western Plumbing Officials Association(Asociación de Funcionarios de Obras dePlomería del Oeste de los E.U.A.)

NSF Council of Public Health Consultants(Consejo de Consultores en Salud Públicade la FNS)

Materials Manufacturers Advisory Commit-tee (Comité Asesor de Fabricantes de Ma-teriales)

Pipe and Fittings Manufacturers AdvisoryCommittee (Comité Asesor de Fabricantesde Tubos y Accesorios)

Se han celebrado reuniones preliminares delComité Conjunto sobre Plásticos y se está desa-rrollando una Norma sobre Plásticos propuestapor la FNS. Al adoptarse la Norma sobrePlásticos de la Fundación, por el Consejo deConsultores en Salud Pública, será posible parael Laboratorio de Ensayos simplificar los con-tratos bajo los cuales opera actualmente el pro-grama de plásticos, y expedir el Sello de Aproba-ción para plásticos basándose en esa Norma.

La metodología utilizada por la Fundación

Nacional de Saneamiento para reunir a la in-dustria, a las entidades oficiales, al ambienteacadémico y al público, a fin de considerar losproblemas que tienen significación para la saludpública, ha sido exitosa. Este sistema estimulala expresión de los intereses de cada sector y,a pesar de esto, ningún grupo controla a losotros, o controla la operación de los programasque son desarrollados conjuntamente. Los in-tereses de todos los grupos deben ser enfocadosconvenientemente y dirigidos hacia la importantemeta de la protección de la salud del público.La industria en general no está directamenteinteresada en promover la salud pública; ellosno son profesionales de salud pública, ni espe-cialistas en la purificación del agua. Mantienensus negocios para ganar dinero y están interesa-dos en programas previamente planeados quealcanzarán su objetivo principal. La Fundaciónha encontrado que los industriales y comerciantescooperan gustosamente con las entidades oficialesen el logro de metas mutuas si los programaspueden ser desarrollados en una base uniforme.Este enfoque permite a la industria y al comerciollevar a cabo un trabajo educacional en masa, através de sus medios de comunicación, pero elprograma debe mantener buenas relaciones pú-blicas con la industria o ésta no se mostrará in-teresada. El Programa de Ensayos y Control deTubos Plásticos de la Fundación cumple coneste criterio. Podemos resumirlo diciendo quesu secreto consiste en planear con anticipación,con todos los grupos interesados, un programade control, en lugar de esperar a que se presentenlos problemas para entonces tratar de solucionar-los.

CAPITULO 4

Necesidad de mantener control sobre las composiciones plásticas paraasegurar una producción uniforme con materiales plásticos básicos

Al comenzar el programa continuo de pruebasde los plásticos, el Laboratorio de Ensayos de laFundación Nacional de Saneamiento tenía dosalternativas en lo que se refiere a las composi-ciones plásticas que serían sometidas a prueba,para determinar la conveniencia de su uso parala conducción de agua potable. La primera, lamás costosa y larga, era la de realizar, con cadafórmula, estudios toxicológicos de alimentaciónanimal, tal como había sido hecho en las investi-gaciones básicas sobre los plásticos. Debido a laexcesiva cantidad de tiempo y dinero necesariospara realizar estudios toxicológicos completos,esta alternativa hubiera sido un serio obstáculoal progreso del desarrollo de los tubos plásticos.Como segunda alternativa, se decidió entoncesque si cada fabricante de material enviaba alDirector del Laboratorio de Ensayos la composi-ción completa de cada resina o compuesto queiba a ser examinado, las pruebas y extracciónquímica podrían estar dirigidas directamentehacia los productos químicos específicos con-tenidos en la composición y hacia los quepudieren desarrollarse a través de reaccionesquímicas o del contacto con el agua.

Estas alternativas fueron cuidadosamente con-sideradas por los consultores toxicológicos yquímicos de la Fundación, los que se decidieronpor la segunda, considerándola más práctica ymucho menos costosa para la industria, al mismotiempo que facilitaría la aprobación de nuevas

composiciones. Se convino en que las técnicasde extracción desarrolladas durante el estudiode investigación de plásticos serían utilizadas enel programa continuo de pruebas, y que a losfabricantes de materiales se les exigiría que en-viaran al Director del Laboratorio de Ensayosla fórmula completa de cada material que ibaa ser sometido a prueba. La información sobrelas composiciones sería considerada secreta yse mantendría en forma confidencial por elLaboratorio.

Las composiciones que fueron incluidas en lainvestigación original fueron aceptadas por elLaboratorio de Ensayos, para la fabricación detubos plásticos para la conducción del aguapotable. Estos incluían cuatro tipos de ma-teriales, a saber: poliestireno modificado alcaucho, polietileno, cloruro de polivinilo ybutirato de acetato de celulosa, representadosen 10 ó 12 composiciones independientes quefueron incluidas en el estudio original. Estosirvió a la industria de punto de partida sobreel cual podría basarse la certificación de la Fun-dación Nacional de Saneamiento.

Los contratos fueron desarrollados basándoseen las pautas establecidas por el Laboratorio deEnsayos para regir el uso del Sello de Aproba-ción en los plásticos. Los abastecedores de ma-terial que desearon someter composiciones aanálisis y pruebas, firmaron los contratos y el

58

__

Control sobre las composiciones plásticas

Laboratorio comenzó las pruebas de los ma-teriales en 1956.

Al principio, había dos fabricantes de ma-teriales que se negaron inicialmente a firmar loscontratos, declarando que no suministrarían losdatos de sus composiciones a nadie, y quetampoco permitirían al personal del Laboratoriode Ensayos de la Fundación examinar sus librosy determinar las cantidades de resinas o composi-ciones vendidas a ninguno de sus clientes. Comoestos requisitos estaban incluidos en los contra-tos y otros fabricantes estaban de acuerdo conellos y habían firmado aquéllos, se notificó a lasdos compañías en cuestión que no podían modi-ficar los contratos y por lo tanto no podrían usarel Sello nSf. Después de que ellos examinaronel Laboratorio y se reunieron con los funciona-rios de la Fundación ambas compañías firmaronlos contratos y todos los años, desde que seinauguró el programa, han cumplido a cabalidadlos requisitos especificados en éstos.

EL PROBLEMA DE LOS DESECHOS EN EL

POLIETILENO

Después que comenzó el programa de prue-bas, se notó inmediatamente que algunos fabri-cantes de tubos estaban usando desechos yresinas de baja calidad en la producción detubos de polietileno. Muchos de los pioneros enla fabricación de tubos de plásticos comenzaronsus actividades produciendo tubos de polietilenocon forros de cables y de películas de polietilenode desperdicio, para ser utilizados en el drenajede los desechos de las minas de carbón. Durantemuchos años, los desechos corrosivos de lasminas habían constituido un gran problemacuando se usaban tubos de metal y el tubo depolietileno ofrecia muchas ventajas. A éste nole afectaba la acción corrosiva de los desperdiciosy a la vez podía ser instalado fácilmente. Enpocos minutos podían instalarse en una minarollos de 300 a 1.000 pies de longitud, de tubosde polietileno; mientras que el tubo de metal,a más de ser más costoso, requeria muchas horaspara ser instalado. Los tubos de polietileno

manufacturados con desechos plásticos, para serutilizados en el drenaje de las minas, no presen-taban problema alguno, ya que no se ejercíanaltas presiones continuas, ni existía el problemade la toxicidad.

Todas las composiciones de polietileno apro-badas, ofrecidas para la manufactura de tubospara la conducción de agua potable, contienennegro de humo como protección contra la de-gradación causada por rayos ultravioleta y al-gunos manufacturadores de tubos, poco escrupu-losos, pensaron que podrían añadir negro dehumo a los desechos de polietileno y producirasí un tubo que podían vender como tubería deagua potable y nadie se daría cuenta de ladiferencia. Cuando el Laboratorio de Ensayoscomenzó a ensayar tubos de polietileno, ob-teniéndose resultados no comparables con los delos compuestos que se "alegaba" que habíansido usados en la producción de dichos tubos,se notó enseguida la tendencia de algunos fabri-cantes a "engañar", añadiendo desechos plásti-cos a la producción de tubos de polietileno.

Fue entonces cuando el Laboratorio decidióexigir a los productores de materiales queañadieran a sus compuestos aprobados de po-lietileno un elemento innocuo de identificación,en pequeñas cantidades. Los elementos selec-cionados son básicamente iones de metales pesa-dos, tales como aluminio, manganeso, cobre,potasio y elementos similares. Estos y otroselementos, usados como identificadores, se des-cubren fácilmente espectrográficamente, pudién-dose determinar cualquiera adición de materialesde mala calidad, aunque tan sólo se añadan enun 5 ó 10% a la composición aprobada depolietileno. A cada fabricante se le asigna unidentificador diferente para ser usado en suscomposiciones de polietileno, y esta informaciónse mantiene en secreto, lo mismo que el métodopara añadirlo y la cantidad que se usará.

Con esta nueva técnica, se está en condiciónde eliminar rápidamente el problema causadopor el uso de desechos de polietileno en laproducción de tubos sellados con el Sello nSf.Con este control de las composiciones básicas

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60 Capítulo 4

de polietileno se pudo asegurar una producciónuniforme de tubos e igualmente identificar lostubos hechos con cualquiera resina o compuestode polietileno, previamente aprobados. Con estetipo de programa de control no queda dudaalguna sobre la aceptabilidad de un tubo depolietileno, para fines de agua potable y el SellonSf en dicho tubo es un símbolo de calidad.

PROBLEMAS EN LA CONFECCION DEL

POLIETILENO

Otra razón importante por la cual se debencontrolar las composiciones de polietileno quevan a ser empleadas en la producción de tubospara la conducción de agua potable, se puso demanifiesto cuando varios fabricantes de tubosdecidieron producir sus propias composiciones depolietileno. Ellos creyeron que comprando resi;nas naturales de polietileno aprobadas, y tenien-do un lote matriz que contenía negro de humoy un elemento de identificación, podrían hacersu propia mezcla y ser capaces de producir uncompuesto a un costo menor que el del pro-ductor de material básico. Se firmaron contratoscon varios productores de estos tubos, de lo quepronto hubo que arrepentirse.

Algunos de los confeccionadores de materialespara tubos añadían resinas de baja calidad a susmezclas y de nuevo se obtuvieron resultadoserráticos en los ensayos de tubos de polietilenoproducidos con dichos compuestos. Al investigarcuidadosamente el problema, se encontró queestos "confeccionadores" estaban comprandolotes matrices de material que contenía unidentificador aprobado, al cual ellos añadíanresinas de baja calidad, que los abastecedoresde materiales básicos no usaban en las composi-ciones para tubos. No había uniformidad en lascaracterísticas físicas de las composiciones pro-ducidas por esos fabricantes de materiales parasus propios tubos.

Cuando comenzaron los ensayos físicos de lostubos plásticos, al compararlos con los requisitosde las Normas Comerciales del Departamento deComercio de los Estados Unidos, se encontró

que la mayoría de los tubos producidos conestas mezclas no cumplía con las normas.

Se modificaron de nuevo los contratos con losproductores de tubos, a fin de eliminar la pro-ducción de compuestos de polietileno para tubosfabricados por el mismo productor. Estos nosólo carecen del equipo apropiado para mezclardebidamente los compuestos, sino lo que es peoraún, existía una tendencia a usar materiales decalidad inferior. Las resinas que se usaban eranaceptables bajo el punto de vista de la toxicidad,pero no había uniformidad en las propiedadesfisicas y, por lo tanto, el tubo producido contales compuestos no podía "contener el agua".

Habiendo observado los problemas ocasiona-dos por los desechos de polietileno y a la vez lasexperiencias con los fabricantes de materiales ytubos, hubo que convencerse de que la políticade controlar las composiciones a nivel de losproductores primarios de resinas y composicionesbásicas era acertada. Se ha continuado exigiendoa cada fabricante de materiales, que archive, enel Laboratorio de Ensayos, la composición plás-tica completa antes de ser probada. Cualquiercambio en una composición aprobada requiereuna nueva prueba de la fórmula, a la cual le esasignado un número diferente para la identifica-ción correcta.

CONFECCION DE PVC POR LOS FABRICANTES

DE TUBOS

En los Estados Unidos, la fabricación de tubosde PVC por expulsión se ha hecho, casi en sutotalidad, con composiciones de PVC, en formagranulada, preparadas por los productores demateriales básicos. El mismo proceso simpleusado en la producción por expulsión de tubosde polietileno con granulados fue utilizado enla de tubos de PVC. En algunos paises europeos,la producción por expulsión de tubos de PVC seha hecho, durante varios años, directamente conla composición en polvo. Este procedimientoelimina una o dos operaciones en la elaboracióndel material y, por consiguiente, hace posible lafabricación de tubos de PVC a un costo menorque cuando se emplea el compuesto granulado.

Control sobre las composiciones plásticas

Los contratos que rigen la producción de tubosde PVC habían exigido que el tubo fuese pro-ducido con composiciones aprobadas, preparadaspor los fabricantes de materiales. Estos compues-tos eran siempre entregados en forma de granu-lado a los fabricantes de tubos.

Hace alrededor de dos años, varios fabricantesde tubos solicitaron permiso para usar el SellonSf en los tubos hechos de compuestos PVC, enpolvo, formulados por ellos. Se investigó de-tenidamente el problema y se discutió estaproposición con los Comités Consultivos deSalud Pública e Industrial de la FNS, convinién-dose en que se elaboraría un contrato especial,que permitiría a los fabricantes de tubos pro-ducir compuestos de PVC aprobados con elSello nSf, ya que con los tubos de PVC y deABS no existen problemas con el uso dedesechos. Se decidió permitir la confección dePVC a los fabricantes de tubos. A los produc-tores de estos materiales se les ha exigido quepresenten información completa sobre la fór-mula, y que la resina básica de PVC usada enla confección sea aprobada por la FundaciónNacional de Saneamiento al nivel del fabricantede la resina, bien sea en la forma de un com-puesto para el cual el fabricante de la resina hapedido la aprobación o como una fórmulaindependiente que contenga la resina básica.

También se ha exigido al fabricante de tuboso "confeccionador" que la preparación de PVCque él produce sea sometida a ensayos, al menosdos veces al año, a fin de mantener un controlsobre la uniformidad de la composición. Esteprocedimiento sitúa al fabricante de tubos comoelaborador de materiales y como tal es tratado,aparte de los ensayos adicionales que se leexigen cada año. Los tubos fabricados concompuestos de PVC mezclados "en seco" o"en polvo", han llenado los requisitos físicosy químicos necesarios para obtener autorizaciónpara usar el Sello nSf.

PROBLEMAS QUE SURGEN AL MEZCLAR

COMPUESTOS DE PE DE DIFERENTES DENSIDADES

Durante los últimos dos o tres años, algunosfabricantes de tubos han tratado de mezclar una

resina de polietileno Tipo I ASTM, de unadensidad de 0,910 a 0,925, con una resina TipoIII ASTM, de una densidad entre 0,941 y0,965. El propósito de esta operación era pro-ducir un tubo de densidad intermedia, el cualsería más flexible que con la resina del Tipo IIIy necesitaría paredes de menor espesor que elrequerido con la resina del Tipo I. Las propor-ciones de la mezcla variaban desde un 60%del Tipo I y un 40% del Tipo III hasta un40% del Tipo I y un 60% del Tipo III. ElLaboratorio de Ensayos exigió que el tubo fabri-cado con una de estas mezclas fuera clasificadocomo perteneciente al tipo más bajo, debiendoademás ser ensayado de acuerdo con los re-quisitos de la norma comercial aplicable al tipoinferior. Gracias a este requisito, se eliminóel problema, ya que los productores de tubos noobtuvieron las ventajas imaginadas y prontodescontinuaron la práctica de mezclar dos tiposdiferentes de resinas de polietileno.

ESFUERZOS DE DISEÑO PARA TIPOS

ESPECIFICOS ASTM DE PE, PVC, Y ABS

En 1963, el Instituto de Tubos Plásticospresentó un "Método tentativo para estimar elesfuerzo hidrostático a largo plazo y el esfuerzohidrostático de diseño en tubos termoplásticos".Este método describe un procedimiento paraestimar el esfuerzo hidrostático a largo plazo entubos termoplásticos, cuando se les somete auna presión hidrostática interna, y otro paracalcular esfuerzos hidrostáticos de diseño, apartir de estos valores del esfuerzo hidrostáticoa largo plazo. El método se aplica en todos lostipos conocidos de tubos termoplásticos y a cual-quier temperatura práctica. En este método hayvarias definiciones y declaraciones que son degran interés.

Las siguientes definiciones se aplican sólocuando se refieren a tubos y a este método enparticular:

a) Esfuerzo: La fuerza por unidad de área enla pared del tubo, en sentido circunferencial, de-bida a las presiones hidrostáticas internas.

61

62 Capítulo 4

b) Presión: La fuerza por unidad de área ejer-cida por el "medio" en el tubo.

c) Esfuerzo hidrostático de diseño: La tensiónmáxima estimada en la pared del tubo, en sentidocircunferencial, debida a la presión hidrostáticainterna que puede ser aplicada en forma continuadurante 100.000 horas (11,43 años) con un altogrado de certeza de que el tubo no fallará.

d) Presión de calibración: La presión máximaque se calcula que "el medio" en el tubo puedeejercer continuamente durante 100.000 horas conun alto grado de certeza de que el tubo no fallará.

e) La siguiente fórmula se usará para relacio-nar el esfuerzo y la presión:

S = P(d - e) w = Pw(d - e)2e 2e

donde: S = esfuerzoSw = esfuerzo hidrostático de diseño

P = presiónPw = presión de calibración

d = diámetro externoe = espesor mínimo de la pared

f) Resistencia hidrostática a largo plazo: Elesfuerzo de tensión, calculado en la pared del tuboen sentido circunferencial, que al ser aplicadocontinuamente causará la falla del tubo a las100.000 horas.

g) Falla: Rotura, agrietamiento, rajadura, ogoteo (percolación del líquido) del tubo durantela prueba.

La importancia del método puede expresarseasí:

1) El procedimiento para calcular la resis-tencia hidrostática a largo plazo es esencial-mente una extrapolación, con respecto altiempo, de ensayos hechos de acuerdo con laDescripción de Procedimiento de la ASTMD1598-58T. Se preparan gráficos de esfuerzo-tiempo de falla, para la temperatura selec-cionada, y la extrapolación se hace en talforma que se obtiene la resistencia hidrostá-tica a largo plazo para esta temperatura.

2) El esfuerzo hidrostático de diseño estádado por el menor de los siguientes valores:a) una fracción de la resistencia hidrostá-tica a largo plazo; b) por medio de extra-polación del gráfico del esfuerzo-tiempo de

falla, o c) determinando el esfuerzo queproducirá un 5% de aumento de la circunfe-rencia en 100.000 horas. La intención esdejar un margen para las características detemperatura-esfuerzos-deformaciones en elmaterial; variaciones normales en el material,fabricación, dimensiones; desviaciones de lastécnicas óptimas de manipulación e instala-ción, y variaciones en los procedimientos deevaluación establecidos en este método y enel D1598. El esfuerzo hidrostático de diseñoobtenido proporciona una vida útil indefinida,posterior a la duración real de la prueba. Losvalores del esfuerzo hidrostático de diseñodeterminados por este método, no son apro-piados para el cálculo de sistemas de tuberíasen condiciones especiales o poco comunes, nipara predecir la vida útil o el comportamientodel tubo que esté en contacto con elementosque puedan serle adversos.

3) No es probable que los valores de la re-sistencia hidrostática a largo plazo y del es-fuerzo hidrostático de diseño de un plásticoespecífico sean los mismos que los de otrosplásticos. Los resultados obtenidos a unatemperatura no pueden ser usados para deter-minar los correspondientes valores a otratemperatura, particularmente a temperaturasmayores. Por lo tanto, es esencial que losvalores de la resistencia hidrostática a largoplazo y el esfuerzo hidrostático de diseño,sean determinados para cada tipo y claseespecíficos de plástico y a cada temperatura.Estos procedimientos no están basados enmecanismos de falla, ya que estos mecanis-mos no se conocen detalladamente, pero sonaproximaciones empíricas conservadoras.

4) La presión de calibración para tubos dediferentes dimensiones, puede ser calculadaa partir del valor del esfuerzo hidrostáticode diseño, para el material específico usadoen la fabricación del tubo.

El procedimiento para obtener la resistenciahidrostática a largo plazo, especifica que paracada temperatura seleccionada deberán tenerse18 fallas, anotándose los esfuerzos y tiemposcorrespondientes al ocurrir la falla. Los valores

Control sobre las composiciones plasticas

de los esfuerzos para la prueba se seleccionaráncomo sigue:

Horas Puntos de Falla10- 100 No menos de 3

100-1.000 No menos de 21.000-5.000 No menos de 2

Después de 5.000 No menos de 3Después de 1000oo0 No menos de 1

Total: No menos de 18

El método incluye fórmulas para ser utilizadasen la aplicación de los datos obtenidos duranteel mínimo de 10.000 horas de prueba, a 2 ómás temperaturas.

El Instituto de Tubos Plásticos ha establecidolas siguientes categorías de esfuerzos hidrostáti-cos de diseño para materiales termoplásticos paratubos:

el nuevo material. Sólo entonces podrá usarseel nuevo material en la fabricación de tubosplásticos que llevarán el Sello nSf.

El uso del "Método para determinar el es-fuerzo hidrostático de diseño a largo plazo detubos termoplásticos", ha reforzado el control delas composiciones plásticas, asegurando así uni-formidad en la producción de tubos plásticoshechos con estos materiales. Cada fabricante decompuestos y tubos de PVC que esté produ-ciendo su propio compuesto, debe llevar a cabopruebas de esfuerzo a largo plazo, debiendoseñalársele un esfuerzo de diseño para la com-posición que él ha desarrollado, antes de quepueda usar el Sello nSf en los tubos fabricadoscon ella.

PVC

Tipo I, Grado 1-2.000 psi, esfuerzo de diseño para agua a 23°CTipo I, Grado 2-2.000 psi, esfuerzo de diseño para agua a 23°CTipo II, Grado 1-1.000 psi, esfuerzo de diseño para agua a 23°CTipo IV, Grado 1-1.600 psi, esfuerzo de diseño para agua a 23°CNOTA: También 1.250 y 1.600 psi, a más de 100 psi, según el compuesto

ABS

Tipo 1,Tipo I,Tipo II,Tipo I,

Tipo I,Tipo II,Tipo II,Tipo III,

GradoGradoGradoGrado

1- 8002-1.0001-1.2503-1.600

Grado 1- 400Grado 3- 500Grado 3- 630Grado 3- 630

psi,psi,psi,psi,

psi,psi,psi,psi,

esfuerzoesfuerzoesfuerzoesfuerzo

PE

esfuerzoesfuerzoesfuerzoesfuerzo

dededede

dededede

diseñodiseñodiseñodiseño

diseñodiseñodiseñodiseño

paraparaparapara

paraparaparapara

aguaaguaaguaagua

aguaaguaaguaagua

aaaa

aaaa

23°C

230C230C23°C

230 C230 C

230C230C

Según el contrato de la Fundación Nacionalde Saneamiento, a cada fabricante se le exigedesarrollar datos del esfuerzo de diseño para cadamaterial nuevo que desee someter a la considera-ción del Laboratorio, a fin de obtener la apro-bación nSf. Antes de autorizar finalmente el usodel Sello nSf en relación con una nueva composi-ción, deberá habérsele señalado al fabricante unesfuerzo hidrostático de diseño apropiado para

EXTRACCION DE PLOMO DE LOS TUBOS DE PVC

Una razón muy importante para mantener uncontrol sobre las composiciones plásticas a finde establecer uniformidad y seguridad en lostubos plásticos para abastecimientos de agua, esel problema de los estabilizadores tóxicos quepudieran ser usados en los compuestos de PVC.Algunos fabricantes sostienen que pueden fabri-

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64 Capítulo 4

carse tubos de PVC de mejores propiedadesfísicas usando estabilizadores de plomo en loscompuestos de PVC. Es bien sabido que losestabilizadores de plomo son más económicosque los de estaño. Tomando en cuenta laexcesiva extracción de plomo y cadmio de lasmuestras preparadas especialmente de tubos dePVC, sometidas a prueba durante la Investiga-ción de Tubos Plásticos, el Comité Consultivode Salud Pública recomendó a la FNS no per-mitir el uso del Sello nSf en los tubos plásticosque contengan plomo, cadmio u otras sustanciasquímicas tóxicas, extraibles.

El Laboratorio de Ensayos de la Fundaciónno ha llevado a cabo estudios extensos sobre laextracción de las sustancias químicas tóxicas,tales como el plomo, el bario, el cadmio, etc.,de composiciones plásticas, debido a las recomen-daciones de sus asesores en salud pública encontra del uso de tales materiales. Se han pro-bado unas cuantas muestras de tubos de PVCcon estabilizadores de plomo producidos tantoen los Estados Unidos como en otros países, yen todos los casos se ha extraído del tubo unacantidad excesiva de plomo. El limite permisiblede plomo en el agua potable, fijado por lasNormas de Agua Potable del Servicio de SaludPública de los Estados Unidos, es de 0,05 mg/l.

Los siguientes son algunos ejemplos deextracción de plomo de tubos de PVC:

Muestra A: Una serie de seis extracciones, repe-tidas en el mismo tubo, dieron los siguientes resul-tados:

Primera extracción-2,0 mg/l de plomoSegunda extracción-1,1 mg/l de plomo

Tercera extracción-0,7 mg/l de plomoCuarta extracción-0,4 mg/l de plomoQuinta extracción-0,3 mg/l de plomoSexta extracción-0,3 mg/l de plomo

Muestra B: Una sola extracción-1,7 mg/l deplomo.Muestra C: Una sola extracción-0,2 mg/l deplomo.

Se han hecho pruebas a pH altos y bajos. Senotó que a pH más bajos las cantidades de plomoextraídas serán mayores. Se ha podido demos-trar que con un pH de 9,0, la cantidad de plomoextraído de un tubo de PVC sobrepasa loslímites establecidos en las Normas de AguaPotable mencionadas. La cantidad de plomo detales extracciones varia de 0,65 a 2,5 mg/l entubos de una misma producción.

En los Estados Unidos, el Instituto del Plomoha mostrado interés en patrocinar estudios quedeterminarían los límites apropiados de plomoque podrían añadirse a los compuestos de PVC,sin ocasionar daños a la salud. Hasta tanto nose disponga de datos precisos al respecto, lapolítica de la FNS será la de no permitir eluso del Sello nSf en los tubos plásticos quecontienen plomo, cadmio o cualquier otro ele-mento tóxico.

De la discusión de los problemas que hansurgido en la aplicación del Programa del Sellode Aprobación de la Fundación para los plásti-cos, es evidente la necesidad de mantener uncontrol sobre las composiciones plásticas, paraasegurar así una producción uniforme de tubosplásticos seguros desde el punto de vistasanitario.

CAPITULO 5

Control de la calidad

Fabricante, Usuario, Laboratorio deEnsayos de la Fundación Nacionalde Saneamiento

NECESIDADES

El mantenimiento de la uniformidad en losproductos es esencial en cualquier campo de laindustria en que se trabaje. Desde el punto devista del fabricante, es muy importante por laaceptación y uso continuo del producto por partedel comprador. Aun más, si el producto tieneimplicaciones o potencialidades para la salud yla seguridad pública, el control de su calidad seconvierte entonces en un factor que es de lacompetencia de los departamentos correspon-dientes del gobierno. Muchos productos, inclu-yendo algunos relacionados con la salud y laseguridad pública, son de tal naturaleza quehacen que el control de su calidad sea algorelativamente sencillo. Los productos que re-quieren solamente una verificación de sus di-mensiones caen en esta categoría. Otros pro-ductos, tales como las tuberías plásticas y susconexiones, requieren un control de la calidadmás complicado, ya que las características quese desea verificar no pueden ser fácilmentepercibidas visualmente o por medio de unaevaluación física. No se puede evaluar en formasuperficial o por inspección visual la no toxici-dad, el comportamiento o la resistencia físicao química de un producto. Aun más, una vezque dichos productos han sido usados (instala-dos), no pueden ser fácilmente reevaluados

periódicamente; así, no pueden realizarse in-vestigaciones cuando se presentan indicios defallas potenciales.

Como sucede con otros productos, hay variosgrupos interesados en el control de la calidadde las tuberías plásticas y de sus accesorios. Losfabricantes de los compuestos básicos o resinasusados en la manufactura de tubos plásticos yaccesorios, están interesados directamente en elcontrol de la calidad, al igual que los fabricantesde tubos y accesorios, los usuarios y los compra-dores y, en este caso específico, el Laboratoriode Ensayos de la FNS tiene también un interésdirecto y marcado en el control de la calidad. Lafunción del Laboratorio de Ensayos es la derepresentar el interés del gobierno, de los or-ganismos de salud pública y de otras organiza-ciones similares, así como también, la concienciade la industria.

OBJETIVOS

Los objetivos de un programa de control de lacalidad de tuberías plásticas y sus accesorios,utilizados en la conducción de agua potable, sonmúltiples. La primera preocupación y, por lotanto, el objetivo básico, es que el producto finalno constituya un peligro para la salud pública.Así como el interés manifestado por el gobiernoy los organismos de salud pública radica en la

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66 Capítulo 5

salud y seguridad pública, el interés de lasindustrias se pone igualmente en evidencia através de sus esfuerzos y actividades en esteaspecto.

En segundo lugar se encuentra la necesidadde obtener uniformidad en los tubos y en susaccesorios, a fin de posibilitar el intercambioentre los productos de las diferentes compañíasproductoras, así como también el efectuar unreemplazo, aumento o extensión en los sistemasde agua potable existentes, sin dificultades. Laindustria tiene otros intereses de mayor alcanceen lo que concierne a la responsabilidad de laempresa en sí y en relación con sus productos,factores económicos y el establecimiento y man-tenimiento de un mercado competitivo y de libreempresa.

El Laboratorio de Ensayos de la FNS, en sucapacidad de evaluador de las tuberías plásticasy sus conexiones para ser usadas en los sistemasde agua potable, permite satisfacer, en su mayorparte, las necesidades anteriormente menciona-das. Esencialmente, garantiza al gobierno y alos organismos encargados de velar por la saludpública, que los tubos plásticos y sus conexiones,para el abastecimiento de agua potable aprobadospor la Fundación, no constituyen realmenteningún peligro para la salud pública, desdeel punto de vista toxicológico, organoléptico ydel funcionamiento. El papel del Laboratoriode Ensayos, así definido, requiere una ampliaesfera de acción e interés en tuberías plásticasy sus conexiones para la conducción de aguapotable. Como se explicará más adelante, losusuarios, asi como los fabricantes de los ma-teriales componentes de las tuberías y sus ac-cesorios, tienen intereses específicos en el sis-tema de control de la calidad del Laboratoriode Ensayos. Al fabricante de las tuberías nole interesan todas las propiedades físicas delmaterial, pero, en cambio, debe depender delabastecedor del material para la obtención deun compuesto o resina u nifnrm. Por otra part.,el proveedor del material no está interesado enla calidad de los tubos o de los accesorios decada fabricante, o en que ellos cumplan o se

ajusten a los requisitos de dimensiones y tole-rancias. Sin embargo, es de la competencia delLaboratorio de Ensayos el abarcar todos éstos,a más de otros aspectos o factores que son deinterés para el usuario, las autoridades sanitariasy similares. Actualmente, el campo de interésdel Laboratorio de Ensayos abarca tanto el ma-terial básico como el producto final, en lo querespecta a sus propiedades físicas, resistenciaquímica, aspectos organolépticos, funciona-miento o servicio y requisitos de dimensionesy tolerancias.

EL FABRICANTE DEL MATERIAL

Una revisión de las necesidades básicas de lascuatro partes interesadas en el control de calidad,en lo que se refiere a las tuberías plásticas y asus accesorios para aplicaciones a la conducciónde agua potable, servirá para señalar los interesesrespectivos. El fabricante del material, que seocupa de producir los compuestos y resinasbásicos que van a ser utilizados por el productorde tubos plásticos y piezas accesorias, está in-teresado, básicamente, en proporcionar un pro-ducto o material uniforme, en forma continua,para asi permitir a aquél producir y vender unproducto uniforme, sin interrupciones. Inicial-mente, él se interesa en desarrollar un compuestoo resina que bien tenga o llegue a conseguiraceptación general del productor y el usuario.A este fin han sido establecidas clasificacionesbásicas para los materiales, a través de la ASTM.De cuando en cuando, ha habido necesidad deestablecer nuevos tipos de materiales y de clasi-ficaciones. Estos progresos son, por lo general,el resultado de la investigación y de los adelantosrealizados por los abastecedores del material.Estas clasificaciones de materiales, como la es-tablecida por la ASTM, incluyen considera-ciones de la densidad de la resina base, resis-tencia química, resistencia al impacto, esfuerzo

hidJsLt c de diselou, eLc.

Aunque a veces resultan un poco complejasy confusas, las clasificaciones de la ASTM paralos materiales plásticos son esenciales y de in-

Ensayos de control de calidad 67

terés, al estipular una uniformidad para losmateriales plásticos. El interés de los fabricantesde material en cuanto a las propiedades toxi-cológicas y organolépticas de los materialesbásicos es muy amplio. La aceptación y el vastouso de sus materiales, al menos en lo querespecta a las aplicaciones para la conducciónde agua potable, están directamente relacionadascon estos factores. Muchos abastecedores dematerial llevan a cabo evaluaciones toxicológicasy organolépticas extensas y de larga duración,incluyendo alimentación animal y actividades deinvestigación similares.

El esfuerzo hidrostático de diseño es unfactor de gran importancia para los abastecedoresdel material, ya que sus productos deben compe-tir favorablemente tanto desde el punto de vistadel funcionamiento o servicio como del eco-nómico. Las investigaciones de larga duración,en cuanto a los esfuerzos hidrostáticos conrelación al tiempo, se basan en los procedimien-tos industriales recomendados, que estipulanuna duración del ensayo de no menos de 10.000horas. Muchas veces se prescriben duracionesmucho mayores, para así permitir el estableci-miento de esfuerzos hidrostáticos prácticos yrazonables, con relación al tiempo, para cadamaterial individualmente.

Una vez que el fabricante del material hadesarrollado un producto que reúne los requisi-tos anteriormente mencionados, tiene que hacerlefrente al problema del control de la producción,para poder asegurar la uniformidad del productoen una base continua. Una vez más, los re-quisitos de la ASTM son de valor, ya que enellos están establecidos los requisitos mínimospara cada tipo y categoría de material. Elfabricante del material ensaya y anota los resul-tados de cada lote o cantidad de materialesbásicos producidos; identifica cuidadosamentecada saco, barril, envase o lotes de material quees despachado, a fin de que, si en el futurosurgen dificultades en la producción o en lautilización de los materiales, se disponga de unregistro de los resultados de las pruebas decontrol de la calidad, practicadas con el materialen investigación.

PRODUCTOR DE TUBOS Y ACCESORIOS

Al examinar el papel del productor (porexpulsión o moldeado) de tubos plásticos y susaccesorios en el control de la calidad, se debenreconocer, desde el principio, ciertos factoresbásicos que condicionan el tipo y grado decontrol de la calidad necesario a este nivel. Sedebe reconocer que la producción de tubosplásticos y sus accesorios se hace con un ma-terial básico controlado y altamente uniforme,del cual cada lote, o producto de un período deoperaciones, ha sido cuidadosamente evaluadopor el abastecedor del material antes de serdespachado. En segundo lugar, el productor detubos es relativamente pequeño en comparacióncon el abastecedor del material, y generalmenteno puede sufragar los gastos de las costosasinstalaciones de laboratorio de que dispone elabastecedor para su programa de control de lacalidad. En tercer lugar, el control de la calidadmantenido por el productor es, en realidad, uncontrol de la producción, y se relaciona másfavorablemente con el tipo de control efectuadopor el abastecedor de material, una vez desa-rrollado y "estandarizado" el compuesto omateria básica. Fundamentalmente, el productorestá más interesado en la uniformidad de lafabricación y en el control de las dimensiones ytolerancias, mientras que el interés del abastece-dor del material abarca las propiedades fisicas,químicas, toxicológicas y organolépticas del ma-terial, al igual que el control de los indices defusión y propiedades similares. Mientras queel tipo de control de la calidad proporcionadopor el productor puede variar mucho (desdela ausencia de control hasta la disposición de unamplio laboratorio), debe destacarse que seconsidera básico y fundamental el disponer decierto control de la calidad en la producción detubos y sus accesorios, que serán usados en elsuministro de agua potable. Tal como se hapuntualizado anteriormente, el tener un controlde la calidad en la fabricación, y de las dimensio-nes y tolerancias de los tubos y sus accesorios,son factores esenciales. Cualesquiera que seanlos procedimientos de control de la calidad

68 Capítulo 5

llevados a cabo por el productor, deben serllevados a la práctica sobre una base planeaday, aún más importante, este control debe seraplicado en forma continua. El sistema de "tipoescopeta" (shotgun approach) para la aplicaciónde sistemas de control de la calidad es inefectivo.

Como se dijo previamente, las pruebas lleva-das a cabo por el productor pueden variarampliamente. Sin embargo, hay un método decontrol especialmente significativo que deberíausarse en todos los casos. Es esencial la verifica-ción continua de las dimensiones y tolerancias,dándole atención específica al diámetro exterior(D.E.), y al espesor de las paredes. La excen-tricidad deberá ser también determinada, comoestá previsto en la mayoría de las normascomerciales de la actualidad. La ASTM hadesarrollado un procedimiento que es sumamenteefectivo en relación con lo anterior: la ASTMD 2122-62T. El documento se titula "Deter-minación de las dimensiones de tubos termo-plásticos", y en él se presentan procedimientospara determinar el D.E., el espesor de las pare-des, el diámetro interior (D.I.), la falta deredondez y la rectitud de los tubos. Se reco-mienda la aplicación de los procedimientos parapruebas establecidos en esta norma de la ASTM,aun cuando sea necesario introducir algunasmodificaciones en el número de muestras quevan a ser examinadas.

Los ensayos y procedimientos utilizados parael control de la calidad, además de las determina-ciones de dimensiones y tolerancias, puedenvariar ampliamente. Aún más, los métodos ypruebas pueden variar con los tipos de tubosque están siendo producidos. La prueba quesigue en importancia, por lo mucho que se usa,es la denominada de "ruptura rápida", o másapropiadamente, la de "Determinación de laresistencia a la ruptura a corto plazo". Elprocedimiento de la prueba está indicado enlas especificaciones ASTM D1599-58T tituladas"Resistencia la ruptura a cort, plazo dc tubos,tuberías y accesorios termoplásticos". Para per-mitir mayor facilidad y rapidez, se puedenefectuar pequeñas modificaciones en los métodos

de prueba. El procedimiento de la prueba re-quiere, esencialmente, la preparación de mues-tras 10 veces mayores que el tamaño nominalde los tubos (con una longitud máxima de lamuestra de 3 pies) con sellos o cabezalesapropiados para los extremos; el llenado delas mismas con agua, y una fuente de presión.

Habiéndose determinado el espesor mínimode la pared de la muestra de prueba y el diá-metro exterior promedio, se hace estallar lamuestra dentro de un lapso reducido, anotándosela presión en el momento de la ruptura. Losprocedimientos de la prueba presentan unmétodo para obtener el esfuerzo tangencial dela muestra, el cual, al ser calculado, debe co-rrelacionarse favorablemente con los esfuerzoshidrostáticos de diseño que se asignen almaterial.

Además de los dos anteriormente delineados,otros ensayos que pueden utilizarse incluyenpruebas de impacto, pruebas de acetona o deácido acético, aplastamiento y otras. Los métodosy las pruebas varían con el tipo de tubería quese produce. La prueba de inmersión en acetona-anhidro (ASTM) es esencial para el controlapropiado de la calidad de extrusión de latubería de PVC. Algunos de los productoresmayores pueden efectuar análisis de esfuerzos alargo plazo, de 1.000 ó 2.000 horas de duracióny, en algunos casos, hasta de 10.000 horas y más.Estos procedimientos, sin embargo, están gene-ralmente relacionados con proyectos de investi-gación y perfeccionamiento y no con el controlde la calidad.

Repetimos que mientras los procedimientos decontrol de la calidad son esenciales, el manteni-miento de registros de control de la calidadjuega un papel cada vez más importante eneste nivel del control de la calidad. Los pro-ductos, a este nivel, son vendidos y usados, sinnecesitar de otros procesos. Es esencial lacodificación adecuada de los tubos y sus ac-cesorios, en io relativo a la fecha exacta (díay mes) de producción, así como también a losmateriales utilizados en la fabricación, bien seapor expulsión (extrusión) o en moldes. (A este


efecto, hay una estipulación incluida en el Con-trato del Laboratorio de Ensayos con los pro-ductores de tubos y accesorios plásticos usadospara la conducción de agua potable.) Durantecierto número de años, deben mantenerse regis-tros del control de la calidad de tubos y ac-cesorios, ya que pueden ocurrir fallas a largoplazo. Una simplificación de estos registros estambién esencial, ya que el número de pruebasllevadas a cabo por un productor en gran escalapuede requerir muchos volúmenes de registros.De nuevo se debe recalcar que es indispensablela codificación de los datos de los tubos y ac-cesorios producidos, al igual que las referenciasal control de la calidad entre una y otra partedel registro.

EL USUARIO Y EL COMPRADOR

El papel del comprador o del usuario, en laaceptación de un tipo especial de tubos o ac-cesorios para la conducción del agua potable,también es, por supuesto, esencial en el pano-rama general del control de la calidad. El gradode interés del comprador o usuario, si conoceal productor de tubos y accesorios, es similar,en cierta forma, a la relación entre el abastecedorde material y el productor. Fundamentalmente,aquél se interesa en que el producto que obtieneo que el vendedor le suministra, llene los requi-sitos establecidos por las normas comerciales osus especificaciones individuales. Por lo tanto,su interés principal consiste en que posterior-mente sea posible obtener artículos que seanintercambiables con aquéllos que esté obteniendoen el presente. Aún más, en el futuro puedenrequerirse reemplazos, reparaciones o modifica-ciones en los sistemas, en los cuales es esencialel poder intercambiar piezas.

El usuario/comprador, por supuesto, se en-cuentra ante la necesidad de disponer de pruebasque puedan llevarse a cabo fácilmente en elcampo, o en el momento de aceptarse los ma-teriales. Se sugiere, como mínimo, efectuar unmuestreo al azar, planificado, para determinarlo siguiente:

1. Si hay marcas adecuadas en el tubo (lo quepermitirá su identificación en el caso de fallas,y establece un control, con el productor, paradeterminar si la falla es debida a un error delproductor o a un problema de los materiales).

2. Las dimensiones y tolerancias de los tubos,en cuanto a su diámetro exterior y espesor de susparedes.

El también puede decidir, al recibir su mer-cancía, pesar cada trozo individual o cada rollode tubos para así determinar los pesos. Estospueden ser reconfirmados con los establecidospor las especificaciones publicadas por el fabri-cante y ser usados como comprobantes de lacalidad del material y del mantenimiento deparedes mínimas. Algunos compradores tambiénrealizan pruebas rápidas de ruptura hidrostáticao de impacto de aplastamiento; sin embargo,generalmente éstas no se efectúan en el sitio deuso. Otros compradores prefieren escoger mues-tras al azar de los pedidos grandes, y enviarlasa sus propios laboratorios o a laboratorios par-ticulares, para una evaluación completa, deacuerdo con pruebas establecidas.

En ciertos casos especiales, el Gobierno de losEstados Unidos envía este tipo de muestras alLaboratorio de Ensayos de la Fundación, parael control de calidad.

LABORATORIO DE ENSAYOS DE LA FNS

El papel que desempeña el Laboratorio deEnsayos en el control de la calidad abarca alabastecedor del material, al productor, y al com-prador/usuario.

El Laboratorio de Ensayos se interesa en losaspectos toxicológicos y organolépticos paragarantizar al usuario/comprador un producto notóxico ni nocivo a la salud pública. El Labora-torio, en este caso, exige información completade la composición de los materiales, suministradapor su fabricante y, además, que el productor detubos y accesorios plásticos aprobados utilicesolamente materiales aprobados según el SellonSf. Por supuesto, no es suficiente disponersolamente de la información correspondiente a

70 Capítluo 5

la composición del material, pues también seránecesario efectuar extensas evaluaciones toxi-cológicas y organolépticas, las cuales serán dis-cutidas más adelante. El Laboratorio de Ensayosestá también interesado en las característicasfísicas, resistencia química, resistencia al im-pacto, y en aquellos aspectos de la tubería enprueba que hayan sido establecidos por la ASTMo en las normas comerciales que sean aplicables.

También son de interés para el Laboratorio deEnsayos, la uniformidad del producto final enrelación a los diámetros exteriores e interiores,el espesor de las paredes y, en algunos casos, lasdimensiones longitudinales. Las muestras sonevaluadas según el punto de vista del servicio,verificándose pruebas hidrostáticas de larga dura-ción, pruebas de ruptura a corto plazo, al igualque pruebas de aplastamiento y de impacto yaspectos ambientales del producto. Estas prue-bas, al igual que las anteriores, se realizan deacuerdo con los procedimientos de la ASTM y/oson comparadas con lo establecido en las normascomerciales.

El Laboratorio de Ensayos, al efectuar laspruebas brevemente mencionadas anterior-mente,* proporciona, en esencia, una medidadisciplinaria para el fabricante del material ypara el productor, y una salvaguardia para elcomprador/usuario. Aún más, el programa decertificación del Laboratorio da al gobierno y,en especial, a los organismos de salud pública,la seguridad y los controles esenciales para laaceptación de los materiales plásticos que van aser usados en sistemas de agua potable.

La necesidad de simplificar el control de lacalidad condujo al Laboratorio de Ensayos alestablecimiento de un programa de trazadoreso identificadores innocuos, que ahora se exigea los fabricantes del material. Esta técnica dis-pone que el abastecedor del material ha deintroducir en el material aprobado según el SellonSf, un identificador innocuo de un tipo y enuna cantidad especificados, conocidos solamentepor dicho fabricante y el Laboratorio, lo cualpermite la identificación espectrográfica de su

* Los procedimientos serán tratados en el capítulo 6.

material. Esta técnica se aplica en particular alos tubos de polietileno, para así excluir el usode materiales de desecho en los cuales puedenestar incluidas sustancias tóxicas.

La aplicación de esta técnica permite evaluaruna pequeña muestra de tubería, procedente deuna instalación, depósito o de la misma produc-ción, para determinar si ha sido efectivamentefabricada con materiales aprobados por la Fun-dación, o, en caso de no haber sido totalmenteproducida con dicho material, para determinarqué porcentaje corresponde a las materias ex-trañas. Este procedimiento ha sido particular-mente efectivo en la protección del usuario/comprador contra prácticas poco escrupulosas deuna pequeña parte de la industria de tubosplásticos.

Lo anterior nos muestra solamente una partede los procedimientos de control de la calidadprovistos por el Laboratorio de Ensayos. Elprograma total proporciona un sistema continuode muestreo al azar de los artículos aprobados,de pruebas de servicio, de evaluaciones químicas,toxicológicas y organolépticas y de inspeccionesrutinarias de las fábricas. El programa de ins-pección de fábricas y de muestreo es llevado acabo por el personal del Laboratorio de Ensayosy sus representantes autorizados. Las inspec-ciones de plantas sin previo aviso, y el muestreode los productos al azar, tanto de la propiaproducción, como de las existencias en depósitose instalaciones, proporcionan un procedimientosingular de control para la industria y para elconsumidor. Las muestras recolectadas son en-viadas para su evaluación al Laboratorio deEnsayos en Ann Arbor, Michigan.

Los procedimientos para la evaluación quí-mica, toxicológica y organoléptica fueron desa-rrollados a través de un programa de evaluacióna largo plazo, como se indica en la publicación"Estudio de tuberías plásticas para abastecimien-ts de asapotable", de la Fuindación Niacionaide Saneamiento.

En el capítulo 6 de esta obra se ofrece unasíntesis de estos procedimientos y referencias


relacionadas con los métodos usados.resumen, son los siguientes:

AlcalinidadAcidezpHDurezaColorEspectrográficoInfrarrojoPruebas OrganolépticasResiduos disueltos-Método GravimétricoNitratos-Método del Acido FenoldisulfóniNitritos-Método de DiazotizaciónCloruros-Método de MohrSulfatos-Método TitulométricoCloro-Método de la OrtotolidinaTurbidez-Turbidímetro de JacksonFenoles-Tamizado: Método 4 Aminoantipij

Además de los procedimientos delineaanteriormente, cada muestra de tuberíaevaluada, en comparación con los requisitoslas normas comerciales establecidas para dictubos y accesorios, debiendo la evaluación een conformidad con las especificaciones de pbas de la ASTM. Brevemente, las norcomerciales * aplicables son las siguientes:

Copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estii(ABS): CS 218, CS 219,t CS 220,t CS 254

Polietileno (PE): CS 197-60 y CS 255Cloruro de polivinilo (PVC): CS 20

CS 256-63.También se presta atención a las clasificacic

y marcas requeridas en los tubos y/o accesosde acuerdo con lo exigido por la norma corcial o por el Laboratorio de Ensayos. Emarcas sirven para identificar al fabricantefecha de producción y el número del lotematerial del cual se fabricó el tubo. Tamldebe ponérsele atención a los folletos de vdel fabricante y a los datos técnicos para veri:que se está en conformidad con las práclaceptadas. El contrato del Laboratorio de

* Copias de estas normas comerciales puedenquirirse del Government Printing OJfice, WashiniD.C.

t Ha sido derogada.

En sayos de la Fundación Nacional de Saneamientocontiene una cláusula sobre este aspecto, yprohibe la propaganda o datos técnicos falsoso engañosos.

A continuación se ofrece un esbozo de dosde las pruebas significativas de control de lacalidad a las que se hace mención en estecapitulo.

Prueba de ruptura rápida

icoLa especificación ASTM 1599-58T es el pro-

cedimiento aceptado para ejecutar esta prueba.El equipo para llevar a cabo el ensayo es relativa-mente sencillo. Cualquier medio adecuado dedesarrollar la presión necesaria para reventar el

rina tubo en el tiempo especificado, es aceptable. El.dos Laboratorio de Ensayos emplea una bomba

es hidráulica a la cual se le puede aplicar presiónde por medio de un cilindro de nitrógeno compri-

:hos mido. La preparación de los especímenes parat el ensayo puede hacerse de la siguiente forma:

starrue- 1. Se escogen seis muestras al azar. Cadamas sección tendrá una longitud 10 veces mayor que

el diámetro del tubo, pero no debe exceder detres pies. Se taponará un extremo del tubo y el

reno otro extremo se conectará a una fuente de presión-63. por medio de un accesorio apropiado.-63. 2. Cada espécimen será marcado debidamente,7 y indicando la clasificación del material, el número

del espécimen y cualquiera otra informaciónrequerida para su identificación correcta.

3. Se medirán y anotarán el espesor mínimo decios, la pared y el diámetro externo máximo y mínimoner- de los extremos del espécimen. Se calculará elistas diámetro exterior promedio de la muestra,e, la tomando el promedio entre las medidas máxima

de y mínima obtenidas. Para calcular el esfuerzo enbién la fibra se usa el espesor mínimo de la pared.

enta Entonces puede llevarse a cabo la prueba deficar ruptura rápida. Se llenan las muestras de aguaticas y se les extrae el aire que puedan contener, y se

mantienen, por lo menos una hora, a la tem-peratura de prueba. Se conectan entonces los

ad- especímenes de tubos al aparato de prueba, y segton, aplica la presión, de acuerdo con las especifica-

ciones para la prueba de la ASTM. Un examencuidadoso de la muestra de prueba ya rota su-

72 Capítulo 5

ministrará considerable información respecto a lacalidad del tubo, porque las debilidades escondidasson puestas de manifiesto. Se considera que lamuestra ha fallado cuando se presenta un escapeo rotura. Se calcula el esfuerzo en la fibra, a lapresión de ruptura, utilizando la fórmula de'Barlow:

PDS= 2t

donde: P=presión interna en el tubo (psi)D= diámetro exterior promedio del tubo,

en pulgadasS=esfuerzo tangencial o circunferencial

en psit= espesor mínimo de la pared del tubo,

en pulgadas

NOTA: En lugar de la fórmula de Barlow,ahora se utiliza la fórmula de ISO.

La hoja de información debe incluir losiguiente:

1. Número de la muestra, su clave y cualquieraotra identificación.

2. Diámetro exterior, máximo y mínimo, encada extremo de la muestra, y diámetro exteriorpromedio, basado en estas dimensiones.

3. Espesor mínimo de la pared en cada extremodel tubo.

4. Tiempo de falla en cada muestra probada.5. Esfuerzo en la fibra, calculado como se

indicó anteriormente.6. Temperatura de la prueba.7. Presión en el momento de ocurrir la falla,

indicada en el manómetro.

8. Comentarios basados en las observacioneshechas durante y después de la prueba.

9. Cualquiera otra información necesaria, talcomo el nombre del operador, la fecha de laprueba, y otras.

Prueba de ruptura de larga duración

Una adaptación de la prueba ASTM 1598-58T se utiliza como norma para los tiempos defalla de los tubos plásticos bajo presiones hidros-táticas de larga duración. Las pruebas de largaduración (comúnmente llamadas pruebas de1.000 horas de presión continua), a vecespueden ser extendidas hasta las 10.000 horas,para así aumentar su validez. El equipo parapruebas de larga duración es más completo queel necesario para la prueba de ruptura rápida.Se debe aplicar una presión interna continua,a través de reguladores o de controles quepermitan mantener una presión constante. Esnecesario disponer de medios para manteneruna temperatura constante. Las muestras quevan a ser ensayadas se preparan en forma muysimilar a la usada para la prueba de rupturarápida. De acuerdo con las instrucciones de lasnormas comerciales, debe mantenerse un registrodiario de las presiones, la temperatura, pérdidaspor escapes y de cualquiera falla que ocurra.

Tal como se ha dicho, en el capítulo siguiente,que trata sobre las facilidades para el control decalidad, se darán más detalles sobre las pruebas.

CAPITULo 6

Las facilidades para el control de calidad

La necesidad de mantener actividades para elcontrol de la calidad al nivel del productor dematerias primas, del fabricante del productoacabado y del usuario ha sido ya previamentemencionada, así como también los intereses decada uno de estos tres grupos. La variación encuanto al alcance de sus intereses también hasido indicada, y se han discutido las razones paraesta diferencia. De lo ya mencionado, con res-pecto a los objetivos y al alcance del controlde la calidad a los diferentes niveles, se puedededucir que las facilidades requeridas varíanampliamente, dependiendo principalmente de sison las del fabricante de las materias primas,las del productor de tubos, o las del usuario/comprador. También se señalaron los ampliosobjetivos y el campo de actividad del Labora-torio de Ensayos de la FNS, ya que sus facili-dades abarcan una variedad más amplia depruebas que las de cualquier otro de los gruposmencionados.

Por razones de claridad, y para darle énfasis,la mayor parte de esta exposición estará rela-cionada con las facilidades de control de quedispone el Laboratorio de Ensayos de la FNS,y con aquéllas que puede proporcionar elusuario/consumidor. Se cree que basta realizaractividades de control similares a las llevadasa cabo por el Laboratorio de Ensayos en relacióncon el abastecedor del material y el productor delos tubos plásticos y sus accesorios, para asegurar

que estos dos grupos mantendrán un controlefectivo de la calidad.

El usuario/comprador puede ser desde unindividuo que hace una pequeña compra parasu uso personal, hasta una firma que hace unpedido regular para la extensión de las líneasde abastecimiento de agua potable o de lastuberías dentro de la planta, ó hasta una grancompañia, o el gobierno, que hace un pedidogrande para la extensión de tuberías matrices opara la instalación de un sistema completo deacueducto. La extensión del control de la cali-dad que lógicamente puede efectuar el usuario/comprador, depende del volumen de la compray de las facilidades que tenga a su disposición.

EL USUARIO/COMPRADOR

Para establecer el tipo y la calidad de lasfacilidades y el programa del control de la cali-dad que el usuario/comprador debería efectuar,consideremos, primero que nada, lo mínimo quese requiere. El usuario/comprador, comomínimo, debe asegurarse de que los tubos hansido producidos por un fabricante responsabley de que están claramente marcados con suspresiones de trabajo, y certificados por un labora-torio reconocido, en lo relativo al cumplimientode los requisitos nacionales establecidos. En losEstados Unidos, el sello de la FNS en un tubogarantiza su calidad desde el punto de vistasanitario y de su funcionamiento. Las dimen-

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74 Capítulo 6

siones del tubo y su tolerancia deben ser veri-ficadas, siempre que haya facilidades disponi-bles y el volumen del pedido lo amerite.También se verificará el diámetro exterior yel espesor de la pared del tubo, con una aproxi-mación de 0,001 de pulgada. Si el tubo hasido marcado de acuerdo con las normas co-merciales, sus dimensiones y tolerancias se con-frontarán entonces con las establecidas pordichas normas comerciales. En términos gene-rales, para determinar las dimensiones y toleran-cias sólo se necesita un calibrador exterior ocalibrador de cinta y un micrómetro, que permi-tan una exactitud de -+0,001 de pulgada. Sise requieren referencias para un procedimientoespecial, se recomienda el uso de las especifica-ciones de la ASTM (D2122-62T). Además delos espesores de las paredes y diámetros ex-teriores, en éstas también se establecen procedi-mientos para determinar la redondez y rectitudde los tubos.

Es posible que algunos compradores deseenllevar a cabo un control de calidad más ex-haustivo, sobre todo si la cantidad de tubos yaccesorios que se va a adquirir es bastantegrande. El otro procedimiento de prueba másfactible a seguir, consiste en determinar la re-sistencia a la rotura, a corto plazo, de lastuberías y accesorios. El procedimiento de estaprueba requiere un sistema de presión capaz deaumentar, en forma continua, la presión hidráu-lica en la muestra a prueba; un instrumento paramedir el tiempo, tal como un cronómetro apro-piado, un manómetro que tenga una exactitudno menor del 1 % sobre la escala del calibradoy que esté equipado con una manecilla queindique el máximo, y cualquier otro tipo apro-piado de cabezal o sello para tapar las bocas delas muestras, que permita una montura libre aun extremo y que no permita filtraciones durantelas presiones máximas que puedan encontrarse.(Los sellos o cabezales deben estar diseñadosen tai! fnrma,. ci - vue faas e las

muestras.) Las muestras de prueba serán selec-cionadas al azar y su longitud no será menor de10 veces el diámetro exterior del tubo (un

máximo de 3 pies para un tubo de 6 pulgadas dediámetro). Aún más, se recomienda probar nomenos de cinco muestras individualmente, aun-que una muestra sea suficiente para una seleccióninicial. El micrómetro y el calibrador exteriorantes mencionados, con las precisiones indicadas,también deberán estar disponibles.

Antes de ensamblar las muestras con loscabezales bien sellados, debe determinarse eldiámetro exterior y el espesor de las paredesde acuerdo con la disposición ASTM D2122.

El procedimiento para el ensayo de rupturaa corto plazo es el siguiente:

a) Coloque los sellos o tapones a las muestras,sin causar daños a la sección en prueba. Llene porcompleto la muestra con el flúido de prueba. Eltipo de sello escogido determinará la mejor formade hacer el llenado. Los cabezales o dispositivosde sellado de los extremos no deben ni reforzar nidebilitar la junta de la conexión o accesorio enprueba más de lo que ocurre en una instalacióncorriente de tuberías.

b) Empalme la muestra al distribuidor antesde la prueba, elimine todo el aire que pueda haberen el sistema y mantenga la muestra completa-mente sumergida en el flúido de prueba.

c) Aumente la presión continuamente, hastaque el tubo falle, tomando el tiempo con uncronómetro. Si la falla ocurre en menos de unminuto, reduzca la velocidad de carga y repita laprueba. Se incluirá un tiempo máximo de prueba,para cada tamaño en particular, en las especifica-ciones relativas al producto fabricado con cadamaterial.

d) Anote la presión máxima y el tiempo enque ocurrió la falla. Se considera que la muestrade prueba ha fallado cuando ocurre una filtra-ción o roturas; no se considerará como falla dela muestra las filtraciones en las conexiones oaccesorios.

e) Cuando las conexiones y accesorios sesometen a prueba individualmente, y no conec-tados con tubos de muestra, podrán ser ensayadoscon ambos extremos taponados. Deben seguirsetodos los demás detalles del procedimiento.

La presión en el momento de ocurrir la falladebe estar de acuerdo con los requisitos mínimosde las normas comerciales aplicables, o en el casode un tubo de diseño especial en el que el esfuerzo

1

Las facilidades para el control de calidad 75

hidrostático de diseño o esfuerzo tangencial hasido establecido, el esfuerzo desarrollado en lamuestra se calculará usando la fórmula siguiente:

P(D - t)2t

donde: S=esfuerzo tangencial en libras porpulgada cuadrada

P= presión interna en libras (psi)D= diámetro exterior promedio en pul-

gadast= espesor mínimo de la pared en pul-

gadasNOTA: Esta fórmula es una aproximación que

resulta adecuada para los tamaños más corrientesde tubos. Para un tubo de pared gruesa, serequiere una fórmula más exacta.

Otros tipos de pruebas, que han sido aplicadasde cuando en cuando por el usuario/comprador,incluyen la prueba de resistencia al impacto, pormedio de la caída de una bola, y algunas prue-bas de inmersión química, tales como en ácidoacético y acetona. Estas últimas han sido es-tandarizadas por los procedimientos de la ASTMD2152-63T y D1939-62T, respectivamente. Esesencial para el control de la calidad de lastuberías de PVC que éstas pasen la prueba deinmersión en acetona.

En algunos casos, debido al gran volumende material, tubos y accesorios adquiridos, elusuario/comprador desea contratar los serviciosde un laboratorio particular, para así poder llevara cabo procedimientos de control de calidad másextensos. Tales pruebas podrían incluir ensayoshidrostáticos de larga duración, de acuerdo conlas normas comerciales que sean aplicables;pruebas de impacto; pruebas de resistenciaquímica y otras evaluaciones ambientales ofísicas especificadas o en los contratos individua-les o en las normas comerciales pertinentes.Cada vez que sea posible deberán usarse losprocedimientos de la ASTM.

LABORATORIO DE ENSAYOS DE LA FNS

Debido a su interés en el control de la calidaden todos los aspectos relacionados con los ma-teriales, tubos, conexiones y accesorios termo-

plásticos a ser utilizados en sistemas de aguapotable, el Laboratorio de Ensayos de la Funda-ción lleva a cabo un programa muy amplio deevaluación. Estos procedimientos de evaluaciónabarcan aspectos toxicológicos, consideracionesorganolépticas (sabor y olor), resistencia quí-mica, propiedades físicas y servicio. A continua-ción aparece un resumen de las varias pruebaso procedimientos de evaluación llevados a cabo,junto con una breve descripción o referenciapara cada uno de ellos.

PROCEDIMIENTOS QUIMICOS, TOXICOLOGICOS,

ORGANOLEPTICOS Y ESPECTROGRAFICOS

Métodos de extracción

Agua agresiva

Extensos estudios de las aguas naturalmenteagresivas, indicaron que "el agua de Ann Arbor,la cual es tratada y clorada, es tan agresiva comocualquiera de las aguas naturales de un grupo quefue seleccionado por características tales comopH alto o bajo, alto contenido de cloruros, altocontenido de fluoruros naturales, dureza, altocontenido mineral y de sulfatos y bicarbonatos.Se encontró que el agua de Ann Arbor podíahacerse más agresiva en la extracción de metalespesados de los plásticos bajando el pH mediantela adición de dióxido carbónico gaseoso al agua.Fue usado un pH de 5,0, porque se supuso queun agua con un pH más bajo no se usaría enabastecimientos de agua potable sin efectuarcorrecciones".*

Cantidades relativas de la muestra y del agua deextracción

"La forma y la cantidad del material plásticode prueba están limitadas por el hecho de que,para uniformidad de criterio, es preferible es-tablecer una proporción arbitraria fija entre lasuperficie plástica y el volumen del agua deextracción. La proporción escogida es aproximada-mente la existente entre el volumen de agua con-tenido en un tubo de 12" de largo y de 1" de

* A Study of Plastic Pipe for Potable Water Sup-plies, publicado por la FNS.

76 Capítulo 6

diámetro interior, y el área interior correspon-diente a tal tubo que estaría en contacto con elagua. Se usa una relación aproximada, ya que lasdimensiones exactas varían, basándose en lossegmentos cortados que exponen aproximada-mente 600 cm2 de superficie total a la acción de400 ml de agua de prueba. Un simple cálculo nosindicará el peso de plástico en segmentos necesariopara guardar esta relación".*

Métodos

1. Coloque la cantidad calculada de plástico ensegmentos a ensayar, en recipientes, vierta enéstos el volumen aproximado del agua de pruebarequerida, cerrándolos muy bien para evitar es-capes o pérdidas por evaporación.

2. Como patrón, prepare un recipiente que con-tenga el agua de prueba, pero no el plástico, ysométalo a idéntico tratamiento.

3. Coloque los recipientes en un ambiente a37,8°C (100°F) e incúbelos durante 72 horas,agitándolos por inversión, con 10 inversiones cadaocho horas.

4. Al final del período de incubación, separe elagua del plástico por decantación.

NOTA: Las pruebas confirmativas debenseguir procedimientos idénticos, a excepción de latemperatura que será de 98,9°0C (210 0F).

Pruebas químicas y visuales

Métodos

Alcalinidad

Se utiliza Standard Methods for the Examina-tion of Water and Waste Water, lla edición,1960, publicado por la Asociación Americana deSalud Pública.

El método ha sido desarrollado y aprobadopor la Asociación Americana de Salud Pública,la American Water Works Association (Asocia-ción Americana de Obras de Abastecimiento deAgua) y la Water Pollution Control Federation(Federación para el Control de la Contaminación,lpl Aoguna

El mismo manual es obra de referencia para lossiguientes análisis:

* Ibid.

AcidezpHDurezaColorResiduos Disueltos-Método GravimétricoNitratos-Método del Acido FenoldisulfónicoNitritos-Método de DiazotizaciónCloruros-Método de MohrSulfatos-Método TitulométricoCloro-Método de la OrtotolidinaFenoles-Preliminar: Método 4 Aminoanti-

pirinaConfirmativo: Método de Gibbs

Turbidez-Turbidímetro de Jackson

Métodos espectrográficos

Preparación de las muestras

Añádase 5 ml de HNO3 a 500 ml del agua deextracción decantada. Redúzcase el volumenhasta 10-15 ml por baño de vapor. Llévese estevolumen a 50 ml, añadiendo agua bidestilada.

Equipo espectrográfico

Espectrógrafo con retícula (2 metros) deBausch and Lomb.

Unidad de Origen del Laboratorio Espec-trográfico Nacional (E.U.A.).

Densitómetro del Laboratorio EspectrográficoNacional (E.U.A.).

Procedimiento

Añada 1,1 gramos de NaCI químicamente puroy 1 mi de solución estándar de platino a 10 mldel agua de extracción concentrada. Coloque unagota de la solución resultante sobre electrodos degrafito de grado espectroscópico de 1/4 de pulgada.Se queman los electrodos así cubiertos, usando unUniarc a 7 amperes. El espectro se anota y selee.

Métodos infrarrojos

Prejparacijn de ia muestra

1. Los materiales usados en la fabricación delplástico serán extraídos con agua o disueltos enella.

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M-

Las facilidades para el control de calidad 77

2. Tanto el agua obtenida por el proceso des-crito en el punto 1 (arriba), como el agua deprueba se tratan con una variedad de solventes afin de extraer los compuestos orgánicos. La natu-raleza de los solventes usados dependerá de lacomposición de los materiales que forman elplástico.

Equipo infrarrojo

Espectrofotómetro Infrarrojo "Perkin-Elmer221".

Espectrofotómetro Infrarrojo "Beckman IR-5".

Procedimiento

Los diferentes solventes, con sus materiasextraídas, serán examinados por espectroscopiainfrarroja. Los espectros obtenidos del agua deprueba y de los extractos de los varios materialescomponentes, se comparan a fin de detectar lapresencia de componentes no curados que puedenser tóxicos.

Método de ensayo organoléptico

Sabor y olor

Standard Methods for the Examination ofWater and Waste Water, Ila edición, 1960.

NOTA: El estudio y la experiencia han per-mitido la reducción de los números de dilucionesa las siguientes: 1:1, 1:4, 1:10, 1:20, 1:40, 1:80y 1:200.

Resultados: Los resultados se determinan conbase en el método del promedio geométrico.

PROCEDIMIENTOS PARA PRUEBAS FISICAS Y DE

SERVICIO, PARA TUBOS Y ACCESORIOS

Dimensiones y tolerancias

Método: ASTM D2122-62T

Equipo

Espesor de la pared: Micrómetro cilíndrico detope, con una exactitud de +0,001 pulgada.

Diámetro interno de tubos redondeables: Seusarán los siguientes aparatos, según los requisitosde cada caso:

1. Un calibrador ahusado macho, para verificarla compatibilidad con la tolerancia del diámetrointerno promedio, teniendo un ahusamiento uni-forme de 0,025 cm (0,010 pulgadas) de diámetropor cada 2,5 cm (1 pulgada) de longitud y unaprecisión dentro del 1% de su ahusamiento y de+0,0025 cms (+0,001 pulgada) de su diámetro.Para cada tamaño de tubo y especificación de sutolerancia dados, se trazarán marcas en losdiámetros que corresponden al máximo y almínimo del diámetro interior permisible. A finde mejorar el redondeado se proveerá en laparte más angosta del calibrador un bisel de45 ° y de 0,3 cms (1/8 de pulgada).

2. Una regla de metal, si se desea determinarel diámetro interior promedio real, graduada porlo menos hasta 0,025 cm. (0,01 pulgada).

Diámetro externo de tubos redondeables: Senecesitarán los siguientes aparatos, de acuerdo conlos requisitos:

1. Un calibrador ahusado de manguito, paraverificar el cumplimiento de la tolerancia conrespecto al diámetro exterior promedio de untubo redondeable, con una precisión de ±+1% desu ahusamiento y de ±0,0025 cm (+0,001 pul-gadas) de su diámetro. Para un tamaño de tuboy una norma de tolerancia dadas, el diámetro deentrada será el máximo diámetro exterior prome-dio permisible del tubo, mientras que el diámetrointerior al otro extremo debe corresponder almínimo diámetro exterior promedio permisibledel tubo. A fin de mejorar el redondeado, seproveerá en la parte anterior del calibrador unbisel de 45° y de 0,3 cm (1/8 de pulgada).

2. Cinta circunferencial de medir, si es que sedesea el valor real del diámetro exterior, calibradaen términos del diámetro del tubo con gradua-ciones de 0,025 cm (0,01 pulgadas).

NOTA: Aunque este dispositivo no proporcionasuficiente precisión como para determinar la con-formidad con las tolerancias, es suficiente paracalcular los esfuerzos tangenciales. Las cintasdotadas de nonio, pueden ser usadas cuando serequiera mayor precisión.

Medición de tubos deformados y de tubos noredondeables: Micrómetro o calibrador de noniocon una precisión de +0,001 de pulgada. Longi-tud: Cinta de acero con graduaciones de 1/8 depulgada.

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78

Las facilidades para el control de calidad

Esfuerzo de ruptura


Equipo

a) Baño de temperatura constante: Useseagua o cualquier otro líquido, para el baño, queesté equipado con calentadores, sistema de en-friamiento, agitador y un dispositivo para colocarmuestras, con válvulas individuales para cadauna, o un horno de temperatura controlada,equipado con un tubo múltiple para muestras,con válvulas individuales para ellas.

b) Sistema de aplicar presión: Un dispositivocapaz de aplicar continuamente o incrementarprogresivamente las presiones hidráulicas internasen las muestras de prueba. El equipo recomendadopara esta prueba incluye:

1) Un cilindro hidráulico de capacidadsuficiente para reventar las muestras, con unasola carrera del émbolo o golpe del martinete.El émbolo o martinete deberá ser manejadoen tal forma que la tasa de descarga nobaje más del 5% de la tasa de descarga apresión cero; o2) Un suministro de nitrógeno (cilindro degas) con un regulador de presión y unamortiguador hidráulico.

c) Indicador de presión: Un indicador depresión con una exactitud de no menos del 1%de la deflexión total, con una manilla indicadoradel máximo.

d) Medidor de tiempo: Un cronómetro.e) Sellos o cabezales de los extremos de las

muestras: Cualquier sello apropiado que permitaál una montura de "extremo libre" y que no tenga

escapes a la presión máxima. Los sellos serándiseñados en tal forma que no ocasionen la fallade la muestra.

f) Accesorios (para probar los accesoriosseparadamente): Los cabezales y tapones paraaccesorios no deben sobresalir de la rosca defondo o de la base del enchufe.

Presión hidrostática de larga duración

fMétodo: ASTM D1598-58T.

Equipo:

El aparato, como puede verse en la figura 1,debe consistir de lo siguiente:

a) Baño de temperatura constante: Usese unbaño de María, o de cualquier otro flúido,equipado con calentadores, agitador, y un tubomúltiple para muestras con válvulas individualespara ellas.

b) Sistema de aplicar presión: Un dispositivoconsistente en un abastecimiento de nitrógeno(cilindro de gas), con un regulador de presión yun amortiguador hidráulico, capaz de aplicar unapresión interna, constante y continua, a lasmuestras de prueba.

c) Indicador de presión: Un indicador depresión con una precisión de no menos del 1%de la deflexión total.

d) Medidor de tiempo: Un reloj conectado alsistema, del lado donde se halla el líquido apresión, por medio de un interruptor de presión.

e) Accesorios para las muestras: Puede usarsecualquier cierre o sello apropiado, que permita unmontaje de "extremo libre", que no presentefiltraciones y que no contribuya a fallas en losextremos.

f) Apoyos de las muestras: Se apoyarán lasmuestras de manera que se eviten torcimientos odeflexiones debidas al peso del tubo mientras estáa prueba. Este apoyo no deberá constreñir lamuestra ni circunferencial ni longitudinalmente.

Calidad de la fabricación (por expulsión o "extrusión")

Tubos de ABS solamente


Equipo:

a) Envase de tamaño suficiente para permitir lainmersión de la muestra.

b) Acido acético glacial, 99,7% de pureza.

Tubos de PVC solamente

Método: Norma Comercial CS256-63, referenciasASTM D 2152-63T.

Equipo

a) Acetona, químicamente pura, según laSociedad Americana de Química, y que tenga una

79

80 CapItulo 6

densidad máxima de 0,7857 gr/ml a los 250 C.Deberá secarse antes de usarla, agitándola conCaSO 4 anhidro o un agente secador de tipocomercial, que luego se le extrae por filtración.

b) Envases individuales sellados para cadamuestra de tubo.

Ensayo de desintegración en el ambiente

Para tubos de PE solamente

Método: Norma Comercial CS 255-63

Equipo

a) Sistema de aplicar presión: Un dispositivoque consiste de un abastecimiento de nitrógeno(cilindro de gas) con un regulador de presión, yun amortiguador hidráulico, que sea capaz deaplicar continuamente una presión interna cons-tante a las muestras en prueba.

b) Indicador de presión: Un medidor depresión que tenga una precisión de no menos del1% de la deflexión total.

c) Accesorios para las muestras: Puede usarsecualquier cierre o sello apropiado que permita unmontaje de "extremo libre", que no presente es-capes, y que no contribuya a provocar fallas enlos extremos.

d) Válvula de cierre entre la fuente de presióny la muestra.

e) IGEPAL C0630-General Dyestuff Corpora-tion.

Negro de humo



Equipo:

a) Un horno eléctrico, que tenga por lo menos8 pulgadas (20 cms) de largo, apropiado parausarse con los tuhos descritos en el aanrte h)

b) Tubos que tengan un diámetro de 11/8 depulgada y aproximadamente 4 pulgadas máslargos que el horno descrito en el aparte a).

c) Tapones: dos tapones de goma o de

neopreno, que se ajusten a los tubos descritos enel aparte b).

d) Tubos de vidrio de 10 mm, en suficientecantidad, y tuberías plásticas o de goma, ade-cuadas para conexiones.

e) Artesa de combustión, de 31/2 pulgadas por3/4 pulgadas por 1/2 pulgada aproximadamente.La porcelana o el platino son adecuados.

f) Una termocupla Iron-Constantan, y unpotenciómetro o milivoltímetro adecuado paradeterminar temperaturas de 3000C a 5500C.

g) Un contador de gasto, apropiado paramedir el caudal de gas, de 1 a 10 litros porminuto.

h) Trampas: tres trampas de vidrio con piezasde conexión removibles, de vidrio esmerilado, ytubos internos y de conexión de 10 mm dediámetro.

i) Tubo secador, un tubo secador en forma deU, que tenga un diámetro interno de 20 mm omás, con tapones adecuados de vidrio esmeriladoo de neopreno.

j) Lana de vidrio.k) Desecador.1) Un mechero Bunsen.m) Balanza: una balanza analítica con una

sensibilidad de 0,0001 g.n) Pesas: un juego de pesas Clase S, para ser

usadas con la balanza.

Densidad



Equipo:

a) Tubo de vidrio para gradientes de densidady agitador. Cilindro graduado adecuado, contapón de vidrio esmerilado.

b) Baño de temperatura constante: Un bañoapropiado para mantener una temperatura cons-tante de 23+0,1 0C. Un tubo de doble pared ouna "camisa de agua" alrededor del tubo puedenservir de baño de temperatura constante.

vidrio, calibrados y abarcando los límites de lasdensidades que van a ser estudiadas, y distribui-dos más o menos uniformemente dentro de estoslímites.

,1

Lair facilidades para el control de calidad

d) Picnómetro: Un picnómetro para deter-minar las densidades de los flotadores de vidrio(ver aparte c).

e) Líquidos: Liquidos apropiados para lapreparación de un gradiente de densidad.

f) Hidrómetros: Un juego de hidrómetrosapropiados para cubrir el límite de las densidadesa ser medidas. Los hidrómetros deben tenergraduaciones de densidad en milésimos (0,001).

g) Balanza analítica: Una balanza analíticacon una sensibilidad de un décimo de miligramo.

h) Sifón o pipeta: Un sistema de sifón opipeta para llenar el tubo gradiente. Esta partedel equipo debe ser construida de manera quela velocidad de flujo del líquido pueda serregulada a 10±+ 5 ml por minuto.

REQUISITOS DE MATERIALES Y PROCEDIMIENTOS

DE EVALUACION

ABS: ASTM D1788-60T

PE: ASTM D1248-60T

PVC: ASTM D1784-60T

El método y la calidad del muestreo llevadoa cabo es esencial en cualquier programa de con-

trol de la calidad. Ya se ha hecho referencia a

ésto anteriormente; sin embargo, su importanciadebe volverse a recalcar aquí, a fin de aseguraruna consideración cuidadosa de este aspecto del

trabajo de control de la calidad. Cuando se con-sideran los procedimientos de muestreo que vana ser establecidos, uno debe mantenerse infor-mado de otras circunstancias, condiciones y con-

troles que tienen efecto sobre el cuadro generaldel control de la calidad, incluyendo algunas

como la disciplina interindustrial y las provi-siones gubernamentales. El programa de mues-

treo del Laboratorio de Ensayos de la FNS ha

sido acondicionado y diseñado para atender a es-tos controles complementarios y suplementarios.El Laboratorio ha establecido el muestreo al azar,

pero sobre una base planificada, el cual es suple-mentado periódicamente por los esfuerzos de

varios organismos sanitarios, de los compradoresy por la competencia industrial. A continuación

se esbozan los procedimientos de muestreo rela-

cionados con los proveedores del material y con

los productores de tubos y accesorios.

Proveedores del material

Se recolectan muestras del material utilizadopor todos y cada uno de los productores de tubos

y accesorios incluidos en la Lista Aprobada delLaboratorio de Ensayos. Lógicamente, se re-

colectarán muestras por duplicado, sin embargo,estas muestras son combinadas por el Laboratoriode Ensayos, para las evaluaciones.

Este procedimiento proporciona un muestreo

mayor de aquellos materiales que son usadosmás extensamente, y provee un muestreo al azar,

basado en los volúmenes producidos. Una com-

binación cuidadosa de las muestras a evaluar,asegura que todas las muestras se consideranen cierto grado. Además, el Laboratorio de

Ensayos exige el envío, o recolecta muestras,directamente del proveedor del material. Este

procedimiento alivia, en gran parte, la necesidadde visitar las instalaciones del abastecedor delmaterial, lo que resulta de gran economía en

cualquier programa de control de calidad.

Productores de tubos y accesorios

Las disposiciones del Laboratorio de Ensayosde la FNS proveen un programa continuo de

muestreo al azar, de tubos y accesorios aproba-dos. Este programa lo lleva a cabo el personaldel Laboratorio de Ensayos o sus representantesautorizados, que están estratégicamente distribui-dos en todo el país. Como se dijo anteriormente,se hacen visitas periódicas, sin previo aviso, a

las fábricas, en las cuales se toman muestras,tanto de productos en el proceso de produccióncomo de las existencias en los depósitos. Lasmuestras tomadas son enviadas al Laboratoriode Ensayos, donde se les somete a pruebas toxi-

cológicas, organolépticas, físicas, químicas y de

servicio, bien sean muestras individuales o

combinaciones de ellas. Para suplementar aúnmás el muestreo en el sitio de producción y en

los depósitos, de vez en cuando, el personal de

campo del Laboratorio de Ensayos, y/o los

81

82 Capítulo 6

representantes de los departamentos de sanidadlocales y estatales, toman muestras en las instala-ciones existentes.

Consideraciones generales

Complementando los procedimientos específi-cos del muestreo mencionado, se encuentran lasactividades y el interés de las autoridades sani-tarias en todo el país. Aún más, los que compi-ten en el suministro del material y/o los pro-ductores de tubos y accesorios, mantienen uncomité de vigilancia que está constantementealerta para evitar la competencia ilícita o prácti-cas fraudulentas. Así, para suplementar susprocedimientos de muestreo, el Laboratorio deEnsayos ha reconocido el significado de estosgrupos interesados y con frecuencia realizainvestigaciones para aclarar reclamos presentadospor éstos.

El grado de muestreo y el método a ser es-tablecido por el usuario/comprador, debe, porsupuesto, considerar aquellos procedimientosque ya estén en efecto y que tienden a garanti-zarle tubos y accesorios plásticos sanitariamente

aceptables. Como no hay una forma establecidaque recomendar, se debe considerar la validezestadística de los procedimientos de muestreo,debiendo practicarse un muestreo representativoy al azar del volumen de compra.

RESUMEN

El control de la calidad es esencial paraasegurar la producción continua y la disponibili-dad de tubos y accesorios termoplásticos, sani-tariamente aceptables, en los sistemas de aguapotable. Las exposiciones anteriores, que de-linearon y describieron las facilidades parapruebas realizadas en el Laboratorio de Ensayosde la FNS, y las recomendadas para el controlpor parte de los posibles usuarios/compradores,proporcionará una guía general en lo que res-pecta a los tipos de facilidades necesarias entales programas de control de calidad. Estodebería proporcionar una base para el desarrollode programas adecuados de control de la calidadpara tubos y accesorios termoplásticos que vana ser utilizados en sistemas de agua potable.

Señales de identificación en un tubo mostrando el Sello de Aprobación nSf

Control de dimensiones y tolerancias

Equipos de prueba para "falla instantánea"

Reducción de las aguas de extracción para los análisis químicos

Incineración de un tubo de polietileno para la determinación de negro de humo

Ensayos de larga duración

Muestreo de la producción por el Laboratorio de Ensayos de la FNS

Muestreo de la materia prima en una fábrica de tubos y accesorios

CAPITULO 7

Consideraciones sobre el uso de tubos plásticos y conexiones paraconducción de agua potable

Mucho se ha dicho acerca de las ventajas ydesventajas de los tubos plásticos y sus accesoriospara aplicaciones en agua potable y para otrosusos. El hecho de que de la aplicación de tubostermoplásticos en sistemas de agua potable sehayan derivado tanto éxitos como fracasos, esuna conclusión indiscutible; el hecho de que eltubo termoplástico es utilizable en aplicacionesde conducción de agua potable, también es deaceptación general. Pero lo más significativo esel hecho de que los éxitos y los fracasos son losresultados directos de los factores: en el caso delos éxitos, la cuidadosa aplicación de la técnicay principios de la resistencia de materiales, yen el caso de los fracasos, la falta de esatécnica y del conocimiento de los materiales. Alescoger el tubo termoplástico y los accesoriosapropiados, así como también al considerar susaplicaciones y las condiciones de su instalación,es importantísimo tener en cuenta la técnica dela resistencia de los materiales que han sidopreseleccionados para un fin. Por ejemplo, noseleccionaríamos la madera como un componenterefractario al fuego o como estructura amortigua-dora de incendios, aun cuando la madera tengasu valor específico como material estructural.Asimismo, no sería razonable escoger el tubotermoplástico, por lo menos por ahora, para laconducción de agua a altas temperaturas. Esesencial poseer un conocimiento completo o por

lo menos suficiente, de las características físicas,químicas y operacionales del tubo termoplástico,de las conexiones y accesorios a utilizar.

También es necesario considerar la clase delíquidos que los tubos transportarán. Actual-mente, los tubos termoplásticos y los accesorios,excepto aquéllos de carácter experimental, noestán diseñados para transportar agua calientea más de 51°-60°C. Sin embargo, constante-mente se introducen nuevos materiales en elmercado. Actualmente, el bicloruro de polivinilo(PVDC o PVC 4116) se está estudiando conrelación a su posible uso en la distribución deagua caliente. Otros materiales también estánsiendo considerados y desarrollados para éstasy otras aplicaciones especiales.

Es esencial la selección correcta de tubostermoplásticos y sus accesorios para las presionesde trabajo a que se vayan a destinar. Es im-portante seleccionar tubos y conexiones queresistan a la "verdadera" presión operacionalmáxima. Se debe considerar especialmente losefectos de los golpes de ariete, sin subestimar losproblemas cíclicos y otros factores similares.Algunos dirán que el tubo en cuestión tal vezhaya sido sometido a pruebas de resistencia deuna presión operacional tres o cuatro veces másalta que la presión para la cual fue diseñado,pero se debe recordar que tales pruebas son delaboratorio, y por lo tanto son pruebas de corta

83

84 Capitulo 7

duración realizadas solamente una vez. Losgolpes de ariete y cambios ciclicos son condi-ciones repetidas, que se experimentan en formarutinaria llegando en realidad a producir lapresión máxima. Por lo tanto, es necesario elegirel tipo y la resistencia de los tubos plásticos quesoportarán las condiciones operacionales máxi-mas que se produzcan en la instalación.

Deberán hacerse consideraciones cuidadosasacerca de si el tubo estará o no expuesto a la luzsolar, a cambios climáticos, a cambios extremosde temperatura y a otras condiciones del medioambiente que puedan ser adversas a todos o aalguno de los materiales termoplásticos.

Las condiciones del suelo deben analizarsecuidadosamente para determinar cual de lostubos termoplásticos y accesorios se aplicanmejor a los fines deseados; además, se debetomar en cuenta la posibilidad de que existanotros materiales más convenientes y económicos.Los métodos de excavación, los de relleno y elsistema de apoyo de la tubería quedan condi-cionados a las características mismas del suelo.

Los tubos termoplásticos pueden adquirirse envarias Relaciones de Dimensiones Normales(SDR, Standard Dimension Ratios). SDR es larelación del diámetro del tubo al espesor de lasparedes. El SDR permite la elaboración de untubo que resista la presión operacional específicay que soporte otras fuerzas físicas externasdurante su manipulación, transporte e instala-ción, considerando sus características de presiónde trabajo. Por lo tanto, estos factores tambiéndeben ser considerados al seleccionar los tubosy las conexiones apropiados.

El coeficiente de expansión térmica del tubotermoplástico que va a utilizarse debe tambiénser cuidadosamente considerado, y en la instala-ción deben tomarse precauciones ante las ex-pansiones y las contracciones que se presenten(un factor que también se toma en cuenta entuberías metálicas).

En el caso de que se exponga parte o todala instalación al aire, se debe considerar la pro-visión de soportes a intervalos convenientes.

También son importantes los tipos de cone.

xiones y de accesorios que se van a utilizar,no solamente desde el punto de vista económico,sino también por las condiciones de instalación.La clase de mano de obra disponible para reali-zar la instalación, las condiciones climáticas a lascuales serán sometidos los tubos y las conexiones,y la magnitud del mismo sistema de abasteci-miento de agua, son los factores que puedencondicionar la selección de un tubo termoplásticoy sus accesorios.

En casi todas las instalaciones, el problema decostos es también un factor de primordial im-portancia y, por lo tanto, debe estudiarse cuida-dosamente la selección de tubos termoplásticosy de conexiones que ofrezcan tanto seguridadtécnica como las ventajas económicas de un bajocosto inicial de instalación y reparación.

Todos estos factores son importantes, y cadauno de ellos debe evaluarse y estudiarse cuidado-samente para permitir una decisión apropiadaen cuanto a la selección de un tubo dado. Sinembargo, en términos generales, uno de estosfactores supeditará a los demás al efectuar laselección particular del tubo y accesorios quevan a usarse. En otras palabras, generalmente,un factor poco común en o de la instalación,indicará la selección de un tubo o de unasconexiones particulares.

Con el fin de completar la información sobrelos tres tubos termoplásticos más corrientementeusados en aplicaciones de agua potable, presenta-mos a continuación una breve discusión de lasventajas y desventajas del polietileno, del acrilo-nitrilo-butadieno-estireno y del cloruro de po-livinilo.

Algunas de las ventajas de estos tipos de tubostermoplásticos son su alta resistencia química ysu resistencia a la corrosión electrolítica. Ade-más, estos tubos son muy poco afectados porsustancias orgánicas y corrosivas, y son livianos,siendo sus gravedades específicas del orden del0,9 al 1,4 (la gravedad específica del hierro ydel acero es de 7,8 y la del concreto y del asbestode 2,2 a 2,4).

El tubo plástico tiene una superficie lisa, conun coeficiente Hazen-Williams de 150 6 más.

Consideraciones sobre el uso de plásticos 85

Los tubos conservan esta característica debido ala superficie hidrofóbica del material y a queéste no tolera incrustaciones. Esta propiedad,evidentemente, tiene sus ventajas y desventajas.Su habilidad natural de aislamiento eléctricoimpide el uso de la electricidad para deshelartubos congelados. Además, el tubo plástico esde fácil manipulación, y se moldea, fabrica einstala con facilidad.

Hablando en términos generales, el tubo plás-tico compite con el acero al carbono y es muchomás barato que las aleaciones resistentes a lacorrosión. Los bajos costos de instalación y demantenimiento incrementan la economía de suUSO.

Una de las desventajas principales del tubotermoplástico es su baja resistencia mecánica. Enlos termoplásticos más corrientes, el alcance delas tensiones hidrostáticas teóricamente admisi-bles es de 400-2.000 psi a la temperatura mediadel ambiente. Estos valores disminuyen al au-mentar la temperatura. El módulo de flexiónpuede alcanzar hasta 400.000 psi.

La mayoría de los plásticos son sensibles acambios de temperatura; a 1iC, se vuelvenresquebrajadizos y se manipulan con dificultad.A 60°C, pierden gran parte de su resistencia. Elcoeficiente térmico de expansión varía general-mente alrededor de 5-15x10-S por gradocentígrado.

Estas consideraciones generales sobre las ven-tajas y desventajas de los tubos termoplásticostienen cierto significado; sin embargo, creemosque sería más útil considerar cuidadosamente lasventajas y las desventajas de cada uno de los trestipos básicos, o sea, el polietileno, el cloruro depolivinilo y el copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno.

POLIETILENO (PE)

El tubo de polietileno se fabrica generalmentesegún los requisitos del Instituto Nacional dePatrones y Medidas (National Bureau of Stand-ards), Norma Comercial CS 197-60 o CS 255-63. Cada dase de resina establecida en la Norma

posee sus características específicas. Actualmente,las clases de resina que se usan incluyen PE2305, PE 2306, PE 3306. En esta denomina-ción, que se usa para todos los materiales detubos termoplásticos, los primeros dos dígitosindican el tipo y grado de especificación ASTM,mientras que los dos últimos señalan el esfuerzode diseño del material en el agua, a 730 F, encientos de libras.

Desde el punto de vista del usuario, al cumplirel tubo comprado los requisitos CS 197-60 oCS 255-63, las resistencias mecánicas de lasdiferentes clasificaciones materiales del polieti-leno pueden pasarse por alto, pues la NormaComercial exige que la producción del tubo depolietileno sea sometida a requisitos específicosen cuanto a su dimensión y a su tolerancia. LaNorma Comercial estipula una variación en elespesor de las paredes, como compensación porlas características para los tipos específicos deresina. Por lo tanto, diferentes tubos fabricadosen conformidad con la norma comercial, cual-quiera que sea el tipo de resina usado, seráncomparables entre sí en cuanto a presión opera-cional; la única variación entre ellos será laflexibilidad u otras características físicas.

Veamos ahora cuales son las ventajas y lasdesventajas del tubo de polietileno. Tal vez laventaja más importante sea su bajo costo, puesel tubo de polietileno compite con el acero alcarbono. Comercialmente, es disponible enlongitudes que varían entre 30 y 600 metros,lo que facilita su instalación con un mínimo deaccesorios. El tubo es flexible, y por lo tantopermite cambios moderados de dirección sinpeligro de torcimiento. El tubo se mantienesemiflexible a temperaturas inferiores a cero, yal congelarse, no se raja tan rápidamente comolos otros tipos. Generalmente, se instala conconexiones de inserción y abrazaderas de aceroinoxidable, aunque también sea factible la solda-dura por fusión. Sus desventajas son la bajaresistencia mecánica y una rigidez relativamentelimitada, lo que es una desventaja común a todoslos tubos plásticos. Su resistencia al calor es

86 Capítulo 7

limitada, pues el Tipo I se ablanda y el Tipo IIIse resquebraja a temperaturas de 65,50-93,3 0C.

Además, el tubo de polietileno es sensible ala luz, cuya acción lo resquebraja. Sin embargo,esta desventaja se hace menor al añadir negrode humo durante su fabricación.

COPOLIMERO DE

ACRILONITRILO-BUTADIENO-ESTIRENO

(ABS)

Los tubos de ABS se fabrican según toda unaserie de normas comerciales. Actualmente, éstasincluyen las CS218-59, CS219-59, CS220-59 yCS254-63. Los tubos de ABS pueden com-ponerse de tres clases de resina: El Tipo I-Grado I (ABS 1106), Tipo I-Grado II (ABS1201), y Tipo II-Grado I (ABS 2112). Eneste caso, los tipos de resina indican solamentelas variaciones en resistencia mecánica. Repeti-mos una vez más que los tubos manufacturados,de acuerdo con las especificaciones de las normascomerciales en cuanto a dimensiones y requisitosde tolerancia, son de resistencia igual, cualquieraque sea la clase de resina utilizada.

Una de las ventajas del tubo ABS es su altaresistencia a las sustancias químicas no oxidantes.Posee alta resistencia al calor y una resistenciamecánica relativamente alta. Es duro y resistenteal impacto. Puede ser empatado fácilmenteusando solventes o cuando el espesor de lasparedes lo permite, se le puede unir con roscasnormales para tubos. Es de peso liviano yrelativamente fácil de manipular. Se suministraen tamaños iguales a los de las tuberías de hierropara agua.

Algunas de las desventajas son las siguientes:longitud relativamente corta (comercialmente, eltubo de ABS se consigue en pedazos de 6metros), sensibilidad a solventes orgánicos,menor flexibilidad que la del tubo de polie-tileno y, como éste, al exponérsele a la luz

pacto y sus propiedades de elongación. Aunqueel ABS sea un termoplástico, su elasticidad esmarcadamente inferior a la del polietileno, y

al congelarse el agua dentro del tubo, es posibleque se produzcan fallas.

CLORURO DE POLIVINILO (PVC)

Los tubos de cloruro de polivinilo se manu-facturan bajo los requisitos de las NormasComerciales CS 207-60 y CS 256-63. Estasdos normas especifican dos tipos de resina:Tipo I, resina con alta resistencia a las sustanciasquímicas, y Tipo II, resina con alta resistenciaal impacto.

El tubo de PVC es muy resistente a sustanciasquímicas, tales como los aceites, posee excelenterigidez y resistencia mecánica (es el más rígidode los tubos presentados aquí), y no es afectadosustancialmente por los cambios meteorológicos.Es autoextinguible y extremadamente resistenteal calor. El tubo de PVC puede unirse por calor,soldadura por fusión, soldadura por disolvente,o puede ser conectado con roscas si lo permiteel espesor de las paredes.

Algunas de las desventajas son su longitudrelativamente corta (secciones de 6 metros) ; aligual que otros termoplásticos, se ablanda fácil-mente al contacto del éter, de las acetonas y dehidrocarburos clorados, y es algo más pesado queel ABS y el polietileno.

También es necesario considerar cuidadosa-mente el método de instalación de los tubostermoplásticos y de las conexiones. La excava-ción, el método de disposición y de colocacióndel tubo, el relleno, las pruebas a las que sesomete el sistema instalado, etc.,- merecen es-pecial cuidado. A este respecto, se ofrecen lassiguientes recomendaciones generales de instala-ción:

1) Juntas

1.1) Copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno y cloruro de polivinilo: El tubo puedeunirse mediante conexiones de roscas o del tiposoldadura por solvente. Ninguna unión con ros-cas deberá ser hecha en tubos del Catálogo 40 otubos de paredes más delgadas.

1.2) Polietileno: Los tubos de polietileno pue-den unirse por fusión o con conexiones de inser-


ción dentadas de material plástico, que se aprietancon una banda abrazadera y tornillo con tuerca,hechos de acero inoxidable.

2) Instalación y precauciones de manipulación

2.1) Tubo de polietileno:

2.11) El tubo debe cortarse con cuchillo oserrucho. Los bordes del extremo cortado se puli-rán con cuchillo o lima.

2.12) Expansión y contracción: El coefi-ciente de expansión lineal del polietileno es de 8,3x10-5 por grado Fahrenheit. Por cada 10°F dediferencia de temperatura, se deberá tomar encuenta una contracción o expansión de 1 pulgadapor cada 100 pies de tubería. Esto se puede logrardurante la colocación del tubo en la zanja, "cule-breando" el tubo, o tirándolo de uno de sus extre-mos. Esta operación debe ser uniforme a todo lolargo de la zanja.

2.13) Lubricantes para polietileno: Sola-mente el agua debe usarse para lubricar el tuboy las conexiones que habrán de unirse. Se prohibeel uso de pastas lubricantes de tubería, aceites,detergentes u otras sustancias químicas.

2.14) Unión con otros materiales: Para lasconexiones entre las tuberías plásticas y los sis-temas metálicos se recomienda usar un adaptadorde inserción. Este se conecta al tubo plástico dela misma manera que otras conexiones plásticasde inserción. Sólo el extremo roscado del adap-tador se cubre con un producto pegante plástico yse aprieta a las conexiones hembra. No debeusarse este producto sobre la superficie misma deltubo plástico.

2.15) Profundidad máxima del tubo de PEbajo la superficie del terreno:

Coeficiente de presióndel tubo

75 psi100 psi

Profundidad2,35 m3,87 m

2.16) Excavación: La zanja se excavaráhasta obtener un fondo liso, sin rocas u otras ma-terias duras, debiendo ser lo bastante ancha comopara permitir un tendido "sinuoso" o un movi-miento de arrastre moderado del tubo, para lograruna compensación de la expansión y contracciónque introducirán los cambios periódicos de tem-peratura del agua y de la tierra. El relleno con-sistirá de materiales sin roca o terrones, hasta15 cms por encima del lomo del tubo; después

de lo cual podrá usarse equipo mecanizado paracompletar el relleno. La tubería deberá enterrarsepor debajo del nivel límite de las heladas. Alatravesar carreteras, el tubo será colocado dentrode una envoltura de acero, de mayor tamaño, ode otro material tubular de construcción. ,

2.17) Técnicas de instalación para conexio-nes de inserción dentadas: No se utilizarán pro-ductos de unión sobre conexiones de insercióndentadas, a menos que los extremos roscados detales conexiones engranen en tubos metálicos. Enesos puntos se utilizará un sellador de juntas queno se endurezca. Las abrazaderas serán colocadassobre el tubo antes de que la conexión de inserciónse enganche, y la abrazadera se apretará firme-mente sobre la parte cilíndrica de la conexión,entre la parte saliente y las endentaduras mol-deadas.

2.2) Tubaos de acrilonitrilo-butadieno-estireno

2.21) Expansión y contracción: El coeficientede expansión lineal de los tubos ABS es de 10x10-5 por grado Centígrado, o sea, 5,6x10- 5 porgrado Fahrenheit. Estos coeficientes resultan enuna expansión y/o contracción lineales de 0,67pulgadas por cada 100 pies de tubería por 10°Fde variación de temperatura.

Deben determinarse la expansión y/o contrac-ción para cada instalación de tubería separada-mente, lo que debe realizarse barrenando el tuboen la zanja. En las instalaciones superiores debenusarse juntas de expansión. Los cálculos de ex-pansión y contracción deberán efectuarse tomandocomo base las temperaturas máximas y mínimasprevistas, tanto del interior como del exterior deltubo. Los siguientes dispositivos permiten com-pensar la expansión y la contracción: unionesDresser, uniones de tipo pistón (miembro de ex-tensión con sello anular 0), uniones en rótulas,fuelles de expansión de fluorocarbón de anillosomega y carretes.

2.22) Montaje de tubos ABS roscados:1) Usese lubricante de rosca no endu-recedor, o cinta teflón, en las roscas.2) Apriétese la conexión con la mano,luego úsese una llave de correa paradar una media vuelta adicional.3) Para tubos que deben desmontarsecon frecuencia, se aconseja el uso debridas, uniones universales o conexio-nes de tipo Victaulic.

88 Capítulo 7

2.23) Unión con tuberías de material dife-rente al plástico:

1) Tubos de acero. Existen varios mé-todos efectivos:

a) Acoplamientos Victaulic.b) Adaptadores plásticos roscados,con roscas hembra y macho.c) Uniones Dresser.d) Abrazaderas normales para tu-bos, tales como Mueller, Skinner,Adams, etc.

2) Asbesto-cemento y tuberías de hie-rro fundido a presión para acueducto.Debe utilizarse una abrazadera de ser-vicio equipada con una capa de gomao de neopreno, que actúe como mate-rial sellante entre el cuerpo de la abra-zadera y el tubo.Las abrazaderas de servicio son:

a) Abrazadera de servicio Muellerde doble cubrejunta.b) Silla de derivación, obturadoramodelo SS Skinner.c) Abrazaderas de tubería Adams.

2.24) Excavación: La zanja se excavaráhasta obtener un fondo liso, sin rocas u otras ma-terias duras. El relleno consistirá de materialessin rocas o terrones, hasta 15 cms por encima dellomo del tubo, después de lo cual podrá usarseequipo mecanizado para completar el relleno. Latubería deberá enterrarse por debajo del nivellímite de las heladas. Al atravesar carreteras, eltubo será colocado dentro de una envoltura deacero de mayor tamafio o de otro material tubularde construcción.

2.3) Tubo de cloruro de polivinilo

2.31) Expansión y contracción: El coefi-ciente de expansión lineal para los tubos PVC esde 2,9 a 4,6x10- 5 por grado Fahrenheit para elTipo I y de 4,5 a 5,6x10- 5 por grado Fahrenheitpara el Tipo II. Estos coeficientes resultan en unaexpansión lineal y/o contracción de 0,55 para elTipo I PVC y de 0,67 para el Tipo II PVC pulga-das por cada 100 pies de tubería por 10°F devariación de temperatura.

Deben determinarse ia expansión y/o contrac-ción separadamente para cada instalación de tu-bería, lo que debe realizarse barrenando el tubo enla zanja. En las instalaciones superiores deben

usarse juntas de expansión. Los cálculos de ex-pansión y contracción deberán efectuarse tomandocomo base las temperaturas máximas y mínimasprevistas, tanto del interior como del exterior deltubo. Los siguientes dispositivos permiten compen-sar la expansión y la contracción: uniones Dres-ser, uniones de tipo pistón (miembro de extensióncon sello anular 0), uniones en rótulas, fuelles deexpansión de fluorocarbón de anillos omega ycarretes.

2.32) Lubricantes y compuestos para juntas:Se recomienda el uso de lubricantes y de compues-tos para juntas que no endurezcan y que tenganuna resistencia química apropiada. Debido a quelas conexiones roscadas tienden a pegarse con eltiempo, se aconseja el uso de juntas de brida ouniones universales para los tubos que se desmon-ten a menudo. Las juntas deben apretarse a mano,y usar luego una llave de correa para dar de me-dia vuelta a una vuelta adicional.

2.33) Unión con tuberías de material dife-rente al plástico:

1) Tubos de acero. Existen variosmétodos efectivos:

a) Acoplamientos Victaulic.b) Adaptadores' plásticos roscados,con roscas hembra y macho.c) Uniones Dresser.d) Abrazaderas normales para tu-bos, tales como Mueller, Skinner,Adams, etc.

2) Asbesto-cemento y tuberías de hie-rro fundido a presión para acueducto.Debe utilizarse una abrazadera de ser-vicio equipada con una capa de gomao de neopreno, que actúe como mate-rial sellante entre el cuerpo de la abra-zadera y el tubo.Las abrazaderas de servicio son:

a) Abrazadera de servicio Muellerde doble cubrejunta.b) Silla de derivación, obturadoramodelo SS Skinner.c) Abrazaderas de tubería Adams.

2.34) Excavación: La zanja se excavará hastaobtener un fondo liso, sin rocas u otras'materiasduras. El relleno consistirá de materiales sin rocaso terrones, hasta 15 cms por encima del lomo deltubo; después de lo cual podrá usarse equipomecanizado para completar el relleno. La tubería


deberá enterrarse por debajo del nivel límite delas heladas. Al atravesar carreteras, el tubo serácolocado dentro de una envoltura de acero demayor tamaño o de otro material tubular de cons-trucción.

En resumen, el éxito del uso de los tubos yde las conexiones termoplásticos para sistemasde agua potable depende de:

1) La selección apropiada del tubo termoplás-tico y de sus accesorios, basada en los requisitosfísicos de la instalación y en el rendimientoesperado.

2) La instalación apropiada del tubo termo-plástico y de las conexiones.

Esencialmente, estas condiciones se cumplensi se escogen los materiales adecuados y se siguenlos principios fundamentales de la ingeniería.

Los tubos y accesorios termoplásticos no cons-tituyen una panacea ni están libres de deficien-cias, por lo tanto, deben seguirse los principiostécnicos y escogerse cuidadosamente los ma-teriales, como es usual en cualquier otro trabajode ingeniería.

También es esencial obtener productos decalidad controlada, bien sea mediante el uso deun control de la calidad por el usuario o compra-dor, o a través de las actividades de control deuna organización objetiva, tal como la FundaciónNacional de Saneamiento.

Ciertas instalaciones de tubos termoplásticosy de sus accesorios, pueden requerir considera-ciones especiales en lo que se refiere a su diseñoo construcción. En tales casos, es necesario ob-tener asistencia adicional. Dentro de poco, elInstituto de Tuberías Plásticas publicará unManual de Ingeniería que tratará del tema delos tubos termoplásticos y sus conexiones. Estedocumento, de gran valor para todo el mundo,podrá conseguirse a través de la Sociedad de laIndustria de los Plásticos, en Nueva York, N.Y.,Estados Unidos de América.

La mayoría de los productores de tubos y susaccesorios también proporcionan instruccionespara su instalación, y se sugiere que, en el casode dudas o preguntas concernientes a cualquier

uso o instalación especial, se consulte con elproductor del tubo y de las conexiones, pidien-dole sus recomendaciones y sus consejos.

RESUMEN

El resumen de las consideraciones sobre lautilización de tubos plásticos y sus accesorios enaplicaciones para abastecimiento de agua potablepuede aplicarse también a los problemas espe-ciales que conciernen a las tuberías plásticasen sí, en tales aplicaciones.

Recapitulemos brevemente estas considera-ciones:

1) Selección de los tubos plásticos, fabricadoscon el mejor material, para el trabajo específicoa que se destine. Actualmente, el plástico nodebe ser considerado para instalaciones de aguacaliente, así como tampoco una tubería de metalno debe instalarse en suelos corrosivos.

2) El tubo plástico debe ser diseñado parasoportar las máximas presiones de trabajo quese esperen en el sistema.

3) Las condiciones meteorológicas son im-portantes. La vida útil del tubo se acorta alexponerse éste a la intemperie, aun cuando lainclusión de negro de humo durante su fabrica-ción lo protege contra la degradación.

4) Debe seleccionarse el tipo y el diseñoapropiado de las conexiones para asegurar lamáxima eficiencia del sistema en operación.Tanto el tubo como las conexiones deben sercompletamente homogéneas, sin rajaduras visi-bles, sin huecos, materias extrañas o defectosocasionados por manipulación inadecuada.

5) Tal vez uno de los problemas más im-portantes a considerar sea la necesidad de unamanipulación adecuada durante la instalación deltubo. El uso del cemento disolvente adecuadopara el tipo de tubo que se instale, la prepara-ción correcta de la zanja para prevenir dañosque puedan ocasionarse al rellenar, la preven-ción de rasgaduras y de cortes que pueden ocu-rrir al arrastrar el tubo sobre rocas u otras super-ficies duras, y otras consideraciones similares,

90 Capitulo 7

deben hacerse para lograr un mejor rendimientode las tuberías plásticas.

6) El almacenamiento y la manipulación deltubo plástico antes de su uso también es im-portante. El tubo no debe ser puesto en con-tacto con materias tales como gasolina, ácido

muriático, disolvente de pintura o sustanciasquímicas similares.

7) Deben usarse principios sólidos de in-geniería al tratarse de tuberías plásticas, tal comosuele hacerse cuando se trata de tuberías metáli-cas o de cualquier otro tipo de material.

*+

CAPITULO 8

Tipos de materiales plásticos y algunas de sus propiedades básicas

Un plástico es un material que posee comoingrediente esencial una sustancia orgánica dealto peso molecular. Es sólido en su estadoacabado, pero puede ser moldeado por flujodurante alguna etapa de su fabricación o elabora-ción. Un plástico no es necesariamente sintético,siendo un ejemplo la goma natural que todosconocemos; sin embargo, aquí nos referiremossólo a los plásticos sintéticos.

El primer plástico comercial fue el nitrato decelulosa, conocido más generalmente como celu-loide, elaborado en 1860 como sustituto delmarfil. Ha sido usado extensamente en la pro-ducción de teclas para piano y otros artículossimilares. El celuloide se clasifica como unpolímero natural modificado y un termoplástico.

Los tipos de plásticos que consideraremos aquíse dividen en dos clases generales: termoplásticosy plásticos termoestables. El termoplástico puedeser ablandado repetidamente por aumento detemperatura, y ser endurecido por disminuciónde la misma. El plástico termoestable es aquelque puede convertirse en producto infusible alser curado por la acción del calor o de unasustancia química. En otras palabras, puede sermoldeado solamente una vez.

Los termoplásticos son los que en la actuali-dad presentan mayor interés para los sistemasde agua potable. En otro capítulo se haránalgunos comentarios sobre los plásticos termoes-tables.

TUBOS TERMOPLASTICOS

La Lucite y el Plexiglass fueron unos de losprimeros materiales utilizados en la fabricaciónde tubos plásticos. Ambos materiales son acrílicosy transparentes como el vidrio, pero débiles yresquebrajadizos y generalmente de baja resis-tencia química.

Hay varios termoplásticos que se emplean ensistemas de agua potable, hasta cierto límite,tales como el butirato de acetato de celulosa,el polipropileno, el Saran, el estireno modificadoal caucho, el delrino, el nilón y quizás otros,pero no se incluirán en estas consideracionesgenerales. Existen tres termoplásticos principalesque han sido utilizados en aplicaciones generalesde agua, los cuales se comentarán más detallada-mente.

En general, el tubo plástico tiene buena resis-tencia química, no está sujeto a la corrosiónelectrolítica y es normalmente poco afectado pormateriales corrosivos inorgánicos, es liviano, congravedades especificas que varian entre 0,9 y1,4, en comparación con las del hierro y el aceroque son de 7,8 y la del concreto, de 2,2 a 2,4.Tiene una superficie lisa, con un coeficienteHazen-Williams de 150 o más;.mantiene sucaracterística de lisura debido a que no desarrollaescamas y tiene una superficie hidrofóbica. Elplástico actúa como aislador térmico y eléctrico.Esta propiedad implica tanto ventajas como des-ventajas, pues al ser un aislador eléctrico natural

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92 Capítulo 8

impide el uso de la electricidad para deshelar lostubos congelados.

Por lo común, el tubo plástico compite conel acero al carbono y es mucho más barato quelas aleaciones resistentes a la corrosión. Losbajos costos de instalación y de mantenimientolo hacen todavía económico.

Una desventaja importante del tubo plástico

Originalmente, el polietileno fue desarrolladoen Inglaterra hacia 1940, en forma experimental.Los ingleses usaban el material en equipos deradar. Otros usos incluían artículos tales comoartefactos domésticos y frascos flexibles.

Según la Norma Comercial CS-255-63, rela-tiva al tubo de polietileno, los materiales seclasifican como sigue:

PE-2305, Tipo II, Grado 3-con un esfuerzo hidrostático de diseño de 500 psi.PE-2306, Tipo II, Grado 3-" " " " " " 630 psi.PE-3306, Tipo III, Grado 3- " " " " " " 630 psi.

es su baja resistencia mecánica. Los esfuerzos detrabajo admisibles de los termoplásticos máscorrientes, a temperatura ambiente, variían entre400 y 2.000 psi. Estos valores disminuyen alaumentar la temperatura. Casi todos los termo-plásticos son sensibles a la temperatura, y a 1°Cse vuelven resquebrajadizos y difíciles de ma-nipular. A unos 60°C pierden gran parte desu resistencia.

Los tres termoplásticos de mayor importanciapara abastecimientos de agua son: el polietileno(PE), el cloruro de polivinilo (PVC) y elacrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS).

POLIETILENO (PE)

El polietileno fue usado por primera vez paratubos plásticos en 1948. Es un derivado del gasetileno, que es un componente del gas natural.También puede ser un derivado de la refinacióndel petróleo. Existen tres tipos ASTM depolietileno, definidos en la Norma ComercialCS197-60. El Tipo I tiene una densidad quevaria entre 0,910 y 0,925; la del Tipo II varíaentre 0,926 y 0,940, y la del Tipo III entre0,941 y 0,965. Estos tipos son generalmenteconocidos como polietilenos de densidad baja,mediana o alta, respectivamente. El Tipo I pro-duce el tubo más flexible y tiene una resistenciamecánica relativamente baja. El Tipo II, elpolietileno de densidad mediana, tiene una re-

ble. El Tipo III, o polietileno de alta densidad,tiene la más alta resistencia mecánica y la másbaja flexibilidad.

El material de Tipo I está incluido en laedición actual de CS-255-63, con un esfuerzode diseño de 400 psi, según la especificaciónCS-197-60, con la denominación PE 1404.

Debido a sus características de fluir en frioy a ser químicamente inerte, el polietileno nopuede ser roscado ni soldado con disolvente; seempalma con conexiones de inserción a presióno por fundición al calor. Al usar las conexionesde inserción, es importante usar abrazaderas deacero inoxidable que resistan la acción corrosivadel suelo de muchas regiones.

El tubo de polietileno puede utilizarse a tem-peraturas que varíen entre -54°C y +50 0 C,limitándose a presiones relativamente bajas.

El polietileno está sujeto a degradación oca-sionada por los rayos ultravioleta, y la NormaComercial CS-255-63 exige que en su prepara-ción para la producción de tuberías se añada unmínimo de 2%o de negro de humo, a fin deprotegerlo de la acción del sol.

Una de las ventajas del tubo de polietileno esque su flexibilidad permite hacer rollos hasta de300 m, para tubos de pequeños diámetros, sien-do común los rollos de 100 m a 150 m, paradiámetros hasta de 1½". Los tubos de mayordiámetro se enrollan generalmente en trozos de30 a 100 metros, lo que permite más facilidadde manipulación.

El polietileno se usa mucho más para la con-ducción del agua que para cualquier otro usoC:iJCCIILU uCe UUcIia3. 1 dl U3U sCe ltCUllllIuLa

para presiones y temperaturas moderadas. Hastaahora, por longitud y peso, está a la cabeza entretodos los tipos de tubos plásticos.

Tipos de materiales plásticos 93

La Modern Plastic Encyclopedia * (Enciclo-pedia Moderna de los Plásticos) describe laproducción del polietileno en la forma siguiente:

La resina de polietileno se sintetiza por la poli-merización del etileno a altas temperaturas ypresiones, en presencia de un catalizador ade-cuado. Para sintetizarse, el polietileno de bajadensidad exige presiones muy altas, entre 15.000y 30.000 psi, y catalizadores de radical libre, talescomo los peróxidos. Los polietilenos rígidos dealta densidad se fabrican a presiones de síntesismás bajas, utilizándose catalizadores de coordina-ción. Las resinas de polietileno de densidad me-diana se producen bien por modificación del pro-ceso de alta presión o bien mezclando resinas dealta y baja densidad en proporciones apropiadas.

Los compuestos aprobados por la FNS paratubos de polietileno contienen: resina naturalde polietileno de una densidad específica, an-tioxidantes, negro de humo, el elemento iden-tificador de la FNS y, en algunos casos, cauchobutílico.

Algunas de las propiedades del polietilenoson: flexibilidad, resistencia química a la hume-dad y a los solventes, buena resistencia a la ten-sión, resistencia al calor y a la abrasión, tenaci-dad, baja absorción de agua, excelentes propie-dades eléctricas y resistencia a la fisuración poresfuerzos.

Desde el punto de vista de su diseño, esliviano, presentando su superficie un acabadoliso. Es inerte a la acción de la mayoría de losácidos y sustancias químicas, tiene una bajapermeabilidad y buena durabilidad. El tubo depolietileno puede esterilizarse y tiene una versa-tilidad mecánica razonable. Su resistencia al im-pacto, a temperaturas inferiores a cero, es muybuena. Es resistente a la humedad y a susefectos.

ACRILONITRILO-BUTADIENO-ESTIRENO (ABS)

El ABS es considerado como un termoplásticoque resiste temperaturas mayores, posee exce-

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lente rigidez, buena resistencia al impacto, es-tabilidad dimensional y excelentes propiedadeseléctricas. El tubo rígido de plástico de ABSse caracteriza por su poco peso, buena resistenciaquímica y alta resistencia al impacto y a la pre-sión. El tubo plástico de ABS es cerca de 80 a87% más liviano que los tubos de hierro fun-dido del mismo diámetro. Un hombre puedetransportar varias secciones de 6 metros, de tubosde 2" a 4" de diámetro, y podría manipularfácilmente una sección de tubo de 6" u 8", deparedes gruesas, de 6 metros. A continuaciónpresentamos los pesos comparativos, por pie detubería, de tubos de 150 psi y de 4", fabricadoscon distintos materiales:

Tubo de ABS de 150 psi.......Tubo de asbesto-cemento de 150

psi .......................Tubo de acero de 1.000 psi.....Tubo de hierro fundido de 150

psi .......................

1,8 lbs. por pie.

7,8 lbs. por pie.10,8 lbs. por pie.

16,5 lbs. por pie.

El tubo de ABS se clasifica en: Tipo I, Grado1, con un esfuerzo hidrostático de diseño de 630psi; Tipo I, Grado 2, con un esfuerzo de diseñode 1.000 psi; Tipo II, Grado 1, con un esfuerzode diseño de 1.250 psi, y Tipo I, Grado 3, conun esfuerzo de diseño de 1.600 psi.

El tubo de ABS puede unirse mediante co-nexiones convencionales roscadas o ser soldadopor solventes con manguitos deslizantes. El ABSestá sujeto, como el polietileno, a degradaciónpor los rayos ultravioleta, disminuyendo su resis-tencia al impacto y sus propiedades de elonga-ción al estar expuesto al sol. Como el tubo ABStiene menos elongación que el polietileno, lacongelación del agua dentro del tubo puedeocasionar roturas. Se considera que el ABS tieneuna resistencia al calor casi igual a la del PVC.

Los materiales de ABS pueden utilizarse paratoda una variedad de aplicaciones de tubos, talescomo conducción de sustancias químicas, de gasnatural, líneas de distribución del petróleo, dis-posición de agua salada, así como también con-ducción de agua potable.

El tubo de ABS posee una excelente resis-tencia a los siguientes líquidos y sustancias

94 Capítulo 8

químicas: agua destilada, acido clorhídrico del10%o al 38%, acido sulfúrico del 10%o al43y%, acido fosfórico al 85%, cloro, gasolina,alcohol, ácido nítrico al 10%o, hidróxido de sodiodel 10% al 50%o, hidróxido de amonio al 28%,carbonato de sodio al 10% y sulfato férrico al10%.

Además, el tubo de ABS puede ser expuesto,sin perjuicio, a muchas otras sustancias químicas.

Algunos fabricantes han informado que lainstalación del tubo de ABS es mucho máseconómica que la de los tubos metálicos. Sedice que se han logrado economías hasta de un30 a 50% en relación con tubos metálicos dediámetros comparables. Esto se debe, principal-mente, al costo de manipulación y al tiempoeconomizado durante la instalación. No se ne-cesitan herramientas especiales. El tubo puedecortarse con sierra de cinta o con cortador detubos, sin necesitarse máquinas de roscado o desoldadura. Las juntas se sueldan por solvente,rápida y fácilmente. Las juntas de rosca puedenemplearse en el caso de que el tubo necesite serdesmontado. Los costos de instalación se re-ducen por la utilización de secciones de 30' delargo, en lugar de las de 20' (6 m) y hasta 10'(3 m) de algunos diámetros de tubos de acero.

La velocidad de flujo del tubo de ABS esmayor que la del tubo metálico, en condicionesequivalentes, y las pérdidas por fricción sonmenores. La superficie interior del tubo de ABSes muy lisa, ofreciendo una resistencia mínimaal flujo. En el tubo metálico, como se sabe, sereduce su capacidad con el servicio, debido alo rugoso de su superficie interna y a la acumula-ción de productos de corrosión y tuberculación.El ABS, como otros plásticos, conserva la lisurade su superficie interna debido a que no estásujeto a la tuberculación y es menos propensoa la acumulación de depósitos dentro del tubo.

Las pérdidas por fricción relativas, observadasen materiales para tubos, pueden explicarse másclaramente, por comparación de los coeficientesde retardo usados en la Fórmula de Hazen-Williams para calcular las pérdidas de cargapor fricción en las tuberías.

Los valores de C, para diferentes tipos detubos son los siguientes:

C=140 para tubos extremadamente lisos, rec-tos, con un interior continuo, tales como los detubos plásticos, de bronce nuevo, de cobre, dehierro fundido nuevo, de acero inoxidable sol-dado, de concreto liso, de hierro o acero coladoforrado con cemento y de asbesto cemento.

C=130 para tubos muy lisos, tales como losde acero con o sin costura, con superficie interiorcontinua y en condiciones satisfactorias; valorusual para los de hierro fundido nuevos, broncey cobre viejos.

C=120 para tubos lisos, tales como los ordina-rios de concreto.

C= 110 para hierro fundido viejo.C=60 para tubos de hierro o acero muy tuber-

culizados.

El tubo de ABS no es afectado por los suelosalcalinos o ácidos en que pueda ser instalado.No se pudre, oxida ni escama, interna o externa-mente, eliminándose, por lo tanto, las restric-ciones del flujo causadas por la acumulación ensu interior y haciendo mínimo el ataque en suexterior. Así, la vida útil del tubo es prolongada.

Muchos factores afectan la tasa de fisuraciónpor esfuerzos del tubo de ABS, incluyendo elnivel de esfuerzo, la temperatura de servicio, lapresión y temperatura del líquido que transportay el tiempo de exposición. El tubo que se en-cuentra sometido a un esfuerzo se comporta enforma diferente al tubo que no está bajo es-fuerzo o presión. El tubo de ABS, como losotros termoplásticos, debe usarse con cautelacuando se espera una exposición continua atemperaturas elevadas.

Todas las composiciones estándar de ABS,aprobadas por la FNS, que se utilizan en lossistemas de agua, son inodoras, insípidas, notóxicas y no contribuyen a adulterar el aguapotable. El ABS no es poroso, lo cual es ven-tajoso al eliminar las pérdidas de agua porfiltraciones. Puede conectarse a tubos metálicos,mediante conexiones de rosca o con acopia-miento de compresión.

Las presiones de clasificación de todos lostubos de ABS se basan en una temperatura de


servicio de 23°C, pudiendo esperarse mayorespresiones para temperaturas menores, pero laclasificación deberá disminuir para temperaturasmayores.

La siguiente tabla muestra las presiones declasificación frente a las temperaturas, para tubosde ABS Tipo I, Grado 2.

Temperatura, en *C

15,5 ......23,0 ......26,7 ......32,2 ......

37,8 ......43,4 ......48.9 ......54,4 ......60,0 ......65,5 ......

Porcentaje de lapresión de

clasificacióna 23°C

........... 105

........... 100

........... .97

71,1 .....................

9184797267605548

La expansión termal del ABS es varias vecesmayor que la del acero. Este factor debe com-pensarse en el diseño del sistema y en la instala-ción. Las recomendaciones del fabricante de losmateriales serán de gran ayuda para tipos es-pecíficos de ABS, así como también para otrostipos de termoplásticos.

Debido a su naturaleza termoplástica, al tubode ABS puede dársele distintas formas, paraajustarlo a las necesidades de la instalación. Porejemplo, el tubo se dobla fácilmente, permi-tiendo efectuar cualquier cambio de direcciónnecesario por la presencia de árboles u otros

d obstáculos, o bien para elevar una tubería desdela profundidad de la tubería matriz hasta elnivel deseado de la zanja de la línea de servicio.Esta facilidad para ser doblado proporciona unaeconomía en juntas y otras conexiones. Además,los cambios de dirección lisos y sin obstruccionesen los tubos de ABS, evitan las pérdidas depresión que generalmente resultan por las pérdi-das por fricción creadas por una serie de codos.

La propiedad termal de los tubos de ABS esimportante si consideramos el uso de dichostubos para las cañerías de aguas negras y de

ventilación doacal. Las características de lentatransferencia del calor tienen la ventaja de queel agua caliente evacuada al colector cloacalconserva más el calor y, por lo tanto, hay menosoportunidad de que los residuos grasosos sesolidifiquen en el tubo causando un tapona-miento y finalmente la obstrucción del mismo.

Tal vez se pregunte lo que puede ocurrir alinstalar un tubo de ABS en climas donde elsuelo se congela por debajo del nivel de lainstalación. Si la instalación es apropiada, eltubo no será afectado en forma adversa. Elprocedimiento adecuado de instalación, paraaprovechar las propiedades de contracción yexpansión del tubo de ABS, es el de "culebrear"las tuberías en el fondo de la zanja, para ab-sorber la contracción y expansión. Este pro-cedimiento no es absolutamente necesario, pues,si el tubo se conecta debidamente la contraccióna bajas temperaturas ocurrirá más en el diámetroque en la longitud. Por lo tanto, en regionesdonde el relleno está muy consolidado, estaúltima propiedad de contracción proporciona laprotección o factor de seguridad para condi-ciones de congelación.

El tubo de ABS se estira por presión a tem-peraturas que varían entre 204,4 0C y 2600 C.

La Modern Plastics Encyclopedia describe laproducción del material de ABS de la manerasiguiente: "El acrilonitrilo y estireno líquidosy el gas de butadieno se polimerizan conjunta-mente, en una diversidad de proporciones, paraproducir la familia de las resinas de ABS. Lapolimerización puede realizarse por medio dediferentes técnicas, siendo dos de las más co-munes la emulsión y la solución".

Los productos de ABS utilizados en la fabri-cación de tubos y conexiones aprobados por laFNS, contienen resina acrilonitrilo-estireno,polibutadieno, lubricantes y colorantes.

CLORURO DE POLIVINILO (PVC)

La Modern Plastics Encyclopedia esboza laproducción del material de PVC en la siguienteforma: "Un material termoplástico compuesto

96 Capítulo 8

de polímeros de cloruro de vinilo; un sólidoincoloro con alta resistencia al agua, a los alco-holes y a los ácidos y álcalis concentrados. Seobtiene en forma de gránulos, soluciones, líqui-dos y pastas. Acondicionado con plastificantesproduce un material flexible cuyas propiedadesde durabilidad son superiores a las del caucho.Se usa extensamente como recubrimiento decables, en plantas químicas, en tuberías para laconducción de agua, y para la fabricación devestimentas protectoras".

Los compuestos para tubos de PVC contienenresinas de PVC aprobadas, estabilizadores deestaño, lubricantes, colorantes y antioxidantes.

El tubo de PVC se produce de acuerdo conlos requisitos de la norma comercial CS-207-60,y de la nueva norma CS-256-63, que considerala clasificación de presión. Los nuevos esfuerzosde diseño de clasificación de compuestos paratubos de PVC, son los siguientes:

Tipo 1, Grado 1-con un esfuerzoTipo I, Grado 2- ` `Tipo II, Grado 1-Tipo IV, Grado 1- "

Se considera que las resinas del Tipo I poseenuna alta resistencia a las sustancias químicas ylas del Tipo II tienen altas características deimpacto.

El tubo de PVC es extremadamente resistentea las sustancias químicas, tales como aceites,tiene una resistencia mecánica y una rigidezexcelentes (es el más rígido de los tres plásticosmencionados), y básicamente no es afectado porlas condiciones meteorológicas. Es autoextingui-ble y extremadamente resistente al calor. Puedeser juntado por soldadura por fusión, soldadurapor solventes y fácilmente roscado si lo permiteel espesor de las paredes. Es el más rígido delos tres tipos de termoplásticos. Su color es grisclaro u oscuro, y trabaja a temperaturas quevarían entre 4,4°C y más de 71°C. Sus usosprincipales son los mismos de los tubos de ABS,pero tai vez se ha usado más extensamente enlas industrias químicas y de elaboración dealimentos.

Entre los tubos termoplásticos, el tubo de

PVC tiene una de las más altas resistencias ala tensión. Es conocido por su buena estabilidaddimensional y sus sobresalientes propiedadespara soportar los ataques meteorológicos. Tieneexcelente resistencia a la corrosión, resistenciaquímica y tenacidad.

Ha sido desarrollado un producto de diclorurode polivinilo para tubos, que tiene más resis-tencia térmica y es indicado para posibles usosen la conducción de agua y de otros líquidos,a temperaturas superiores a 93°C. Este nuevoproducto aumentará sobremanera el potencial delos plásticos para las plomerías domésticas,incluyendo su uso para agua caliente.

El tubo de PVC pesa más o menos i de loque pesa el de acero. Puede ser unido por sol-dadura por solventes, fusión por calor o pormedio de juntas de rosca en caso de tubos deparedes gruesas. Con este material resultanpromedios de presiones más altos que con los

hidrostático de diseño de 2.000 psi." 2.000 psi." 1.000 psi." 1.600 psi.

productos de polietileno y de ABS diseñadospara paredes del mismo espesor y diámetro.

No es afectado por las condiciones atmosféri-cas, la humedad o la luz solar. Es uno de lostermoplásticos que mejor resisten el envejeci-miento a la intemperie, y no se oxida ni dete-riora en suelos de condiciones de acidez o alca-linidad muy severas. Tampoco le afecta la acciónde los hongos o bacterias. Es autoextinguible yno favorece a la combustión. No es magnéticoni produce chispas. Tiene excelentes propie-dades aislantes. Su baja conductividad de calordisminuye la tendencia a la condensación de lahumedad sobre las superficies exteriores, cuandoel agua o líquidos fríos fluyen a través del tubo.Las superficies interiores del tubo son muy lisas,produciendo pérdidas de presión mínimas. Pue-den obtenerse en tubos de PVC gastos de 20 a25 o mayores que en los tubos de metal de igualdiámetro. Al igual que en los otros termoplás-ticos, existe muy poca o ninguna acumulación

1u


de depósitos, lo que se traduce en mayor vidaútil a mayor capacidad de conducción.

La siguiente tabla muestra las presiones declasificación frente a las temperaturas, para tubosde PVC de impacto alto y normal.

Tempera-tura °C

82,260,023.0

0,0- 17,8

Tempera-tura °C

82,260,023,0

0,0- 17,8

Para sistemas soldadosPorcentaje de la presión de

clasificación a 23°CAlto Impacto

impacto normal

3555

100123139

3449

100123130

Para sistemas roscados.Tubos Clase 80 a 120

Porcentaje de la presión declasificación a 23*C

Alto Impactoimpacto normal

23 2135 3063 6378 7888 83

PREPARACION DE PLASTICOS

En la Modern Plastics Encyclopedia se indicaque la mayoría de las resinas termoplásticasbásicas, antes de ser procesadas, pueden ser com-binadas y elaboradas, en proporciones variables,con toda una serie de sustancias químicas modi-ficadoras o con diferentes materiales de refuerzo.El resultado de tal operación puede ser el au-mento de la flexibilidad, su coloración integralo su protección contra la degradación.

Existen otros muchos productos plásticos quese utilizan en el campo del abastecimiento deagua, así como también para otras aplicacionesde tuberías. El nilón se usa en la producción deconexiones para el polietileno. El polipropileno,que pertenece a la categoría general de termo-plásticos poliolifínicos, podrá utilizarse en el

futuro en el campo del agua, y hay muchos otrosusos para las tuberías de este material. El RMP(rubber-modified-polystyrene), poliestireno mo-dificado al caucho, se usa extensamente en laproducción de conexiones, y tal vez pueda seraplicado en tuberías de baja presión.

Las perspectivas futuras para los productosDelrin y Celcon, en el campo de las tuberías,son halagüeñas. Estos son termoplásticos deacetal y copolímero de acetal, que tienen unacombinación de propiedades excepcionales.

Varias veces se ha hecho referencia a la Mod-ern Plastics Encyclopedia, y se recomiendaesta fuente de información a aquellas personasque estén interesadas en detalles de todas lasresinas y productos termoplásticos y termoesta-bles.

Como ya se ha dicho, en el campo del aguapotable, los tres principales termoplásticos ac-tualmente en uso son el PE, el ABS y el PVC.Habrá otros que encontrarán un lugar en la in-dustria de los plásticos, en rápido crecimientoy desarrollo.

Algunas definiciones de productos o procedimien-tos utilizados en la elaboración o producción deproductos plásticos

1) Acelerador: Sustancia que apresura la reac-ción, particularmente la que activa la vulcaniza-ción del caucho. También es conocido con elnombre de promotor.

2) Antioxidante: Sustancia que impide o re-tarda la oxidación de un material expuesto alaire.

3) Catalizador: Sustancia que apresura mar-cadamente el curado de un producto cuando seañade en una cantidad muy pequeña, en com-paración con las cantidades de los reactivos pri-marios.

4) Extendedor: Sustancia que se añade a unacomposición plástica para reducir la cantidad deresina primaria requerida por unidad de volu-men.

5) Relleno: Sustancia inerte que se añade alplástico para disminuir su costo. Los rellenos pue-

98 Capitulo 8

den añadirse para mejorar las propiedades físicas,tales como la dureza, la rigidez y la resistencia alimpacto.

6) Retardantes de llamas: Sustancias químicasutilizadas para reducir o eliminar la tendencia dela resina a quemarse. Para el PE y las resinassimilares generalmente se utilizan parafinas clo-radas o trióxido de antimonio.

>;

7) Plastificador: Agente químico que se añadea las composiciones plásticas para suavizarlas ydarles más flexibilidad.

8) Estabilizador: Ingrediente usado para ayu-dar en el mantenimiento de las propiedades físicasy químicas de los materiales preparados, en suvalor inicial, durante la elaboración y vida útil delmaterial.

A4.

CAPITULO 9

Comportamiento del tubo plástico bajo condiciones de ataque o de servicio

El tubo plástico, como cualquier otro materialpara tuberías de agua potable, debe estar dise-ñado de acuerdo con principios adecuados de in-geniería y deberá brindar un servicio satisfac-torio. En la mayoría de las aplicaciones a lossistemas de agua potable, el tubo plástico superaa otros materiales. Los plásticos no están sujetosa la corrosión, son resistentes a las sustanciasquímicas, pudiendo, la mayoría de los termo-plásticos, ser instalados económicamente. Enciertos suelos las tuberías metálicas se corroenrápidamente, debido al ataque químico o a ladestrucción electrolítica. Sin embargo, las sus-tancias químicas del suelo no afectan a los dife-rentes termoplásticos que se usan para la conduc-ción del agua potable y, debido a su propiedadde ser aislador eléctrico, no está sujeto al ataque.Puesto que el plástico no está sujeto a tubercula-ción, en su interior, no existe el peligro de queel tubo se debilite al acumularse en él estas cavi-dades. Además, los tubos plásticos están exentosde la acumulación de depósitos dentro de losmismos, los cuales reducen las características deflujo de los conductos de otros materiales.

LIMITACIONES POR TEMPERATURA

Los tubos plásticos de cada uno de los termo-plásticos de PE, de PVC y de ABS tienen unaaplicación limitada en donde pueden ocurriraltas temperaturas. El bicloruro de polivinilo,

(PVDC), recientemente elaborado por la Com-pañía B.F. Goodrich, se recomienda para aplica-ciones en la conducción de líquidos a tempera-turas de 930C o superiores. El Laboratorio deEnsayos de la Fundación Nacional de Sanea-miento ha hecho ensayos con este material ylo ha encontrado adecuado para los sistemas deagua potable. Estos ensayos del PVDC han sidorealizados en condiciones de exposición de 99°C.Este material, y tal vez otros plásticos actual-mente en desarrollo, pueden contribuir a elimi-nar las limitaciones de temperatura que existenactualmente en la utilización de los plásticos parasistemas de agua caliente. La resistencia del tuboa la distorción, a temperaturas relativamentealtas, está acompañada de buenas propiedades abajas temperaturas. Estos dos requisitos sonnecesarios para obtener la mínima variaciónposible en su funcionamiento, cuando ocurrenamplios cambios de temperatura.

ENVEJECIMIENTO

Los fabricantes de materiales plásticos hanrealizado numerosas investigaciones en relacióncon las características de envejecimiento de lostermoplásticos. La interpretación de los mejoresdatos disponibles señala que la descomposicióndel plástico por el envejecimiento normal carecede importancia. Las instalaciones defectuosas yhasta las formas inadecuadas de almacenamiento

99

__

100 Capítulo 9

pueden acarrear algunos daños a los plásticosque después podrían ser atribuidos, errónea-mente, al envejecimiento.

La estabilidad de un material con el enveje-cimiento se mide usualmente en términos de suhabilidad para resistir a las condiciones especi-ficadas, conservando sus propiedades físicasnecesarias para su funcionamiento satisfactorio.Debido al corto periodo en el cual los plásticoshan tenido un uso general (menos de 20 años),los datos proporcionados en ensayos acelerados,que regularmente incluyen exposición al calor,a la luz y al oxígeno, deben ser extrapolados,obteniéndose, sin embargo, predicciones de fun-cionamiento a largo plazo bastante dignas deconfianza.

Desde el punto de vista del funcionamiento alargo plazo, el envejecimiento del plástico y sumeteorización son importantes. El envejeci-miento al resguardo puede ser controlado máseficazmente que la meteorización a la intemperie

ya que, en el primer caso, es posible controlar latemperatura, la humedad, la alta radiación ultra-violeta, la acción corrosiva del polvo, del sucio,etc.

A manera de ejemplo, se ofrece el cuadrosiguiente, con informaciones de la MarbonChemical Company, que señala los datos de ex-posición de los plásticos de ABS.

PROPIEDADES FISICAS

El conocer adecuadamente las propiedadesfísicas del plástico permite una mejor evalua-ción de su comportamiento, bajo condiciones deataque o de uso.

Supongamos que, además de utilizar el tuboplástico para agua potable, lo usamos tambiénpara drenaje, evacuación de las aguas servidas yventilación cloacal. La selección de un materialde propiedades físicas convenientes, tomandoen consideración su adaptabilidad a los sistemas

CUADRO A-Datos de exposición de plásticos de ABS

Condiciones ControlEnvejecimiento en estantes, a latemperatura de la habitación:

Tensión, psi ................ 4480Impacto Izod

(dentado), pies libras ....... 6,00Luz solar del sur de la Florida(E.U.A.):

Tensión, psi ................ 4480Impacto Izod

(dentado), pies libras ....... 6,00Enterramiento, tierra firme de laFlorida:

Tensión, psi ................ 4480Enterramiento, arena mojada de laFlorida:

Tensión, psi ................ 4480Enterramiento, greda de Indiana(E.U.A.):

Tensión, psi ................ 4480Inmersión en agua salada, Florida:

Tensión, psi ................ 44801a ' 1 ia e4 ; Uci Silar,

Florida:Tensión, psi ................ 4480

3 meses

4580

6 meses 9 meses 12 meses

4490 4800

5,25

4620

4,25

4620

4680

4680

4650

4550

4400

3,75

4540

4500

4490

4550

4275

3985

3,75

4680

4770

4260

5060

5,65

4925

3,90

5090

4860

5000

4730 * 4950 *

- 4400

* Muestras dafiadas por lapas cortantes.

Comportamiento en diferentes condiciones

de abastecimiento de agua potable (materialaprobado según el Sello nSf) y el diseño apro-piado del tubo, puede dar por resultado la dupli-cidad de su utilización. En general, las propie-dades más importantes de los plásticos son: re-sistencia al impacto, resistencia química, relaciónresistencia/peso, estabilidad dimensional, facili-dad de fabricación, protección de la salud pú-blica, y costo del material. Toda una serie determoplásticos de diferentes categorías cumplencon estos requisitos. Supongamos que escogemosmaterial de ABS para un proyecto determinado.Encontraremos que el ABS puede reunir los re-quisitos generales para el material, tiene alta re-sistencia al impacto, alta rigidez, y excelenteresistencia a la distorción por calor a tempera-turas entre bajas y moderadas sin peligro deresquebrajamiento.

La resistencia al impacto es una medida de laresistencia del plástico a la rotura cuando se le

somete muy rápidamente a un esfuerzo. El flujoen fril o escurrimiento representa el cambio di-mensional cuando el esfuerzo actúa durante untiempo prolongado.

La atención que se presta al esfuerzo de lafibra refleja la importancia de la resistencia a latensión del tubo; aquél es una medida delesfuerzo de tensión en sentido circunferencial.Este factor es más importante para su uso a pre-sión, tal como ocurre en la conducción de agua,pero para los ramales y colectores de aguas servi-das y tuberías de ventilación cloacal, es preferi-ble la utilización de materiales bien fuertes, afin de reducir al mínimo la frecuencia de lossoportes y la desviación entre éstos.

La Marbon Chemical Company ha suminis-trado información sobre las propiedades físicasde dos de sus materiales Cycolac ABS. Estosdatos están registrados en el cuadro siguiente:

MECANICASResistencia a la tensión, psi ...................

Módulo tensional, psi ........................

Resistencia a la flexión, 160°F, 73°F............

s Resistencia límite a la flexión, psi...............barra de /8 x 1" x4" .....................

Modulo de flexión, psi .......................

Dureza Rockwell ............................

Gravedad específica ..........................

Indice de desgaste, Método de Taber para Pérdidade Volumen, rueda CS-17, peso 1000 g, 73 0 F,H.R. 50% ................................

Absorción de agua, incremento %, 24 horas, 73°F..

Resistencia al impactoResistencia al Impacto Izod, pie libra/diente de

pulgada ..................................No dentada .............................Dentada ...............................

CUADRO B-Propiedades fisicas

CYCOLAC LL

160°F73°F

-40°F

73°F

-40°F

160°F73°F

-40°F

160°F73°F

-40°F

2.9005.1007.800

210.000

No hubo falla

5.1008.000

11.800

190.000240.000260.000

R86

1,04

CYCOLAC H

2.900

5.100

7.800

210.000

No hubo falla

4.400

7.50011.800

190.000

240.000

260.000

R87

1,02

22,7

0,2-0,3

barra de /" N

34,05-72,01,5

25,5

0,2-0,3

73°F73"F

-20°F-40°F

barra de 1/s"

40,07,5-9,5

4,52,5

101

102 Capitulo 9

CUADRo B-Propiedades físicas (cont.)MECANICAS (cont.)

CYCOLAC LLResistencia al Impacto Charpy, pie libra/diente de

pulgada .................................. barra de 4 "

No dentada ............................. 73°F 40,0Dentada ............................... 73°F 7,5

-20°F 4,0-40°F 3,2

TERMICASTemperatura de deflexión, °F ................... 264 psi

barra de /2 '"x½2'"x5"..................... 66psi(no recocida) ....................... carga cero

Temperatura de deflexión, °F ................... 264 psibarra de 4" x ' " x 5.................... 66 psi

(recocida) ......................... carga cero

Coeficiente de expansión térmica lineal para °C....

Conductividad térmicaBtu/hr/pie"/0 F/pulgada ..................Cal/seg/cm2 /0 C/cm ......................

Inflamabilidad, pulgadas/min.barra gruesa de 8"' . .....................

Deformación bajo carga, % 24 hr/122°F/2000 psi..

Módulo de contracción, % .....................

ELECTRICASConstante dieléctrica

60 ciclos ..............................10o cicos ...............................106 ciclos ...............................

Factor de Potencia60 ciclos ...............................108 ciclos ...............................0l ciclos ...............................

Resistividad de volumen, ohm-cm ...............

Resistencia al arco, seg ........................

196208223

224230241

10,1 X, 106

1,354,64 X, 10-

1-1,5

1,60

0,5

3,203,122,90

,005,007,014

3,54 X 10`'

50

Un estudio de este cuadro permite observarque el material de ABS podría ser usado, sinpeligro, tanto para sistemas de agua potablecomo para los de aguas servidas, de lluvia y deventilación cloacal. Para obtener un diseño apro-piado, debe conocerse el esfuerzo de diseño delmaterial.

PROPIEDADES QUIMICAS

Los termoplásticos son generalmente resisten-tes al ataque de sales, álcalis y ácidos acuosos.

Desde luego, algunos de los ácidos inorgánicos,tales como el sulfúrico y el nítrico, que son muyconcentrados, son capaces de producir la desin-tegración de los plásticos. Los alcoholes, y losaceites animales, vegetales y minerales afectanmuy poco a la mayoría de los termoplásticos. Loshidrocarburos aromáticos, solventes clorados, lasketonas y los ésteres, hinchan o disuelven losmateriales de ABS y dañan los restantes. Lostubos termoplásticos han sido utilizados parariego, procesamiento químico, industria de pe-tróleo y gas, así como también en instalaciones

CYCOLAC H

barra de S"

40,04,92,32,0

196208220

220225231

10,4 X, 104

1,465,05 X, 10-

1-1,5

1,38

0,5

2,872,862,76

,005,oo6,009

3,80 X 10o"

71


de agua potable, sin que sean atacados en exceso.Otras áreas generales de utilización incluyen apli-caciones tales como: conducción de solucionesdiluidas de ácido sulfúrico, hipoclorito de calcioy sal, aceites vegetales y ácidos muy grasos y gascloro. El tubo plástico también se utiliza satis-factoriamente para equipos de acondiciona-miento de agua, donde las salmueras y las solu-ciones débiles de álcalis y ácidos se utilizan sindificultad.

En el ejemplo anterior sobre el uso de tubosde ABS para tuberías de evacuación de aguasnegras y de lluvia, y de ventilación cloacal, noes probable que el tubo se vea afectado en forma

adversa por el contacto con soluciones domés-ticas tales como cáusticos concentrados, lejías,agua hirviendo, detergentes, jabones, aditivospara tanques sépticos, soluciones débiles deácido, fosfato trisódico, solventes limpiadores abase de keroseno, aceites minerales, mantecas ygrasas, y materiales similares que se descarguena las cloacas.

El siguiente cuadro reproduce los datos ob-tenidos por la Marbon Chemical Company, re-lativos a las características de resistencia químicadel tubo de ABS. Se puede obtener una infor-mación similar sobre otros termoplásticos, perono se incluye en esta sección.

CUADRO C-Datos sobre resistencia química

I. AGUAPeríodo de inmersión Variación de peso (%)

1 día a temperatura de la habitación ......... +0,28

7 días a temperatura de la habitación......... ±0,47

1 mes a temperatura de la habitación......... +0,62

12 meses a temperatura de la habitación...... +0,91

7 días a 160°F ........................... +0,88

1 mes a 160°F ........................... +1,08

Cambio de aparienciaNinguno

Ninguno

Ninguno

Ninguno

Ninguno

Ninguno

12 meses a 160'F ......................... +2,12 Ni

Efectos de la tensión Tensión, psi

Control ........................................ 44806 meses ....................................... 4330

12 meses ....................................... 4435

II. ACIDOS

Sustancia

Acido sulfúirico concentrado ......................Acido sulfúrico al 30% .........................Acido sulfúrico diluido ........................Acido de acumulador (sulfúrico, gravedad específica

1,30) ....................................Acido nítrico concentrado .......................Acido nítrico al 10% ..........................Acido clorhídrico concentrado ....................Acido clorhídrico al 10% .......................Acido fosfórico concentrado ......................Acido fosfórico al 10% ........................Acido acético concentrado .......................Acido acético al 5% ............................Acido acético al 12% ..........................Acido láctico al 25% ...........................Acido oleico .................................Acido cítrico al 10% ..........................Acido crómico al 6% ...........................

Periodo deinmersión

2 semanas2 semanas2 semanas4 semanas

a 150°F2 semanas2 semanas2 semanas2 semanas2 semanas

2 semanas

2 semanas2 semanas

12 meses2 semanas

2 semanas12 meses

12 meses

Variación depeso (%)

+ 0,35+ 0,62+ 0,22

+ 0,59+ 1,52+ 0,40- 0,11

- 0,54

+23,70+ 0,60+ 0,75+ 0,47+ 0,17+ 0,74+ 0,71

Cambio deapariencia

Superficie carbonizadaNingunoNingunoNinguno

Parcialmente desintegradoTono amarillosoSombra grisNingunoNingunoNingunoAblandadoNingunoNingunoNingunoNingunoNingunoSombra parduzca

nguno

103

CUADRO C-Datos sobre resistencia química (cont.)

Período de Variación deinmersión peso (%)

2 semanas

2 semanas2 semanas2 semanas2 semanas2 semanas2 semanas

Período deinmersión

Control6 meses

12 mesesControl

6 meses12 meses



a 150'F

No hubo efectosNo hubo efectosNo hubo efectosNo hubo efectosNo hubo efectosNo hubo efectosNo hubo efectos

Tensión, psi

44804350

45164480

4290

4650


- 0,12

+ 0,43+ 0,59+ 1,46+ 1,22+ 0,11


Control6 meses

12 mesesControl

6 meses12 meses


2 semanas12 meses12 meses12 meses12 meses12 mesesi5 meses

12 meses12 meses12 meses12 meses


+ 0,45+ 0,77+ 0,39+ 0,84+ 0,59+ 0,003+ 0,01+ 0,57+ 0,65+ 0,78+ 0,76

Cambio deapariencia

NingunoNingunoNingunoLaminado muy leveNingunoNingunoNingunoNingunoNingunoNingunoNinguno

II. ACIDOS (cont.)

SustanciaEfectos en la apariencia

Acido salicílico ...............................Acido oleico .................................Acido cítrico ................Acido palmítico ...............................Acido mirístico ...............................Acido esteárico ...............................Acido benzoico ...............................

Efectos de la tensión

SustanciaAcido sulfúrico al 10% .........................Acido sulfúrico al 10% .........................Acido sulfúrico al 10% .........................Acido nítrico al 10%...........................Acido nítrico al 10% ...........................Acido nítrico al 10% ...........................

III. ALCALIS

Sustancia

Hidróxido de sodio al 50% ......................Hidróxido de sodio al 10% ......................Hidróxido de sodio al 1% .......................Hidróxido de amonio concentrado ................Hidróxido de amonio al 10% ....................Hidróxido de potasio al 40% ....................

Efectos de la tensión

Sustancia

Hidróxido de sodio al 10% ......................Hidróxido de sodio al 10% ......................Hidróxido de sodio al 10% ......................Hidróxido de amonio al 10% ....................Hidróxido de amonio al 10% ....................Hidróxido de amonio al 10% ....................

IV. SOLUCIONES SALINAS

Sustancia

Cloruro de sodio al 10% ........................Cloruro de calcio al 2/2% .......................

Cloruro de amonio saturado .....................Nitrato de plata al 2 /2% .......................

Fluoruro de sodio al 4% ........................Cloruro de zinc saturado ........................Pasta de corro de inc.........................Nitrato de amonio al 10% .......................Carbonato de sodio al 10% ......................Bromuro de potasio al 3% .......................Sulfato de cobre al 10% ........................

Cambio deapariencia

Cambio deapariencia

NingunoNingunoNingunoNingunoNingunoNinguno

Tensión, psi

448043604650448038904100

41

104 Capítulo 9


CUADRO C-Datos sobre resistencia qulmica (cont.)

V. SOLVENTES ORGANICOS

Sustancia

Alcohol etílico al 95% ..........................Alcohol etílico al 95% ..........................Alcohol isopropílico ...........................Glicerina .Keroseno .Combustible SR-6 .............................Combustible SR-10 ............................Tetracloruro de carbono ........................Cloroformo .Eter etílico .Alcohol metílico .Glicol etilene .Ciclohexano .Solvente C Skelly .............................Gasolina de aviación ...........................

Trementina .

VI. ACEITES Y GRASAS

Sustancia

Aceite ASTM No. 3 ...........................Aceite de motor Sinclair, liviano ..................Aceite Wesson ...............................Aceite crudo sulfuroso ..........................Aceite de pescado..............................Aceite de la producción de pulpa química de madera..Aceite de maíz ................................Aceite mineral ................................Aceite alcanforado .............................Petrolato liíquido ..............................Lanolina .....................................

Efectos de tensión

Sustancia

Detergente "All" al 5% ........................Detergente "All" al 5% ........................Detergente "All" al 5% ........................Aceite de motor Sinclair, liviano ................Aceite de motor Sinclair, liviano ................Aceite de motor Sinclair, liviano ................Aceite crudo sulfuroso .........................Aceite crudo sulfuroso ..........................Aceite crudo sulfuroso .........................

VII. MISCELANEOS

Sustancia

Peróxido de hidrógeno al 3% ....................Lysol .

Brea para tubos...............................Jabón de Castilla ..............................Solución de jabón de Castilla al 10%..............Clorox .Trietanolamina ...............................Alcanfor en escamas ...........................

Periodo deinmersión

2 semanas

2 semanas2 semanas2 semanas2 semanas2 semanas2 semanas2 semanas

2 semanas

2 semanas12 meses12 meses12 meses12 meses12 meses12 meses


2 semanas

2 semanas

2 semanas

12 meses2 semanas2 semanas2 semanas2 semanas2 semanas2 semanas2 semanas


+ 2,06+ 0,68- 0,08

- 0,14

+ 0,07+31,6- 0,01

+183

+27

+ 0,15+ 0,51+ 0,25+ 0,09+ 0,31


+ 0,08+ 0,05- 0,03

+ 1,08


Control6 meses

12 mesesControl

6 meses12 meses

Control6 meses

12 meses


12 meses

12 meses


Variación depeso (%)+ 1,03+21

+- 0,39

Cambio deapariencia

NingunoMNngunoNingunoNingunoNingunoExpandidoNingunoExpandidoDisueltoAblandadoExpandidoNingunoLevemente expandidoNingunoNingunoNinguno

Cambio deapariencia

NingunoNingunoNingunoColor azulosoNingunoNingunoNingunoNingunoNingunoNingunoNinguno

Tensión, psi

448043404470448047304900448045404875

Cambio deapariencia

AmarillentoAblandadoLeve amarilleamientoNingunoNingunoNingunoNingunoNinguno

105

106 Capítulo 9

CUADRO C-Datos sobre resistencia química (cont.)

RESISTENCIA QUIMICA COMPARATIVAPLASTICOS ABS Y METALES

SustanciaAcido sulfúrico al 10% .........................Acido sulfúrico al 50% .........................Acido clorhídrico al 10% .......................Acido nítrico al 10% ...........................Acido acético al 10% ..........................Hidróxido de sodio al 10% ......................Hidróxido de sodio al 50% ......................Hidróxido de amonio ..........................Cloruro de sodio..............................Cloruro férrico ...............................Sulfato de cobre ...............................Nitrato de amonio .............................Sulfuro de hidrógeno hidratado ..................Cloro hidratado ...............................Dióxido de azufre hidratado .....................Gasolina .....................................Bencina .....................................Tetracloruro de carbono .........................Acetona .....................................Alcohol .....................................

ABS

ExcelenteExcelenteExcelenteBuenaExcelenteExcelenteExcelenteExcelenteExcelenteExcelenteExcelenteExcelenteExcelenteExcelenteExcelenteExcelentePobrePobrePobreExcelente

Acero al carbonoPobrePobrePobrePobrePobreExcelenteExcelenteExcelenteMedianaPobrePobreMedianaMedianaPobrePobreExcelenteExcelenteExcelenteExcelenteExcelente

Acero al cromoníquel

PobrePobrePobreExcelenteBuienaExcelenteExcelenteExcelenteBuenaPobreExcelenteExcelenteBuenaPobreMedianaExcelenteExcelenteExcelenteExcelenteExcelente

CobrePobrePobrePobrePobreMedianaMedianaMedianaPobreBuenaPobrePobrePobrePobrePobreBuenaExcelenteExcelenteExcelenteExcelenteExcelente

(Estas clasificaciones aparecieron en el artículo "Cómo y cuándo usar tubos plásticos", por G. Sorell, M. W.Kellogg Company, New York, N.Y., en la revista Chemical Engineering, 23 de marzo de 1959.)

Existen muchos informes, no confirmados,acerca de los ataques de roedores a los tubos plás-ticos en instalaciones. Los informes provenien-tes del oeste de los Estados Unidos han men-

cionado la destrucción de tubos plásticos porardillas terrícolas y otros roedores. Informesprocedentes de Pensilvania mencionan que los

cerdos y las marmotas atacan los tubos plásticospara obtener agua, y en informes similares dela región septentrional de los Estados Unidosy del Canadá se habla de erizos y puercoespines.Nunca se ha recibido evidencia confirmada deque tales ataques sean generales o aun ocasio-nales. En las investigaciones sobre termoplásticosde la Fundación Nacional de Saneamiento seestudió este problema. El procedimiento seguidodurante dichos estudios y los resultados obteni-dos fueron los siguientes:

Condicionamiento

1) En las horas del día, las ratas fueron ali-mentadas con raciones reducidas, calculadas para

impedir la muerte por hambre. En las horas de lanoche, se les dejó sin alimento y sin agua. Estolas mantuvo en buena salud y con resistencia, peroal mismo tiempo con hambre. En los fines de se-mana se paralizaba temporalmente el experimento,y las ratas recibían raciones completas.

2) Cuatro ratas de la misma especie fueroncolocadas en jaulas dobles, con una barrera par-cial que consistía en una placa metálica con unorificio cerca del centro, de tamafo suficiente paraque cupiera la rata más grande. Se colocaronalimentos y agua del lado opuesto de la barrera.Durante tres días, las ratas fueron condicionadaspara pasar a través del orificio para obtener ali-mentos y agua. Una caja de madera para quesirviera de nido fue colocada en el compartimientoque no contenía alimentos. Con una sola excep-ción, todas las barreras de tubería fueron instala-das horizontalmente.

Horario del ensayo

Cada día, después del período de condiciona-miento, a las 5 p.m., se removía la barrera par-cial y se reemplazaba con barreras de tubos, repre-

/

B


sentando a cada grupo de tubos plásticos. A lamañana siguiente, se reemplazaba la barrera par-cial y se colocaban raciones reducidas en el com-partimiento para alimentos. Cada mañana seexaminaban cuidadosamente los tubos y se man-tenía un registro de los resultados. Los tablerosde ensayo de tubos plásticos se intercambiaban adiario, a fin de que el mayor número posible deratas tuviese oportunidad de roer. En las barrerasde tubos plásticos, cada tubo estaba expuesto endos formas, una cortada, presentando un borderoible y otra en su forma redondeada sin presen-tar estos bordes.

Duración del experimento

El experimento duró tres meses o menos, puessi con la misma colonia de ratas no se obteníanresultados en ese tiempo, las ratas perdían gra-dualmente su eficiencia en el roer. Esta disminu-ción se debía a que las ratas aprendían que podíanesperar para obtener alimento en el día, y pararíande roer.

Las investigaciones incluyeron tanto un borderoíble como la carencia de éste, para imitar lascondiciones reales de uso de los plásticos, talescomo juntas, o fracturas que pueden ocurrir enel momento de la instalación o por accidente.

Al interpretar los resultados de la investigación,debe tomarse en cuenta el hecho de que existe unahabilidad aparente de las ratas, para roer todomaterial de dureza inferior al esmalte de susdientes, y por lo tanto muy pocos materiales pue-den ser considerados absolutamente a prueba deratas. Los roedores deben roer materias duraspara contrarrestar el crecimiento de sus dientes,pues de otra manera sus dientes crecerían tantoque romperían sus mandíbulas o provocarían sumuerte por hambre. Por tanto, es aparente que la

,.' mayoría de los materiales pueden ser consideradossólo relativamente a prueba de ratas.

Controles

Con fines de comparación, se prepararon dosjaulas adicionales, una con una barrera de tubosde acero galvanizado y otra con una barrera de

': tubos de cobre.

Resultados

Los resultados de estos experimentos aparecenen el cuadro D.*

* Cuadro 44 del Informe sobre Plásticos de la FNS.

No hubo evidencia definitiva de que el plásticofuese comido en ningún caso, como lo demostróla presencia de raspaduras o briznas. Se obtu-vieron evidencias de ataques en todos los casos enque se presentaba a las ratas un borde susceptiblede ser roído. Los resultados obtenidos con lostubos de PVC indican que no hay penetracióncuando no presentan esos bordes, aun cuando unode estos tubos mostró marcas de roeduras envarias partes, aunque sin penetración, con 48noches de exposición. Por otra parte, el polietileno,posiblemente debido a su naturaleza más blanda,fue penetrado fácilmente en ocho noches, sin elborde y en una noche cuando se presentaba elborde. El poliestireno modificado al caucho mos-tró signos de ataque cuando se presentaba entero,pero no hubo penetración de ocho a 19 noches. Elmismo tubo fue horadado completamente al ex-ponerle a las ratas un borde que podía ser roído.

El tubo de butirato de acetato de celulosa, conel borde roíble, presentó evidencias de extensaroedura; en el mismo tubo sin el borde seobservó gran cantidad de roedura, lo mismo quepenetración del tubo, evidente por la presencia deun orificio de buen tamaño en la 13a noche en uncaso y en la 29a en el otro.

Se observaron leves rasguños en el tubo de cobreexpuesto sin borde roíble, y ninguno en los tubosde acero galvanizado. No se observaron efectosadversos en estos tubos metálicos.

Cuando se llenaron con agua tubos de metal yde cada clase de plásticos, tapándoles ambos ex-tremos y colocándolos junto a las paredes de lasjaulas de las ratas a las que se había dado ali-mentos pero negado agua, no hubo signos deataque en ninguno de los materiales ensayados.

Aunque la variedad negra o gris de las ratasparece ser relativamente más agresiva hacia eltubo plástico, la variedad parda también demostrósu habilidad para horadarlo.

Estos resultados demuestran que, bajo las con-diciones de los experimentos, el tubo plástico essusceptible al ataque de las ratas. El material nofue usado como alimento, pero fue atacado parapoder alcanzar alimentos y agua cuando el ma-terial constituía un obstáculo para ello y las ratasestaban privadas de comida y bebida. Tambiéndebe recordarse que las ratas fueron condiciona-das para atacar el tubo plástico, y que, en condi-ciones naturales, con una serie de factores impo-

107

CUADRo D-Resistencia del tubo plástico a la perforación por ratas salvajes

Forma deexposición

Tubo entero

Borde roíble 2

Exposicióntotal

(noches)

27

Primera evidenciade ataque

1l noche, algu-nas marcas en lapieza No. 2

-1 1¡

2a noche

Entero 48 1lí noche

-I 1 1 _ _ ___1______

Entero

Entero

8

8

Ninguna

Ninguna

Penetración y/obrechas *

Ninguna pene-tración, ningunabrecha

Penetración y bre-cha, 2' noche

Roedura exten-siva, sin pene-tración ni brecha

Ninguna

Ninguna

Tipo de las roeduras

Ninguna marca des-pués de la primeranoche

Briznas menudas

Briznas menudas

110 RMP Entero 19 o10 noche, Nos. Sin penetración Partículas medianas2 y 3 roídas envarias partes

230 RMP Entero 30 13a noche, pe- Sin penetración Partículas finasquefia área roída

230 RMP Borde roíble 1 la noche, No. 2 Penetraciónybre- Partículas finasroída completa- cha, 1' nochemente

150 P Borde roíble 6 2a noche, leve Penetraciónybre- Partículas gruesasroedura en el cha, 6a nocheborde

150 P Entero 8 8' noche, No. 3 Penetraciónybre- Partículas gruesascasi roída en dos cha, 8- noche

180 CAB Entero 19 2 a noche, algu- Penetración en la Partículas muy finasnas marcas en la 13' noche, peroNo. 2 sin brecha

200 CAB Borde roíble 2 1l noche, leve Sin brecha Partículas gruesasroedura; 2a no-che, roedura ex-tensa

200 CAB Entero 29 Extensa roedura Penetración en la Partículas muy finasa través de todo 29 a noche, peroel período de sin brechaexposición

Cobre Borde roíble 15 1 1 ' noche, finos Idem en 1 5 ' no-rasgufos super- cheficiales

Acero Borde roíble 15 Ninguna Ningunagalvanizado

e Penetración se refiere solamente aun acceso al agua y al alimento.

la rotura de la pared del tubo; brecha se refiere a la obtención de

108

Clase

PVC

PVC

PVC

No. del plástico

100

140

140

240

320

PVC

PVC

*

a

I I I 1Ila

_1 ___ 1 _l __


sibles de imitar bajo las condiciones controladasdel Laboratorio, podrían haber atacado o no.Además, tal como ya se ha indicado, casi todos losmateriales compuestos deben considerarse sólo re-lativamente a prueba de ratas.

De este estudio se concluyó que los roedores no

atacarán el tubo plástico si están en libertad, y siexiste otro acceso a posibles alimentos o al agua.

Los diferentes termoplásticos pueden dar unservicio satisfactorio bajo todas las condicionesconocidas de uso en abastecimientos de aguapotable.

109

CAPITULO 10

Los puntos de vista de la industria en relación con los plásticos, incluyendolas actividades del Instituto de Tubos Plásticos

En la actualidad, la industria de los plásticosestá creciendo rápidamente en los Estados Uni-dos, siendo una de las pocas cuya producciónalcanza miles de millones de dólares. Los plás-ticos representan un gran negocio para muchospequeños fabricantes en todo el país, quienesestán manufacturando casi toda clase de artículoso productos con algún tipo de plástico. El sectordedicado a los tubos plásticos, ha crecido desdeuna industria con un volumen de ventas deaproximadamente $500.000 en 1948, a más de$60.000.000 en 1961. Sin temor a exagerar,se puede predecir que el volumen de ventas detubos plásticos y sus accesorios, sobrepasará los$350.000.000 para 1972.

Quizás se pregunte cómo es posible que serealice este crecimiento durante un período de10 años. Las predicciones de los hombres claveen la industria de tubos plásticos están basadasen los siguientes factores básicos, entre losmuchos que pueden considerarse:

1) Normas globales que incluyan los requisitostanto de los materiales como de servicio. Estasnormas están siendo elaboradas por la industria,con la estrecha colaboración de los usuarios de losproductos, organismos reguladores y entidadesno oficiales, como la Fundación Nacional deSaneamiento.

2) Mayor aceptación, a través de códigos yotras disposiciones reguladoras, en todo el país,a nivel estatal y municipal. Tal aceptación está

tomando auge rápidamente y continuará hacién-dolo, a medida que más organismos importantesadopten reglamentos realísticos, que permitan eluso de tubos plásticos de calidad en aplicacionesapropiadas.

3. El mercado potencial de aplicación a los sis-temas de desagie de aguas servidas y pluviales yventilación cloacal (DWV-Drain-Waste andVent Piping). Este sector de aplicación está reci-biendo hoy en día un gran estímulo debido a lapromulgación de las normas comerciales apli-cables a los tubos DWV, fabricados con mate-riales de PVC y de ABS.

4) Aumento de las instalaciones de alcantari-llas y cloacas de plástico. El uso de compuestosplásticos de calidad ampliará la aceptación de lascloacas y tuberías plásticas para aguas de lluvia.

5) Técnicas superiores de fabricación y mejoresmateriales para juntas. Constantemente se estánrealizando progresos en esta área, lo cual será degran ayuda en la elaboración de productos demejor calidad a precios más bajos.

6) Advenimiento de nuevos materiales con unamayor resistencia al impacto y a las temperaturasmás elevadas. Continuamente se están desarro-llando nuevos materiales que tienen cualidadesmás deseables, tales como los nuevos materialesde PVDC que son resistentes a temperaturas máselevadas. con los que va se están prodmliiendotubos.

7) Mayores sectores de la industria, tal comolos fabricantes de tubos de metal, que se estándedicando al campo de los tubos plásticos, apor-

110

La industria y los plásticos 111

tando sus grandes recursos técnicos a esta indus-tria. Los grandes fabricantes de equipos muyespecializados, están desarrollando un equipo es-pecial de alta velocidad para la producción másefectiva de tubos plásticos.

8) Creciente cooperación con los sindicatos deplomeros y otras ramas de la construcción, en elentrenamiento de artesanos para la instalaciónadecuada de tubos y accesorios termoplásticos.Esta tendencia aumentará a medida que los diri-gentes de los organismos reguladores oficialesadopten las revisiones de los códigos de instala-ciones sanitarias que permitan el uso de los tubosplásticos en las viviendas.

9) La expansión natural de todos los mercadosdebido al crecimiento, aumentos del número deviviendas, construcciones industriales y facilidadesde saneamiento. Estos factores tendrán gran in-fluencia en el crecimiento de la industria de losplásticos en la próxima década.

10) Educación del público, arquitectos, contra-tistas, agentes de compra, en forma continua ycreciente, sobre las diferentes clases de tubos plás-ticos disponibles, la forma en que pueden ser espe-cificados y cómo deben ser usados. La aceptación,siempre en aumento, de los tubos plásticos paratuberías, descubre constantemente nuevos hori-zontes para el uso de éstos. El mal uso o laserradas aplicaciones durante el pasado han in-fluenciado adversamente a muchos organismosreguladores.

Los miembros directivos de la industria plás-tica confían en que las nuevas normas para tu-bos que han de trabajar a presión, de materialesde polietileno, de PVC y de ABS, resultarán enun mayor uso de estos materiales. De acuerdocon las nuevas normas, todos los plásticos rígi-dos para el servicio a presión, tendrán diámetrosexteriores iguales a los de las tuberías de acero.Todos los tipos más importantes mencionadosanteriormente, tendrán una clasificación de pre-siones según las normas. Para el usuario de lostubos, las nuevas normas se traducirán en unamayor facilidad para comprar los productos y enuna mayor certeza de que los tubos rendirán unservicio satisfactorio en cada una de las cate-gorías principales y, para cumplir con las normascomerciales, el tubo deberá llevar el Sello deAprobación nSf. Como ya se ha dicho, este Sello

significa que el tubo está en conformidad con lasvarias pruebas especificadas en las normas y quecumple con los requisitos toxicológicos y organo-lépticos de la Fundación Nacional de Sanea-miento.

La industria ha reconocido que uno de susmayores obstáculos para lograr que los tubosplásticos sean aceptados por los códigos oficiales,es el acatamiento absoluto de las normas recono-cidas. Los funcionarios de los acueductos y losingenieros sanitarios estatales han decidido que,además de las propiedades no tóxicas de lostubos plásticos aprobados, quieren tener laseguridad de que el tubo plástico satisface lasnormas sobre propiedades físicas; en otras pala-bras, quieren que el tubo retenga el agua.

La industria puede visualizar amplios usospara cada uno de los tres tipos de tubos plásticosmencionados previamente, así como también unmayor uso del polipropileno. En la actualidad,un 90% de los tubos plásticos manufacturadosson de PE, de PVC y de ABS. El polietileno haestado a la cabeza entre estos tres tipos, pero losde PVC y de ABS están ganando terreno rápida-mente. El principal uso del polietileno ha sidoen la producción de tuberías para sistemas deriego de jardines, tuberías para regadío de gran-jas y en pozos de agua. También se emplea aveces el polietileno para conducción de gas y seestá considerando su uso para conductos eléctri-cos, tuberías para la distribución de gas naturaly en campos petrolíferos. El material de PVC,rígido y no plastificado, se usa en la distribu-ción de agua y gas, para riego y, en especial, enlos procesos químicos. La aceptación del PVCpara conductos eléctricos está aumentando, bajola aprobación del Underwriters Laboratory. Lamayor utilización de los tubos de ABS es en laconducción de agua y en la manipulación de gas.La aplicación potencial de los tubos de PVC yde ABS en los sistemas de drenajes, de evacua-ción de aguas servidas y de ventilación cloacal enviviendas, es muy grande. Muchas zonas per-miten el uso de estos materiales en forma experi-mental y en algunas ciudades de los EstadosUnidos, las normas de construcción han sido

112 Capítulo 10

modificadas para permitir el uso de los plásticosen dichas instalaciones.

De los siguientes materiales, dicloruro de po-livinilo, acetal, epoxia y poliester reforzados,poliéter clorado, epoxia fenólico y polipropileno,parece que el polipropileno tiene las mayoresposibilidades de aplicación en el futuro inme-diato. Se espera aumentar su producción y en-contrarle mayores usos en el manejo del petróleocrudo, en la disposición de agua salada, en ladistribución de gas y en el campo del agua pota-ble. Es posible que el dicloruro de polivinilo seutilice en aplicaciones de agua caliente, aunqueparece que serán necesarios más experimentosantes de que pueda utilizarse de forma general.

La industria de tubos plásticos ha hecho gran-des progresos durante la década pasada y segura-mente sus dirigentes reconocen que el éxito alargo plazo de dicha industria depende de lafabricación de productos de calidad, ya queestán en competencia con las industrias de tubosmetálicos, que están en el mercado y son especifi-cados e instalados con base en muchos añosde servicios y la normalización de dimensiones.La División de Tubos Termoplásticos de la So-ciedad de la Industria de los Plásticos y su suce-sor actual, el "Instituto de Tubos Plásticos", hantrabajado vigorosa y diligentemente para desa-rrollar normas dimensionales y de servicio paralos diferentes tipos de tubos y accesorios plás-ticos, los cuales asegurarán al público la calidaddel producto. El Laboratorio de Ensayos de laFundación Nacional de Saneamiento ha ayudadoa la industria plástica en este esfuerzo, efec-tuando la evaluación científica de sus productos,relacionada con su adaptabilidad, para usosdonde la seguridad de la salud pública es degran importancia. La industria ha desarrolladonormas de servicios aceptables y sus productosestán siendo aceptados ahora en los códigos, per-mitiendo su utilización bajo condiciones especifi-cadas.

Los siguientes fragmentos del Código dePlomería del Estado de Virginia, muestran latendencia existente en los Estados Unidos, de

aceptar los tubos plásticos para usos donde entreen juego la salud pública:

Capítulo 4: Juntas y conexiones

4.2.14 Juntas plásticas: Todas las juntas detubos plásticos sólidos para desagüe se soldaráncon solvente. Todas las juntas se harán deacuerdo con las instrucciones del fabricante.

Capítulo o0: Abastecimiento y distribución delagua

10.10.1 Tubos de distribución de agua, tube-rías y accesorios: Los materiales de los tubos ytuberías de distribución de agua serán de bronce,cobre, plomo, hierro fundido, hierro forjado,hierro al hogar abierto, acero o plástico. Todoslos tubos y accesorios de hierro, roscados, serángalvanizados (recubiertos de zinc) o recubiertoscon cemento. Todos los tubos y accesorios dehierro que sean colocados en suelos corrosivosserán alquitranados y las juntas roscadas se cu-brirán y envolverán después de la instalación.Los tubos y accesorios plásticos pueden usarse enun sistema de agua potable solamente para lasconexiones domiciliarias y en el sistema de tube-rías para agua fría fuera del área de construccióno fundaciones. Los tubos y conexiones plásticos,cementos plásticos y lubricantes para roscas paratubos plásticos rígidos, deben haber recibido elSello de Aprobación de la Fundación Nacional deSaneamiento y el fabricante, material y marca defábrica, deben estar incluidos en la "Lista delSello de Aprobación de Materiales, Tubos y Ac-cesorios Plásticos para Sistemas de Abastecimien-tos de Agua Potable", compilada y publicada porel Laboratorio de Ensayos de la FNS, Ann Arbor,Michigan. Todo el material plástico mencionado,en el sitio de instalación, debe ostentar en formavisible el mencionado Sello de Aprobación. Todoel material plástico usado también deberá estarde acuerdo a las normas apropiadas especificadasen la Tabla 3.5.

Capítulo 11: Sistema de desagüe

11.1.5 Sistemas de residuos ácidos: Los sis-temas de desagües separados para desechos ácidos,seifi ue ...l.lat ies jesisteil .es a a corrosiili,aprobados por la autoridad administrativa. Losmateriales que pueden sef usados en tales sistemasincluyen: el hierro fundido con un alto contenidode silicón; tubos de vidrio de boro-silicato, pre-


tensado de baja expansión; tubos plásticos; tubosrecubiertos de plásticos y tubos de plomo. Cuandola autoridad administrativa así lo apruebe, po-drán utilizarse tubos de arcilla vitrificada y mate-riales para juntas a prueba de ácidos, bajo tierra,dentro del área de construcción, siempre que secoloquen con envoltura o riñón de concreto simpleo armado, en forma tal, que soporten la sobre-carga anticipada.

11.2.1. Zanjas separadas: La cloaca del edificio,cuando se instala en una zanja separada de latubería de distribución de agua, será de hierrofundido para drenaje, arcilla vitrificada, concreto,fibra bituminizada, asbesto-cemento o tubos plás-ticos para cloacas. Las juntas se harán herméticasy a prueba de raíces.

Capítulo 13: Colectores de agua de lluvia

13.1.5. Drenajes subterráneos: Los drenajessubterráneos serán de arcilla o concreto, conjuntas abiertas o con perforaciones o ranurashorizontales; o fibra bituminosa, asbesto-cementoo tubos plásticos perforados. Todas las tuberíasde desagües subterráneas serán de 4 pulgadascomo mínimo. Cuando esté sujeto a inundación,el sistema se protegerá mediante una válvula deretención, ubicada en lugar accesible. Los desa-gies subterráneos pueden descargarse a un alba-ñal con sifón accesible, o a un sumidero con osin ventilación.

13.2.5. Cloaca de aguas de lluvia del edificio:La cloaca de aguas de lluvia del edificio será dehierro fundido para desagüe, arcilla vitrificada,concreto, fibra bituminizada, asbesto-cemento otubos plásticos para desagües.

Muchos estados y numerosas ciudades de losEstados Unidos, han decidido permitir el usodel tubo plástico para aplicaciones específicas.

Esta clase de aceptación por parte de los orga-

nismos oficiales no podría esperarse en nuestracultura moderna si la industria interesada nofuese sincera en sus esfuerzos para producirproductos de una calidad tal que puedan cumplircon normas aceptables. Desde el punto de vistade las autoridades de salud pública, las normasfísicas para los tubos que conducen agua potableson tan importantes para la aceptación de dichostubos como la seguridad sanitaria de los mate-riales usados en su fabricación.

Las nuevas normas de la industria de los plás-ticos para los tubos, son muy significativas y va-liosas por una serie de razones, no sólo desde elpunto de vista de la industria, sino también delinterés de los organismos oficiales y del público:

1) Las nuevas normas proporcionan una seriede tamaños de tubos con presiones de clasificaciónconstantes. Las presiones de clasificación se basanen las categorías de los esfuerzos de diseño, dentrode las cuales se cataloga cada material especifico.La catalogación de los materiales está basada enun método uniforme de pruebas y en un criteriouniforme del esfuerzo de diseño para todos losmateriales, desarrollados después de un estudio deingeniería de cinco años, realizado por el Comitéde Esfuerzo Hidrostático de Diseño del Institutode Tubos Plásticos. Basándose en el "Métodotentativo para determinar los esfuerzos hidrostá-ticos a largo plazo y los esfuerzos hidrostáticos dediseño de tubos termoplásticos", el Comité con-tinúa recomendando a los fabricantes esfuerzos dediseño apropiados para nuevos materiales, a me-dida que dichos materiales se ofrecen a la ventapara ser utilizados en tubos plásticos. Estos es-fuerzos de diseño están basados en ensayos alargo plazo de tubos fabricados con los nuevosmateriales. Las categorías de esfuerzos de diseñoson seleccionadas de una secuencia de números,cada uno un 25% mayor que el precedente. Asíque, además de proporcionar una base sólida deingeniería en el diseño de los tubos plásticos, sólolas mejoras significativas en las propiedades delmaterial, conducen a un aumento en la presiónde clasificación. Ningún material se consideramejor que uno existente, a menos que sea un 25%mejor, o sea, que un material nuevo que puedaproveer datos indicando un esfuerzo de diseño de951 psi, sería considerado como de 800 psi, porqueno es 25%o mejor que el esfuerzo de diseño estable-cido de 800 psi para materiales existentes. Lascategorías de esfuerzos de diseño establecidas porla industria son las siguientes: 500, 630, 800,1.000, 1.250, 1.600 y 2.000 psi. La siguiente cate-goría de esfuerzo de diseño será de 2.500 psi. Losmateriales pertenecientes a estas categorías varíandesde ciertas resinas de polietileno Tipo II de 500psi, hasta el PVC Tipo I de 2.000 psi.

2) Las presiones de clasificación bajo las nuevasnormas también se normalizaron a intervalos de

114 Capítulo 10

25%. Las presiones de clasificación normales hansido fijadas en 63, 80, 125, 160, 200 psi, etc.

3) Con esfuerzos de diseño y presiones de clasi-ficación especificadas y fijadas a intervalos de25%, el número de series dimensionales estátambién limitado a intervalos de 25% de Rela-ciones Dimensionales Normales (SDR), deldiámetro al espesor de la pared. Los detallesrelacionados con las Relaciones DimensionalesNormales, pueden encontrarse en las normascomerciales publicadas para los tubos de PE, PVCo ABS. Estas normas proporcionan un sistemasólido y técnicamente cabal, con el cual los nuevosmateriales pueden ser evaluados y añadidos a la"Lista", cuando se ha demostrado su posibilidadde uso en sistemas a presión. Este procedimientoes ahora un requisito especificado en los contratosde la Fundación Nacional de Saneamiento querigen el uso de la insignia nSf en los tubosplásticos.

4) Las normas también incluyen requisitos decalidad muy estrictos, que aseguran que los mate-riales están siendo utilizados en forma apropiadaen la producción de tubos. Solamente cuando eltubo llena todos los otros requisitos exigidos porlas normas, puede ser considerado para la asig-nación de la presión de clasificación apropiadaal material usado en su fabricación.

Se ha comentado, en primer lugar, la actitudde la industria, en relación con el sector dedi-cado a la fabricación de tubos plásticos. Hayotro sector relacionado específicamente con lostubos plásticos y es el del moldeado. Los ac-cesorios que se usan para unir los tubos plásticosestán hechos, principalmente, por el método demoldeado por inyección. Los industriales de estesector están dedicados a fabricar productos decalidad, tal como los productores de tubos plás-ticos. El moldeador de accesorios coopera estre-

chamente con los productores de tubos, y cons-

tantemente trata de cumplir normas de calidad

más estrictas en la fabricación de accesorios. Se

da cuenta de que una instalación de tubería no

es mejor que la conexión más débil que se ha

usado para empalmar los tubos. Debido a la

gran variedad de tamaños, formas, tipos y ma-

teriales usados en la producción de accesorios,

este sector de la industria plástica ha sido más

lento en llegar a normas aceptables para sus pro-

ductos. Las Normas de Accesorios están ya en laetapa final de desarrollo y deberán ser aceptadaspor la industria antes de fin de año.

Durante 1963, la División de Tubos Termo-plásticos de la Sociedad de la Industria de

Plásticos, cambió su nombre por el de Institutode Tubos Plásticos. Los objetivos generales delInstituto están establecidos en sus Estatutos enla forma siguiente:

a) Constituir un cuerpo especial de aquéllosdentro de la Sociedad, de acuerdo con sus reglas yestatutos, dedicado a la promoción de un mercadocada vez más amplio para los tubos plásticos yproductos relacionados.

b) Promover y realzar el prestigio de la indus-tria de los tubos plásticos y sus productos, me-diante el uso de escritos, disertaciones, libros,folletos, charlas, publicaciones y otros medios,publicidad, instrucción, propaganda y actividadessimilares.

c) Estudiar, en forma general, los tubos y pro-ductos relacionados, con el objetivo de mejorarcontinuamente la fabricación y mercado de lostubos plásticos.

d) Recopilar y distribuir información estadís-tica y de otra clase, de interés para el público yla industria.

e) Conducir encuestas y evaluaciones de opor-tunidades para la expansión de ventas de tubosplásticos y productos relacionados, compatiblescon los mejores intereses de la industria plásticaen general.

f) Colaborar con los sectores privados o gu-bernamentales, para el avance de los mejoresintereses de la industria y de sus empleados.

g) Promover normas de calidad y procedi-mientos dentro de la industria, y establecer marcasde pureza y calidad reconocidas que demuestrenel cumplimiento de las normas establecidas.

h) Establecer procedimientos de pruebas uni-formes.

El Instituto de Tubos Plásticos está compuesto,además de los funcionarios y asesores, pordos divisiones: la División de Investigación delMercado y la División Técnica.

La División de Investigación del Mercadotiene la responsabilidad de mantener nexos con


otros grupos de la industria interesados en lostubos plásticos y sus aplicaciones, así comotambién la de determinar dónde hay necesidadde normas adicionales, actividades de relacionespúblicas y cualquiera otra actividad que puedaestar dentro del radio de interés para los pro-pósitos generales del Instituto. Esta Divisiónes la que trabaja con los organismos guberna-mentales en un esfuerzo para obtener la acepta-ción de los tubos plásticos en los códigos. LaDivisión de Investigación del Mercado se in-teresa principalmente en la promoción de laspropiedades ventajosas de los tubos plásticos yaccesorios.

En la División de Investigación del Mercadose han establecido los siguientes comités:

El Comité de Instalaciones Sanitarias, que con-sidera los problemas relacionados con los sis-temas de agua potable para viviendas unifamilia-res y granjas, así como también problemas dedesagie de aguas de lluvia, aguas servidas, sis-temas de ventilación cloacal y cloacas.

El Comité de Servicios Páblicos y Privados,cuyas actividades incluyen los sistemas de acue-ductos municipales, redes de alcantarillas munici-pales, sistemas de distribución de gas natural ysus ramales de servicio, reforros y líneas de co-municación.

El Comité de Riego, que se ocupa de los pro-blemas relacionados con los sistemas de rocia-miento, tanto en la agricultura como en la indus-tria, sistemas de riego, tales como los de campos degolf, que no son sistemas públicos o municipales,sistemas de riego subterráneos, temporales o per-manentes.

El Comité Industrial, que se ocupa de todas lasotras aplicaciones de los tuboshn nltncos. inclu-

yendo los sistemas para desechos corrosivos.El Comité del Petróleo, cuyas actividades abar-

can las tuberías colectoras del crudo y del gasnatural, líneas de evacuación, recuperación secun-daria y refinerías.

El Comité de Códigos y el Comité de Publicidad,que están dirigidos por el Presidente de la Divi-sión de Investigación del Mercado.

Las actividades de los comités estarán guiadaspor el Director de Investigación del Mercado.

La División Técnica tiene la responsabilidad

de hacer recomendaciones en relación con eldesarrollo de normas necesarias y de cualquierasunto técnico relacionado con la revisión ymejora de las normas existentes o con la prepara-ción de cualquier procedimiento de pruebas yespecificaciones.

En la División Técnica se han establecido lossiguientes comités:

El Comité de Esfuerzos Hidrostáticos, que seocupa de:

a) Analizar y revisar, cuando se crea necesario,el "Método tentativo para determinar el esfuerzohidrostático a largo plazo y el esfuerzo hidrostá-tico de diseño de los tubos termoplásticos". Larevisión del "Método tentativo" se efectúa paraincluir los materiales plásticos usados en la fabri-cación de accesorios plásticos.

b) Recomendar los esfuerzos hidrostáticos dediseño para los materiales para tubos y accesoriosplásticos a diferentes temperaturas, para agua yotros medios.

c) Desarrollar un método para determinar losesfuerzos hidrodinámicos (golpe de ariete).

d) Elaborar los requisitos para las pruebas depresión prolongada (1.000 horas) en las especifi-caciones. Se necesitan pruebas para las normassobre tubos de PVC y de ABS, a temperaturas de100° F o mayores. Las pruebas de presión pro-longada (1.000 horas) para tubos PVC y de ABS,se basan en la actualidad en 73,40 F, (230 C).

e) Desarrollar los requisitos para las pruebasde ruptura rápida, según se necesiten.

f) Analizar y desarrollar revisiones de todoslos métodos de pruebas de ruptura rápida.

El Comité de Formato de Normas, que se ocupade:

a) Desarrollar un formato uniforme para utili-zarlo en todas las normas industriales y comer-ciales.

b) Desarrollar formatos para informes y bole-tines así como también para las normas.

c) Desarrollar tablas técnicas maestras, quesirvan de guía a los comités técnicos.

d) Considerar un nuevo sistema para prepararlas especificaciones.

e) Editar los documentos que serán enviadosfuera de la División Técnica.

116 Capítulo 10

El Comité de Resistencia al Impacto, que seocupa de:

a) Completar el desarrollo del método paradeterminar la resistencia al impacto de los tubosplásticos y accesorios.

b) Desarrollar los requisitos de impacto paralas especificaciones.

c) Desarrollar un criterio de diseño por im-pacto.

El Comité de Esfuerzos Externos, que se ocupade:

a) Completar el desarrollo del método de pla-cas paralelas, para la realización de las pruebasde esfuerzo externo.

b) Desarrollar un criterio de diseño por cargasexternas.

c) Considerar las cargas externas en los forrosde pozos.

El Comité de Resistencia Química, que se ocupade:

a) Desarrollar un método para determinar laresistencia química.

b) Desarrollar datos técnicos y/o requisitospara la resistencia química.

c) Considerar el ataque de los organismos bio-lógicos.

d) Ayudar en la preparación de una revisióndel Código de las tuberías en la industria química.Esta actividad se le considera urgente y se le darápronta atención.

El Comité de Tensión Diagonal, que se ocupade:

a) Desarrollar un método para determinar elcomportamiento del tubo en sus instalacionescomo viga.

b) Obtener información sobre las inter-rela-ciones de la tensión diagonal, temperatura y am-biente.

c) Desarrollar un criterio de diseño para latensión diagonal.

El Comité de Tubos de ABS, que se ocupa de:

a) Efectuar las revisiones necesarias a lasNorman nart Tnbos de ARS CRS 25?4., (cnR.-

PR).b) Revisar la Norma para los Tubos de ABS

CS 218-59, a fin de incluir los tamaños de lasclases 40 y 80 en el formato CS 254-63.

c) Considerar las recomendaciones sobre laNorma Comercial Propuesta para tubos y ac-cesorios ABS-DWV.

d) Considerar los resultados de las votacionesescritas de los miembros de la industria, sobre lacancelación de las Normas Comerciales CS 219-59y CS 220-59 * para tubos ABS. (Estas Normasse eliminarán para dar preferencia a la CS 254-63

(SDR-PR).

El Comité de Tubos de PVC, que se ocupa de:

a) Hacer las revisiones necesarias a la NormaCS 256-63 (SDR-PR) para tubos de PVC.

b) Revisar la Norma CS 207-60 para tubos dePVC, a fin de incluir los tamaños de las clases 40,80 y 120 en el formato CS 253-63.

c) Considerar las recomendaciones sobre laNorma Comercial Propuesta, para los tubos y ac-cesorios PVC-DWV.

d) Considerar los resultados de la votaciónescrita de los miembros de la industria, sobre lacancelación de la Norma Comercial CS 237-61 *para tubos de PVC. (Esta Norma se reempla-zará con la nueva Norma CS 256-63.)

e) Desarrollar una norma comercial para tu-berías y accesorios para desagies y cloacas.

El Comité de Tubos de Poliolefinas, que seocupa de:

a) Hacer las revisiones necesarias a la Normapara tubos de polietileno CS 255-63 (SDR-PR).

b) Revisar la Norma Comercial CS 197-60, afin de incluir los tamaños de las clases 40 y 80de 1/2 pulgada a 12 pulgadas de diámetros nomi-nales.

El Comité de Tubos de Caucho de Estireno, quese ocupa de:

a) Preparar una revisión de la Norma Comer-cial CS 228-61. (La División de Investigación delMercado ha pedido urgentemente la revisión deesta Norma de tubos y accesorios de este plástico,para desagies y cloacas.)

b) Preparar una revisión de las EspecificacionesFederales WN-P-00380 (GSA-FSS) para tubos yaccesorios para desagües y cloacas.

c) Preparar una revisión de las EspecificacionesFederales L-C-00740 (GSA-FSS) para los con-ductos y sus accesorios.

* Canceladas por el Departamento de Comercio,E.U.A., en 1964.


El Comité de Accesorios, que se ocupa de:

a) Desarrollar especificaciones para conexionesde enchufe (socket).

b) Considerar las recomendaciones sobre lanorma comercial propuesta para conexiones ros-cadas.

c) Considerar las recomendaciones sobre lanorma comercial propuesta para conexiones deinserción.

d) Considerar las recomendaciones sobre laspartes correspondientes a las conexiones y acce-sorios de la norma comercial propuesta, paratubos y accesorios ABS, PVC, DWV.

e) Considerar la necesidad de una prueba detorsión para los accesorios.

Como se puede apreciar en la lista de objetivosy actividades actuales de los Comités Técnicos,el Instituto de Tubos Plásticos está considerandoseriamente los problemas relacionados con lostubos plásticos y sus accesorios.

Hay otros comités que funcionan directamentecomo operaciones del personal en el Instituto deTubos Plásticos. Uno de estos comités puedetratar con los problemas del tráfico que puedanafectar a toda la industria de tubos plásticos.

El Comité Ejecutivo del Instituto tiene laresponsabilidad de notificar a la División deNormas de Utilidad, del Departamento de Co-mercio, de los Estados Unidos, a la FundaciónNacional de Saneamiento y a cualquier otroorganismo competente, cuando se solicita apro-bación para una norma comercial, después deque la norma ha sido aceptada por los miembrosde la industria, a través de procedimientos es-pecificados. Es a través del Comité Ejecutivodel Instituto de Tubos Plásticos que son designa-dos los Comités Consultivos Industriales de losfabricantes de materiales, tubos y accesorios,para mantener nexos con organismos tales comola FNS.

Los miembros de la industria designados paraservir en el Comité Conjunto sobre Plásticos dela Fundación, representan todos los sectores dela industria. Hay representantes de los fabri-cantes de materiales que producen PE, PVC yABS, así como también nilón, estireno y otros

materiales plásticos básicos. El Comité tambiénincluye los productores de tubos y accesorios decada tipo de material plástico.

El Instituto de Tubos Plásticos, a través dela División de Investigación del Mercado o dela División Técnica, está realizando estudiossobre varios aspectos de los tubos plásticos yestá efectuando o programando varias investiga-ciones. El futuro progreso de la industria detubos plásticos depende en alto grado de lamanera avanzada de pensar y planificar delInstituto, para asegurar las respuestas necesariaspara mantenerse a la altura del progreso técnicomoderno.

La Industria de los Tubos Plásticos ha tomadola dirección del desarrollo de programas paragarantizar al público que los tubos plásticospueden utilizarse satisfactoriamente para la con-ducción de agua potable. A ellos debe serencomendada la pre-planificación de programaspreventivos, que proporcionarán protección a lasalud pública. La investigación y los programasde pruebas continuas, para garantizar.productosdignos de confianza, fueron ejecutados bajo elímpetu de una dirección sólida en la industriaplástica. El programa de certificación de la FNS,en relación con la protección a la salud pública,ha acelerado la aceptación de los plásticos en losEstados Unidos.

Uno de los funcionarios del Instituto deTubos Plásticos, el Sr. Edward H. Look, resumiósus puntos de vista en una charla sobre lasperspectivas de la industria plástica de estamanera:

Es la esperanza de nuestra industria que, a me-dida que el público comprador se familiarice máscon las muchas ventajas superiores de los tubosplásticos de calidad, fabricados de acuerdo conlos requisitos estrictos de las normas comercialesy de la Fundación Nacional de Saneamiento, nosólo compare, como lo ha hecho en el pasado,tubos de diferentes tipos y series, sino que tam-bién catalogue claramente las fallas, representa-das por el uso de tubos no aprobados, de bajacalidad, en aplicaciones críticas.

Con el reconocimiento de estos objetivos, que elpúblico consumidor puede tener la certeza de un

118 Capitulo 10

comportamiento satisfactorio y un servicio dura-dero, a través de la selección y aplicación inteli-gente de los tubos plásticos, nosotros, como partede la industria, estamos comenzando a reconocerel potencial que nuestros productos merecen.

Los puntos de vista de los directivos de laindustria de los plásticos son optimistas. Ellos

tienen confianza en sus productos y han desa-rrollado programas para asegurar a los usuariosque los tubos plásticos para la conducción deagua potable, y también para otras aplicaciones,pueden ser producidos con materiales de altacalidad que no constituyen ningún peligro parala salud pública.

CAPITULO 11

Instalación y uso de tubos plásticos, incluyendo característicashidráulicas y de flujo

En los capítulos anteriores se ha hablado sobrela investigación para determinar la adaptabilidadde las tuberías plásticas a los sistemas de aguapotable, sobre los programas de control y dis-ciplina establecidos para garantizar que los pro-ductos plásticos terminados sean sanitariamentesatisfactorios y sobre los procedimientos de en-sayos para materiales, tubos plásticos y acceso-rios. Ahora que estamos seguros de que puedenser producidos tubos plásticos de calidad ade-cuada, y de que se pueden obtener de numerososfabricantes, deben considerarse los problemas deinstalación y uso.

En repetidas ocasiones se ha mencionado queel tubo plástico puede tener muchas áreas deaplicación. El principal uso que consideraremoses para los abastecimientos de agua potable. En1960, el Sr. Martin E. Flentje, Ingeniero Sani-tario Jefe de la American Water Works ServiceCompany, informó sobre una investigaciónhecha por las empresas de servicios de agua,sobre el uso del tubo plástico en los acueductosmunicipales, y afirmaba que el uso exitoso deltubo plástico, durante un largo periodo detiempo, en un millón y medio, aproximada-mente, de instalaciones de acueductos de propie-dad particular-en su mayoría abastecimientosde pozos-llevó a los directivos a realizar lainvestigación. Ellos se interesaban por sabercuánto se estaban usando los tubos plásticos en

los sistemas de acueductos y si se obtenía unservicio satisfactorio. Otras preguntas que sehicieron fueron: ¿Qué opina el personal deacueductos respecto a los tubos plásticos?¿ Cuáles son algunas de las ordenanzas que rigenel uso del tubo plástico? ¿ Exigen los ingenierosde acueductos la aprobación de la FundaciónNacional de Saneamiento en los tubos para laconducción de agua potable? Se enviaron cues-tionarios a más de 1.300 superintendentes deacueductos, en ciudades de más de 5.000 habi-tantes, a través de los Estados Unidos. Serecibieron contestaciones de más de 326 in-genieros, o sea, de casi una cuarta parte delgrupo. Cerca de una tercera parte de losservicios habían usado tubos plásticos, comose muestra en los siguientes cuadros:

CUADRO 1-Diámetro de los tubos plásticosusados

Diámetro(en No. de sistemas

pulgadas) que los utilizan Uso

........ 15

......... 551 .......... 591 ........ 342 .......... 484 .......... 11Otros ...... 15

En su mayoría conexio-nes domiciliarias

Líneas de distribuciónMatrices

119

Capítulo 11

CUADRO 2-Iniciación del uso de tubos plásticosen sistemas de acueductos

Afio No. de sistemas

1940 ................. 11947 ................. 31948 ................. 21950 ................. 61951 ................. 71952 ................. 111953 ................. 151954 ................. 131955 ................. 141956 ................. 111957 ................. 111958 ................. 7

Aproximadamente una tercera parte de losingenieros informaron que ellos exigían la apro-bación de la FNS en los tubos plásticos, mientrasque otros declararon que no conocían muy bienel Programa de la Fundación, pero que deseabantener más información sobre el mismo. Un 65 %de los ingenieros de acueductos informó queellos habían obtenido un servicio satisfactoriode los tubos plásticos. Desde que se hizo elinforme sobre la encuesta de 1960 previamentemencionada, ha habido muchas zonas en todoel país donde se ha usado el tubo plástico ensistemas de agua potable, tanto en municipiosgrandes como pequeños. La expansión del usodel tubo plástico en acueductos privados con-tinúa aumentando cada año.

En la reunión de la Asociación Americana deSistemas de Abastecimiento de Agua, celebradaen Victoria, Colombia Británica, Canadá, enabril de 1961, el señor Robert A. Yale, In-geniero Jefe del Servicio Público del DistritoNo. 1 de Skagit County, Estado de Washington,E.U.A., informó sobre las experiencias de sudistrito con el uso de tubos plásticos desde 1952,y declaró que la razón principal de haber pro-bado el tubo de polietileno fue que la tuberíade servicio de acero galvanizado tenía una vidaútil muy corta, generalmente menor de 10 años,y que los suelos agresivos de algunos sitiosdestruyen el tubo de metal en su exterior,mientras que la rápida tuberculación obstruye

interiormente el flujo. Se usó polietileno clasi-ficado en 125 psi, aun cuando sus presionesnormales de trabajo eran por lo general menoresde 75 psi. Se discutieron los informes sobre losproblemas ocasionados por los primeros métodosde hacer las juntas entre las tomas domiciliariasy los tubos de distribución, y se estableció que lasabrazaderas de plástico moldeadas resultabansatisfactorias cuando se cementaban al tubo paraproporcionar un sello hermético.

El Sr. Yale informó que un equipo de treshombres podía soldar 1.000 pies de tubos deABS de cuatro pulgadas, en una hora, y "cule-brearlos en la zanja en un tiempo muy corto".Se puede efectuar la soldadura en la mismazanja si ésta se encuentra seca, de lo contrariose hará en la orilla de ella. El tubo se puedemover media hora después de soldado, aunquese recomienda no aplicar presión de agua antesde cuatro horas en días secos y de seis a ochohoras en días húmedos.

Se debe señalar que una de las desventajas deluso del tubo plástico se debe a que no siendometálico, no puede localizarse en el subsuelo, amenos que al instalarse se enrolle un alambremetálico alrededor del tubo, debidamente conec-tado al tubo matriz metálico a donde se uneel tubo plástico. Cuando está helado, el tuboplástico no puede descongelarse por medio deprocedimientos eléctricos. Por lo tanto, se debeinstalar debajo de la línea de congelación. Desdelas primeras experiencias sufridas en Skagit, serecomendó el uso de tubos clase 150 psi eninstalaciones que requieren de 40 a 100 psi.Esto proporciona un margen de seguridad paralos golpes de ariete, y protección adicional contrarupturas o daños en la manipulación. Haymuchos informes similares sobre el uso del tuboplástico en sistemas de agua potable. Con lasnormas perfeccionadas para evaluar las propie-dades físicas, hay ahora mejores materiales dis-ponibles y nuevas y mejores técnicas de produc-ción y de instalación, lo cual garantiza tubosplásticos de calidad, que prestan un servicioque esencialmente carece de dificultades en ins-talaciones a través de los Estados Unidos. La

11

120

Instalación y uso de tubos plásticos 121

mayoría de las ordenanzas sobre sistemas deagua potable requiere que los tubos plásticospara las conexiones domiciliarias lleguen hastalos cimientos o fuera de los muros de los cimien-tos de los edificios. Esto se aplica generalmentea los tubos de PE, PVC y ABS. Como haypequeñas diferencias en cuanto a la instalaciónde cada tipo de tubos plásticos, serán con-siderados independientemente.

POLIETILENO

Es esencial que el tubo de polietileno semaneje y se almacene en tal forma que no estéen contacto con materiales que puedan penetrarel plástico y causar la deterioración del tubo, locual reduciría sus cualidades de presión hidros-tática o afectaría adversamente al tubo.

La siguiente es una lista de materiales de usocomún en la construcción, que pueden afectaradversamente al tubo plástico de polietileno:

GasolinaAceite lubricanteAcido muriáticoCombustibles líquidos o gaseososCompuestos aromáticosSolventes sintéticos de pinturaTrementinaPinturasSoldadura de ácido

Si el tubo de polietileno ha estado en contactocon estos materiales, bien sea por un derrame deellos o por almacenamiento en sitios cerradosdonde los vapores pueden penetrarle, no llenarálos requisitos de presión y puede, por otra parte,haber sido afectado en forma tal que el aguaconducida a través del tubo no pueda ser con-siderada como potable. El tubo debe almace-narse con los rollos puestos horizontalmente yno en montones de más de 10 pies de altura.No deberá almacenarse ningún material pesadosobre el tubo de polietileno.

Instalación del tubo de polietileno

El tubo de polietileno puede cortarse de losrollos, en trozos de cualquier longitud deseada,

con un cuchillo, serrucho o segueta. El tubodeberá "culebrearse" en la zanja para dar mar-gen a la contracción y expansión. El tubo depolietileno tiene un coeficiente de expansióntérmica lineal de 15 x 10-5 por grado centígrado.Por cada cambio de 10F, se dará un margende 1" por cada 100 pies de tubería a ser insta-lada. En un clima de temperatura típica, dondese tiene el tubo enterrado debajo de la línea decongelamiento, y temperaturas del suelo de 60°Fen verano, el intervalo de temperaturas irá de40°F a 60°F, o sea, una variación de 20°F.Esto significa que por cada 100 pies de tubosinstalados a la temperatura de verano, se afña-dirán no menos de 2" adicionales de tubo,"culebreándolo" de lado a lado de la zanja.Este excedente se debe introducir uniformementea lo largo de la zanja.

El tubo de polietileno se puede empalmarusando accesorios de inserción, con abrazaderasde acero inoxidable. Los accesorios de inser-ción están hechos generalmente de nilón, poli-propileno o compuestos de caucho de estireno.Hay una variedad de tipos y formas de estosaccesorios para todas las necesidades que puedehaber durante las instalaciones de los tubos depolietileno. Para insertar los accesorios dentrodel tubo se puede utilizar agua caliente paralubricar los accesorios. Bajo ninguna circuns-tancia se usará pasta lubricante de tuberías,cemento de empacadura o cualquier otro tipode lubricante de petróleo o detergente. Lasabrazaderas se colocarán sobre la sección lisa delaccesorio y no sobre la zona de estrías, y seajustarán debidamente para evitar las filtracionesen las juntas. Cuando sea necesario unir untubo plástico a uno de metal, se utilizará unadaptador de inserción. Este aditamento estáfabricado en la misma forma que los otros tiposde accesorios. El extremo roscado del adaptadorse cubre con un compuesto plástico para juntasy se ajusta en la conexión hembra.

Es importante que no se permita el uso deaceite o detergentes en cualquier conexión quevaya a estar en contacto con los tubos de polieti-leno. El tubo de polietileno deberá enterrarse

12 CaIuo1

a no menos de 12 pulgadas de profundidad, ypreferiblemente a no menos de 18. Si la tuberíatiene que cruzar bajo una vía que no es auto-portante, el tubo de polietileno se pasará a travésde un conducto de acero o concreto, para evitarel colapso debido a la compactación constantedel lecho del camino, causada por el tráfico quecircula por éste. Cuando se considera la pro-fundidad necesaria para enterrar los tubos depolietileno y evitar el congelamiento, tambiénse deberá considerar el problema del rellenomáximo. Para un tubo de 75 psi, el relleno nodeberá exceder de 7,7 pies, y para tubos de100 psi, el relleno máximo será de 12,7 pies.Durante las operaciones de relleno, deberá te-nerse cuidado para asegurarse de que no quedenen contacto con el tubo plástico piedras cor-tantes o rocas grandes, lo que podría ocasionarcortaduras o aplastamiento de la tubería, pro-duciendo filtraciones en el sistema. El tubo depolietileno se puede doblar durante la instala-ción, para así facilitar el paso alrededor deárboles o rocas grandes o para hacer un giroen ángulo recto en las esquinas de las calles.El radio de la curva no será menor que el dela vuelta interna del rollo, en el cual el tubofue transportado. Por ejemplo, un tubo de unapulgada de diámetro generalmente viene enro-llado con un radio de 10 pulgadas, mientras queun tubo de 2 pulgadas viene enrollado con unradio de 20". Deberá prestarse atención ade-cuada a la preparación de la zanja en la cual eltubo de polietileno va a instalarse, a fin de queel fondo esté lo más terminado posible y con lapendiente apropiada, que no haya rocas agudasu otras obstrucciones que pudiesen causar dañosa la tubería.

Cuando se usan tubos de polietileno en ins-talaciones de pozos, se deberán considerar laspresiones máximas de cierre. A continuación seseñala la profundidad máxima de pozos porinvección -

La Administración Federal de la Vivienda(E.U.A.) ha publicado el Boletín de MaterialesNo. UM-31 que trata sobre las instalaciones detubos de polietileno, aprobados por la FundaciónNacional de Saneamiento, en unidades de vivien-das unifamiliares y bifamiliares aseguradas poresa institución. Se permite el uso de estos tubospara las conexiones domiciliarias, en pozos porinyección y en las líneas de succión, en tuberíasdesde el pozo a la casa y en otros servicios deagua fría fuera de los cimientos de la construc-ción. Las instrucciones para la instalación sonbásicamente las mismas que han sido delineadasanteriormente para los tubos de polietileno. ElBoletín UM-31 prescribe además, que se harácircular agua fría a través de las líneas antes decubrirlas, de manera de fijar la tubería, extraerleel aire y probar las conexiones. Se mantendrádurante 30 minutos una presión de no menosde 150% de las presiones de trabajo anticipadas,para prueba e inspección. Este procedimiento esverdaderamente recomendable y debería asegurarla debida instalación de tuberías de calidad.

Instalación de tubos de PVC

El tubo de PVC ha sido usado en sistemasmunicipales de agua potable en numerosas insta-laciones a través de los Estados Unidos. Lamayoría de las instalaciones se han efectuadocon tubos de diámetros hasta de 4", aunquetambién se han hecho algunas con tamañosmuchos mayores. El tubo de PVC se está pro-duciendo en tamaños hasta de 12" y hay unoo dos fabricantes que producen tubos con diá-metros de 14" a 16".

El Distrito de Acueductos de Portland, Ore-gón, E.U.A., instaló, en 1962, alrededor demedia milla de tubos matrices de PVC de 8",en una sección de prueba, para comparar laconducta de un tubo de PVC, inherentementeflexible y resistente a la corrosión, con un tubod enI con ;MnCe! CR k1o., o v n e S~·- ···c···I Jv· e-az[I"L"sk voxI1~ YYV L·VIIlIosVII

Presiones de cierre .................................... 40 psiTubo de polietileno de 75 psi de presión de clasificación ...... 77 piesTubo de polietileno de 100 psi de presión de clasificación ..... 132 pies

50 psi55 pies

110 pies

60 psino aceptable88 pies

/1capitulo 11122

Instalación y uso de tubos plásticos

de suelo inestables. Se informó que estas instala-ciones de PVC fueron un éxito completo.

El tubo de PVC ha sido usado en varios casos,tales como laterales en los subdrenajes de filtros,del tipo múltiple, en plantas de filtración deagua. Las propiedades hidráulicas parecidas alvidrio, del tubo de PVC y su resistencia a lacorrosión y a la tuberculación, lo han hecho muyconveniente para esta aplicación.

Muchos ingenieros de acueductos reconoceránque el tubo de PVC, al igual que otros plásticos,ha sido usado por años en la manipulación decloro, ácido sulfúrico, soluciones de sulfato dealuminio y en lechados de carbón y de cal. Siestas aplicaciones corrosivas son aceptables eninstalaciones en plantas de tratamiento de agua,entonces el fácil trabajo de transportar el aguapotable estará reconocido y aceptado a medidaque progresa la industria. Para aprovechar almáximo las ventajas de las características deltubo de PVC, deberán seguirse algunos procedi-mientos de instalación sencillos. Por ejemplo, eltubo de PVC instalado sobre el suelo deberáestar dotado de soportes a intervalos prescritos,bajo temperaturas normales de uso. Si la tem-peratura es mayor de 100°F, el PVC Tipo IIdeberá tener soporte continuo, y para tempera-turas mayores de 1200F, el PVC Tipo I deberátener un soporte continuo. Los fabricantes o laSociedad de la Industria de los Plásticos tie-nen gráficas que muestran las distancias entreapoyos exactos para cada tamaño y tipo de tuboy para cada condición de temperatura. Porejemplo, un tubo de PVC de 2", clase 40, queconduce un líquido a 100°F o que opera en unambiente a 100°F, deberá tener un soporte cada5 pies, a lo largo del tubo. Un tubo de 1", bajolas mismas condiciones, deberá tener un soportecada 41 pies y un tubo de 5" cada 7 pies. Lasbridas, accesorios y válvulas y otras cargas con-centradas a lo largo de la tubería de PVC,deberán ser soportadas independientemente. Lossoportes deberán ser colgantes, del tipo de anilloo de rodillo y rodillos con amplias superficies desoporte. Deberán eliminarse todas las orillascortantes y rebabas de las superficies de soporte.

Para las líneas verticales, se recomienda fijar eltubo de PVC a intervalos que dependen de lacarga vertical involucrada. Tales tuberías verti-cales deberán tener un soporte de asiento en laparte inferior y uno colgante arriba. El coefi-ciente de expansión térmica lineal del PVC TipoI es de 2,9 a 4,6 X 10-5 por *F, y para el PVCTipo II 4,5 a 5,6 x 10- por °F. Se puedeobtener la tensión longitudinal ocasionada porla expansión térmica restringida, usando lasiguiente fórmula:

S = CE(T 2 -T1 )

donde S = tensión de expansión en psiC=coeficiente de expansión térmica lineal

°F-1

E=módulo de elasticidad en tensión, psi400.000 para PVC Tipo I350.000 para PVC Tipo II

T2-T 1=diferencias de temperaturas detrabajo, °F, o máxima diferenciaentre las temperaturas de instala-ción y de operación (el mayor de losdos valores).

Si S es mayor que 550 psi (para juntas deencastre) a 75°F o que 350 psi a 140°F, debehacerse alguna compensación para la tempera-tura mayor. Para obtener la cantidad de expan-sión de compensación que puede ser propor-cionada por los cambios de dirección del tubo ypor su flexibilidad, el Instituto de Tubos Plás-ticos ha usado la regla empírica de que a lostubos se les puede permitir que tomen tantadeflexión lateral como la flexión natural del tubobajo su propio peso, si estuviera sostenido comouna ménsula. Siempre habrá altas presionesinstantáneas, como golpes de ariete, en cualquiersistema de tuberías y uno de los métodos parareducir estas presiones a niveles seguros consisteen introducir un amortiguador en el sistema.Tales amortiguadores pueden tener la forma deun tanque igualador o una cavidad vertical llenade aire, que permitirá que las alzas de presionesse absorban debido a la compresibilidad del aire.En algunas instalaciones, el tubo de PVC estarásujeto a vibraciones, y en tales casos, si éstas nopueden ser eliminadas, una conexión flexible,

123

124 Capítulo 11

entre la fuente de vibración y la tubería, ayudaráa reducir la vibración transmitida al tubo. Paralas líneas de PVC enterradas se aplican los mis-mos procedimientos generales delineados paralas de polietileno. La profundidad de la zanjaserá la misma que para los tubos de polietileno,dependiendo de las condiciones climáticas lo-cales, de manera de proporcionar una protec-ción adecuada contra las heladas. El relleno seefectuará proveyendo en el fondo un colchón de6 pulgadas de espesor, aproximadamente, y unrecubrimiento de espesor similar por encima deltubo; ambos estarán sin rocas u objetos cortantesque puedan dañar el tubo. El resto del rellenoy el apisonamiento es similar al de los tubos demetal. Durante las instalaciones de tubos dePVC que han sido empalmados y colocados enla zanja, es aconsejable fijar el tubo cada 75 ó100 pies, para evitar que se doble, debido alos cambios de temperatura ambiental. Si existela posibilidad de desalineamiento del tubo dePVC durante la instalación, se deberá aconsejara la cuadrilla que los instala que haga la alineación apropiada antes de hacer los empalmes. Lapráctica de desalinear o de forzar el tubo deberáreducirse al mínimo al ensamblar las tuberías.

Para la inspección final y prueba se seguirá elmismo procedimiento descrito para los tubos depolietileno. La presión de prueba será el 150%de la presión de diseño de la instalación, perono deberá realizarse antes de que los empalmesunidos con cemento solvente no estén debida-mente curados. Debe tenerse presente que lasjuntas cementadas de los tubos de PVC puedenno alcanzar la resistencia a la presión de trabajoantes de las 24 horas después de su composición.

El tubo de PVC deberá almacenarse en es-tantes donde tenga soporte continuo hasta elmomento de su uso. Se evitarán las orillascortantes o rebabas de metal en los estantes.Los accesorios de PVC se almacenarán en ca-jones o gavetas y nunca se mezclarán con ac-.VesorcsV IrlIc.J3, Ii ota.mpA '.AL aesJ

hechos de otros materiales plásticos. Como eltubo de PVC se empalma durante su instalación,se le dará un corte recto y se eliminarán las reba-

bas; este corte puede hacerse con serrucho.Todas las superficies que van a ser empalmadasse limpiarán con un trapo mojado en metiletilke-tona (MEK). Se le aplicará entonces bastantesolvente de cemento al interior y al lomo de losaccesorios de inserción, y el resto del tubo deberácubrirse ligeramente, pero en su totalidad. Estaaplicación puede hacerse fácilmente con unabrocha corriente de pintar, de un ancho aproxi-madamente igual al diámetro del tubo que seinstala. Al insertar el tubo en el accesorio, sele dará de un cuarto a media vuelta para dis-tribuir uniformemente el cemento solvente. Laoperación completa de cementar y empalmar lajunta no debe exceder de un minuto, para ob-tener la reacción apropiada del cemento solvente.

Para los tubos de PVC Clase 80 ó 120 sepueden hacer instalaciones roscadas. El tubo dePVC se puede roscar con herramientas pararoscar tubos de metal, pero deben tomarse pre-cauciones para proteger el tubo. Por ejemplo,se insertará un tapón de madera en el extremodel tubo, para mantener la redondez durante laoperación y para asegurar que las roscas no sedistorsionarán. El tubo roscado de PVC seensambla utilizando un lubricante no-endurece-dor y un compuesto de sellar. Cuando porcualquier motivo sea preferible desmontar eltubo, se usará cinta teflón sobre las roscas. Sinembargo, los promedios de presión de los siste-mas roscados, cuando se utiliza solvente de ce-mento, son alrededor de la mitad del promediode la tubería.

Las gráficas y comentarios que aparecen enlas tablas I y II dan las presiones de operacióny las pérdidas de carga correspondientes a di-versos gastos. Este material ha sido gentilmentesuministrado por la Tube Turns Plastic, Inc., deLouisville, Kentucky, E.U.A.

Debe destacarse que los promedios de presióndeben basarse en un esfuerzo de 2.000 psi paratbe.ría de PCr del Tipo TI 1 .000 psi para elTipo II, a 75°C. Los promedios de 100°F y130°F que aparecen en la tabla I son considera-dos bastante exactos por otros fabricantes. Al-


gunos de ellos estiman que los promedios de150°F son algo altos.

Por cortesía de B. F. Goodrich, se incluyenlas tablas III, IV y V, que dan las pérdidas porfricción en tubos de PVC clase 40 y 80 y elmétodo para calcular el golpe de ariete.

Instalación del tubo de ABS

Para seleccionar el material adecuado, el tipoy clase del tubo de ABS a ser usado en untrabajo específico, hay que tomar en cuenta unaserie de factores. La resistencia al impacto parasoportar los maltratos en el transporte y manipu-lación, la filtración, la resistencia a soportarcargas, la estabilidad en temperaturas elevadasy la resistencia a largo plazo de las juntas sol-dadas con solventes, son algunos de los factoresmás importantes que se deben considerar.

Una consideración muy importante en cual-quiera instalación de tuberías es el problema delas presiones de reflujo, las cuales pueden serhasta 8 y 10 veces mayores que la presiónestática. Deben tomarse todas las precaucionesposibles para los casos de presiones de reflujo.Debe evitarse el uso de válvulas de cierre rápido.Las válvulas se abrirán y cerrarán lentamente.Si se utilizan válvulas automáticas, éstas debendisponer de un by-pass (sistema de desviación)o un arreglo de demora que evite los cierresinstantáneos.

Con los tubos plásticos de ABS, al igual quecon los otros tipos, generalmente se recomiendaque la velocidad máxima de diseño no sea mayorde 5 pies/segundo (1,5 m/s). Las presiones dereflujo son una función de la velocidad, de lalongitud del tubo y del tiempo de cierre de lasválvulas. Para reducir el peligro de altas pre-siones de reflujo y sus consiguientes daños alas tuberías deberán usarse bajas velocidades.Deberá usarse un número suficiente de válvulasde alivio de presión, en sitios apropiados a lolargo del sistema. Las buenas prácticas de laingeniería indican que las válvulas de alivio sedeben colocar en los puntos bajos del sistema,al final de los tramos largos y junto a las válvulasde control. También pueden usarse columnas

reguladoras o cámaras de compensación, paraaliviar la presión en pequeños acueductos, ensistemas de riego y similares. El tubo de ABSno debe instalarse en valles u hondonadas dondecarezca de soportes y esté expuesto a la luz solardirecta. Si tales instalaciones son necesarias, sesoportará el tubo plástico por medio de unamanga de acero o quizás sea aún mejor utilizarun tubo de acero para tales instalaciones. Unade las ventajas del tubo plástico es que se puedeensamblar al lado de la zanja y no en el áreaestrecha dentro de ésta. Pueden emplearse zanjasmás angostas para las tuberías de diámetrosmenores, debido a la simplicidad del empalmedel tubo fuera de la zanja y la posterior coloca-ción de éste dentro de la misma, efectuándoseentonces las pruebas para finalizar el relleno.

El procedimiento normal en la instalación deltubo de ABS consiste en la descarga del tubo,por la cuadrilla, al lado de la zanja. Despuésde limpiar debidamente los extremos del tubo,éste se junta por soldadura con solvente. Luegose hace un ensayo en seco del ajuste del tubo enlos accesorios, y no deberá pasar de un tercioa la mitad de la distancia a la ranura, de manerade obtener una junta apropiada, mediante elcemento solvente. Se utilizará una brocha depintar, no sintética, para aplicar el cementosolvente MEK. En tiempos muy calurosos, aveces es necesario aplicar varias capas adicionalesde cemento para lograr hacer la junta antes deque se seque demasiado. El envase del cementodeberá mantenerse cerrado cuando no se estéusando, pues de lo contrario el diluyente seevaporará y causará un cambio en la consistenciadel cemento. Si se ha aplicado suficiente ce-mento a la junta, se formará un pequeño rebordeentre el tubo y el lomo del accesorio, exceso desolvente que deberá eliminarse. La mayoría delos contratistas esperan una o dos horas despuésde finalizar las juntas de la tubería antes decolocarla en la zanja, especialmente cuando setrata de tubos de diámetros mayores. Los máspequeños pueden ser colocados en la zanja pocodespués de haber sido empalmados. Al igualque con el tubo de PVC, las juntas del tubo

126 Capilulo 11

TABLA I. Presiones de operación del policloruro de vinilo no plastificado.*

Impacto normalComo la resistencia del policloruro de vinilo no

plastificado disminuye a medida que la temperaturade operación aumenta, es necesario disminuir laspresiones de trabajo permisibles, para temperaturasmayores. Las presiones de trabajo a 75°F son aproxi-madamente el 20% de las presiones de ruptura ins-tantánea. Cuando se trabaja a temperaturas queexceden los 75°F, la presión de trabajo máxima deberádeterminarse de la fig. 1, que toma en cuenta laresistencia de flujo plástico del material.

Para determinar la máxima presión de operacióna cualquier temperatura, se determinará primero, conla ayuda del cuadro, la presión de operación máximaa 75°F. Este valor se ha llevado al gráfico, en com-paración con la máxima presión de operación para lastemperaturas entre 50'F y 1500 F. La máxima presiónde operación se encuentra, entrando en la escala in-ferior con el valor de la presión de operación máximaa 75°F, subiendo verticalmente hacia la linea corres-pondiente a la temperatura de operación y luegocruzando a la izquierda hasta la escala vertical (véaseel ejemplo).

.a1X

1

E

Máxima presi6r de operacitn lIbs/pig2I a 75°F

Alto impactoLas máximas presiones de operación disminuyen

con el aumento de temperatura, en una forma similara la del impacto normal del cloruro de polivinilo noplastificado. Las presiones máximas de operación, paralas diferentes temperaturas, se determinan en la mismaforma que para el impacto normal, excepto que se usala fig. 2.

Ejemplo. Para determinar la máxima presión deoperación para un tubo de policloruro de vinilo de

n¼", no plastificado, de alto impacto, a una tempera-tura de 115°F, es necesario encontrar la presión deoperación máxima a 75°F en la tabla correspondiente.Este valor es de 210 psi. Entrando con 210 psi enla escala inferior de la fig. 2 se sube hasta la líneacorrespondiente a 115°F, cruzando entonces haciala escala vertical donde se encuentra la presión bus-cada, que es de 117 psi. La línea flechada indica elprocedimiento.

wU

z_

1

1

Z

Miáxima presiDn de operaci6n lbs/pgll a 75°F

* Reproducido con permiso de la Tube Turns Plastics, Inc., Louisville, Kentucky, E.U.A.

Cuadro 2. Máximas presiones de operación (psi)Cuadro 1. Máximas presiones de operación (psi)

Cuadro 1. Impacto normal-Clase 80Diam.nom. De enchufe Roscado(pig.)

75'F 100'F 130'F 150'F 75'F 100F 130'F l150'F

575 480 370 310 330 275 215 175470 395 305 250 285 240 185 150

1 435 365 285 235 255 215 165 140

1* 360 300 235 195 220 185 140 1201* 325 275 210 175 205 170 135 1102 280 235 180 150 190 160 120 100

21 270 225 175 140 190 160 120 1003 260 215 170 140 170 140 110 954 225 190 145 120 160 135 105 856 195 165 130 110 150 125 95 80

Cuadro 2. Alto impacto-Clase 80Diam.nom. De enchufe Roscado

(pig.) - _ _ _ - _ _ _ _ _ _ - _ _ _ - _ _75°F 100'F 130°F 75'F 100°F 130°F

470 225 120 270 225 70385 190 100 230 190 60

1 355 175 95 205 170 55

1* 295 150 80 180 150 5011 265 140 70 170 140 452 230 125 60 155 130 40

2½ 225 130 55 160 135 403 215 115 55 140 115 354 185 105 50 130 105 356 160 75 25 120 95 30


TABLA II. Gasto vs. pérdida de carga, para tubos de PVC no plastificado y de acero(Agua a la temperatura de 60°F)

Clase 4090

" I i' i7

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130,Gast en gal/min

y -

3

-- It~~~ -I

_ ,,,'//?/' W / _ s ,,/ , 1

A,',. /.

·E4':

0 10 20 30 40 50 60 70 80Gasto en gal/min

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90 100 110 120 130

Clase 80

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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

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O.IrríT_ _ I , 1 I I I

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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130Gasto en gal/min

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i 2

* Reproducido con permiso de la Tube Turns Plastics, Inc.

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128 Capílulo 11

TABLA III. Datos de diseño-Pérdidas por fricción en tubos de PVC Koroseal Clase 40*Velocidad en pies/seg. Pérdidas en m de agua por cada 100 m de tubo.

GAL 1/2" 3/4" 1" 11/4" 11/2," 2" 21/2" 3" 3"/2" 4" GALPOR PORMIN. Vel Per. /e Per. Vel Pe. Ve Pr./el Per. l Pr. Vl Per. Ve! Ve! Per. e V Per. Vel Per. MIN.

2 2.10 3.47 1.20 0.894 .4.23 12.7 2.41 3.29 1.49 1.01 .86 .27 .63 :126 6.34 26.8 3.61 6.91 2.23 2.14 1.29 .57 .94 .26 .57 .098 8.45 46.1 4.82 11.8 2.98 3.68 1.72 .95 1.26 .45 .77 .16 .52 .05

10 10.6 69.1 6.02 17.9 3.72 5.50 2.14 1.44 1.57 .67 .96 .24 .65 .08

12 7.22 24.9 4.46 7.71 2.57 2.02 1.89 .94 1.15 .37 .78 .1115 9.02 37.6 5.60 11.8 3.21 3.05 2.36 1.41 1.50 .51 .98 .1718 10.8 50.9 6.69 16.5 3.86 4.28 2.83 1.99 1.72 .70 1.18 .2420 Tubo 5" 12.0 63.9 7.44 19.7 4.29 5.21 3.15 2.44 1.01 .86 1.31 .2925 9 0 30.1 5.36 7.80 3.80 3.43 2.50 1.28 1.63 .4330 .49 .02 11.15 41.8 6.43 10.8 4.72 5.17 2.89 1.80 1.96 .6135 .57 .03 13.02 55.9 7.51 14.7 5.51 6.91 3.35 2.40 2.35 .81

40 .65 .04 Tubo 6" 14.88 71.4 8.58 18.8 6.30 8.83 3.82 3.10 2.68 1.0345 .73 .04 16.70 9.65 23.5 7.08 10.9 4.30 3.85 3.02 1.3250 .82 .05 .57 .02 10.72 28.2 7.87 13.3 4.78 4.65 3.35 1.5655 .90 .06 .62 .02 11.78 33.8 8.66 16.0 5.26 5.55 3.69 1.8860 .98 .07 .68 .03 12.87 40.0 9.44 18.6 5.74 6.53 4.02 2.1965 1.06 .09 .74 .04 13.92 46.7 10.23 21.6 6.21 7.56 4.36 2.53

70 1.14 .10 .79 .04 15.01 53.1 11.02 24.9 6.69 8.64 4.69 2.9175 1.22 .11 .85' .05 16.06 60.6 11.80 28.2 7.17 9.82 5.03 3.3380 1.31 .13 .91 .05 17.16 68.2 12.69 32.0 7.65 11.1 5.36 3.7185 1.39 .15 .96 .06 18.21 77.0 13.38 35.3 8.13 12.5 5.70 3.8190 1.47 .16 1.02 .07 19.30 84.6 14.71 39.5 8.61 13.8 6.03 4.6195 1.55 .18 1.08 .07 14.95 43.7 9.08 15.3 6.37 5.07

100 1.63 .19 1.13 .08 15.74 47.9 9.56 16.8 6.70 5.64110 1.79 .23 1.25 .10 17.31 57.3 10.5 20.2 7.37 6.81120 1.96 .27 1.36 .11 Tubo 8" 18.89 67.2 11.5 23.5 8.04 7.89130 2.12 .31 1.47 .13 20.46 78.0 12.4 27.3 8.71 8.79140 2.29 .36 1.59 .15 .90 .04 22.04 89.3 13.4 31.5 9.38 10.5150 2.45 .41 1.70 .17 .96 .04 23.6 14.3 35.7 10.00 12.0160 2.61 .46 1.80 .19 1.02 .05 15.3 40.4 10.7 13.6

170 2.77 .51 1.92 .21 1.08 .05 16.3 45.1 11.4 16.0180 2.94 .57 2.04 .24 1.15 .06 17.2 50.3 12.1 16.8190 3.10 .63 2.16 .26 1.21 .07 Tubo 10" 18.2 55.5 12.7 18.6200 3.27 .70 2.27 .29 1.28 .07 19.1 60.6 13.4 20.3220 3.59 .83 2.44 .34 1.40 .08 .90 .03 21.0 72.4 14.7 24.9

240 3.92 .98 2.67 .41 1.53 .10 .98 .03 22.9 85.5 16.1 '28.7260 4.25 1.13 2.89 .47 1.66 .12 1.06 .04 24.9 99.2 17.4 33.0280 4.50 1.30 3.11 .54 1.79 .13 1.15 .04 18.8 38.1300 4.90 1.48 3.33 .62 1.91 .15 1.22 .05 20.1 43.2320 5.13 1.66 3.56 .69 2.05 .17 1.31 .06 21.6 48.4340 5.44 1.87 3.78 .76 2.18 .19 1.39 .07 Tubo 12 22.9 54.5

360 5.77 2.07 4.00 .86 2.30 .21 1.47 .07 24.2 60.2380 6.19 2.28 4.22 .94 2.43 .24 1.55 .08 1.08 .03 25.6 66.7400 6.44 2.5 4.43 1.03 2.60 .25 1.63 .09 1.14 .04 26.8 73.3450 7.20 3.1 5.00 1.29 2.92 .32 1.84 .11 1.28 .05500 8.02 3.8 5.56 1.36 3.19 .39 2.04 .13 1.42 .05550 8.82 4.5 6.11 1.86 3.52 .46 2.24 .16 1.56 .06

600 9.62 5.3 6.65 2.19 3.85 .54 2.45 .18 1.70 .07650 10.40 6.2 7.22 2.53 4.16 .63 2.65 .21 1.84 .09700 11.2 7.1 7.78 2.92 4.46 .72 2.86 .24 1.99 .10750 12.0 8.1 8.34 3.35 4.80 .82 3.06 .28 2.13 .11800 12.8 9.1 8.90 3.74 5.10 .89 3.26 .31 2.27 .13850 13.6 10.2 9.45 4.21 5.48 1.03 3.47 .35 2.41 .15

900 14.4 11.3 10.0 4.75 5.75 1.16 3.67 .39 2.56 .16950 15.2 12.5 10.5 5.26 6.06 1.35 3.88 .43 2.70 .18

1000 16.0 13.7 11.1 5.66 6.38 1.40 4.08 ,.48 2.84 .191100 17.6 16.4 12.2 6.84 7.03 1.65 4.49 .56 3.13 .231200 19.61 19.2 13.3 8.04 7.66 1.96 4.90 .66 3.41 .271300 20.8 14.4 8.6 8.30 2.28 5.31 .76 3.69 .31

1400 22.4 15.6 10.6 8.95 2.59 5.71 .88 3.98. .371500 24.0 16.7 12.0 9.58 2.93 6.12 .00 4.26 .421600 25.6 17.8 12.6 10.21 3.29 6.53 1.12 4.55 .461800 20.0 11.50 4.13 7.35 1.39 5.11 .572000 22.2 12.78 5.03 8.16 1.69 5.68 .702200 24.4 14.05 6.00 8.98 1.99 6.25 .85.

2400 26.7 15.32 6.7 9.80 2.37 6.81 .982600 10.61 2.73 7.38 1.142800 11.41 3.15 7.95 1.293000 12.24 3.58 8.52 1.483200 13.05 3.7 9.10 1.653500 14.30 4.74 9.95 1.96

3800 15.51 6.3 10.80 2.304200 11.92 2.764-)0 12.78 5.2'5000 14.20 3.9555006O0O

4

.43 .03 10

.52 .05 12

.65 .07 .49 .03 15

.78 .10 .58 .04 18

.87 .12 .65 .05 .51 .03 201.09 .18 .81 .08 .64 .04 251.30 .25 .97 .11 .77 .06 301.52 .33 1.14 .15 .89 .08 35

1.74 .43 1.30 .19 1.02 .10 401.95 .54 1.46 .24 1.15 .13 452.17 .65 1.62 .29 1.28 .16 502.39 .74 1.70 .34 1.41 .19 552.60 .90 1.95 .40 1.53 .22 602.82 1.02 2.00 .47 1.66 .25 65

3.04 1.21 2.27 .54 1.79 .30 703.25 1.41 2.32 .60 1.91 .34 753.49 1.54 2.60 .69 2.04 .38 803.69 1.66 2.62 .76 2.17 .42 853.91 1.92 2.92 .85 2.30 .47 904.12 2.04 2.93 .96 2.42 .53 95

4.34 2.33 3.25 1.03 2.55 .57 1004.77 2.82 3.57 1.25 2.81 .69 1105.21 3.29' 3.99 1.45 3.06 .80 1205.64 3.81 4.22 1.68 3.31 .93 1306.08 4.32 4.54 1.93 3.57 1.07 1406.51 4.93 4.87 2.19 3.82 1.23 1506.94 5.54 5.19 2.47 4.08 1.37 160

7.36 6.25 5.52 2.75 4.33 1.53 1707.81 6.58 5.85 3.07 4.60 1.70 1808.24 7.28 6.17 3.39 4.84 1.88 1908.68 8.36 6.50' 3.73 5.11 2.06 2009.55 10.0 7.14 4.45 5.62 2.44 220

10.4 11.8 7.79 5.22 6.13 2.91 24011.3 13.7 8.44 6.07 6.64 3.28 26012.2 15.7 9.09 6.95 7.15 3.85 28013.0 17.9 9.74 7.90 7.66 4.37 30013.9 20.1 10.40 8.88 8.17 4.93 32014.8 22.5 11.00 9.96 8.58 5.50 340

15.6 24.9 11.70 11.0 9.10 6.15 36016.5 27.7 12.3 12.2 9.39 6.58 38017.4 30.6 13.0 13.4 10.10 7.52 40019.5 36.7 13.9 16.7 11.49 9.31 45021.7 46.1 16.2 20.3 12.6 11.3 50023.9 55.0 17.9 24.3 13.0 13.5 550

26.0 64.4 19.5 28.5 15.10 15.8 60028.2 21.1 33.0 16.40 18.3 650

22.7 37.9 17.60 21.1 70024.4 43.0 18.90 24.0 75026.0 48.4 20.20 26.8 80027.6 54.1 21.4 30.1 850

22.7 33.4 900950

1000110012001300

140015001600180020002200

240026002800300032003500

3800420045W5O0O55006O00

*Datos calculados según la fórmula de Williams y Hazen V=CR0,63(H)0,54 X 1,32, utilizando

C = 150. Agua a 60°F. Para las pérdidas de fricción en tubos Clase A multiplíquense los datos dados para laclase 40 por 0,67.

Reproducida con permiso de la B. F. Goodrich Co.

2


TABLA IV. Datos de diseño-Pérdidas por fricción en tubos de PVC Koroseal Clase 80*Velocidad enpies/seg. Las pérdidas en m de agua por cada 100 m de longitud de tubería.

GAL 1/2" 3/4" 1" 11/4 11/2 2" 21

/2" 3" 31/2 4" GALPOR PORMIN. VM PFe. v,1 Pe,. V,1 P¡'. V,1 P-.VeI ¡'Per. V Per. VM Per. M P. Vel Por. Vel P r.AUN.

2 2.74 6 72 1.48 1.51 24 5.48 24.2 297 5.45 1.79 1.34 1.00 .39 .73 .177 46 8.23 31.2 4.45 11.5 2.68 3.34 1.50 .82 1.09 .375 .65 .107 68 11.0 86.9 5.94 19,6 3.57 5.69 2.00 1.39 1.45 .64 .87 .183 .61 .077 8

50 13.7 132.0 7.42 29.6 446 8.60 250 2.10 1.82 .96 1.09 :276 .76 .115 .485 .039 1012 8 91 41.5 5.36 12.0 3.00 2.94 2.18 1.35 1.30 .587 .91 .161 .572 .055 1215 11.1 62.7 6.7 22.9 3.76 4.45 2.72 2.04 1.63 .585 1.14 .243 .727 .083 .54 .035 1518 13.4 87.9 8.03 25.5 4.50 6.25 3.27 2.86 1.96 .818 1.36 .340 .873 .116 .65 .056 1820 Tubo 5" 14.8 107 8.92 30.9 5.00 7.57 3.63 3.47 2.17 .996 1.51 .414 .97 .140 .7. .068 .56 .037 2025 11.2 38.8 6.25 11.4 4.53 5.25 2.71 1.51 1.9 .625 1.21 .212 .90 .103 .695 .055 2530 .53 .025 13.4 65.3 7.50 160 5.45 7.38 3.26 2.11 2.27 .874 1.44 .297 1.08 .145 .84 .077 3035 .62 .-034 _ _-15.6 86.9 8.75 21.3 6.38 9.78 3.80 2.81 2.65 1.16 1.70 -396 1.26 .192 .973 .103 3540 .71 .043 17 1 30.0 27.3 7.26 12.5 4.35 359 3.03 1.49 1.94 .507 1.44 .246 ,12 .132 4045 .795 .054 Tubo 6 1 11.2 33.9 8.26 15.6 4.89 4.46 3.41 1.86 2.18 .629 1.63 .306 1.25 .164 A550 .88 .065 .62 .027 12.5 41.3 9.08 18.9 5.45 5.41 3.79 2.25 2.42 .766 1.80 .372 1.40 .199 5035 .973 .078 .876 .02 13.7 49.2 50.00 32.0 5.98 6.44 4.16 2.68 2.67 .912 1.89 .443 1.53 .237 5560 1.06 .091 .74 .039 15.0 57.8 10.9 26.5 6.52 7.61 4.54 3.16 2.92 1.07 2.17 .522 1.67 .279 6065 1.15 .106 .80 .044 16.1 67.0 11.8 30.7 7.06 8.84 4.92 3.66 3.14 1.25 2.35 .604 1.81 .323 6570 1.23 .121 .86 .051 17.5 77.1 12.7 35.3 7.61 10.1 5.30 4.20 3.39 1.43 2.53 .691 1.95 .371 7075 1.33 .138 .923 .057 18.8 87.4 13.6 40.1 8.15 11.5 5.68 4.79 3-64 1.62 2.70 .787 2.08 .421 7580 1 41 .155 .98 .065 20.0 98.2 14.5 45.2 8.69 12.9 6.03 5.36 3.88 1.83 2.89 .888 2.23 .475 8085 1.50 .174 1.04 .072 21.2 110 15.4 50.3 9.03 14.5 6.45 6.02 4.10 2.04 3.05 .992 2.34 .531 8390 1.59 .193 111 .080 22.5 122 16.3 55.9 9.78 16.1 6.81 6.55 4.33 2.27 3.25 1.10 2.51 .592 9095 1.87 .213 1.20 .089 17.2 62.0 10.3 17.8 7.19 7.58 4.57 2.51 3.42 1.21 2.64 .652 95

100 1 76 .234 1.23 .098 18.2 68.2 10.9 19.6 7.57 8.13 4.85 2.76 3.67 1.34 2.79 .719 100110 1.95 .279 1.56 '117 20.0 81.3 12 0 23.4 8.33 9 68 5.33 3.29 3.97 1.60 3.07 .855 110120 2.11 .3291.48 :137 Tubo 8" 21.8 95.4 13.0 27.4 8.08 11.4 3.80 3.87 4.33 1.88 335 1.00 120130 2.3 .381 1.60 .159 23.6 111 14.1 31.8 9.84 13,2 6.30 4.48 4.69 2.18 3.63 1.16 130140 2.47 .437 1,72 .182 .98 .047 25.4 127 15.2 36.5 10.6 15.1 6.80 3.12 5.05 2.50 3.91 1.33 140150 2.65 .496 1.85 .207 1.05 .054 16 3 41L5 11.3 17.2 7.27 5.87 5.41 2.84 4.19 1.52 150160 2.82 .559 1.97 .234 1.12 .059 17.4 46.7 12.1 19.4 7.75 6.58 3.78 3.20 4.47 1.71 160170 3.0 .626 2.08 .261 1.19 .067 18.5 52.2 12.9 21.7 8.20 7.37 6.14 3.38 4.75 1.91 170180 3.16 .696 2.22 .290 1.26 .074 19.6 38.3 13.6 24.1 8.60 8.18 6.50 3.97 5.02 2.12 180190 3.36 .789 2.34 .321 1.33 .082 20.6 64.4 14.4 26.6 9.20 9.05 6.85 4.39 5.30 2.35 190200 3,52 .846 2.46 .353 1.41 .090 21.7 70.5 15.1 29.5 9.70 9.96 7.22 4.84 5.58 2.58 200220 388 1.01 2.71 .421 1.55 .108 23.9 84.1 167 34.9 10.6 11.9 7.84 3.78 6.14 3.08 220240 4.25 1.18 2.96 .484 1.69 .126 26 1 98.7 182 41.0 11.6 13.9 8.66 6.77 6.70 3.62 240260 4.58 1.37 3.20 .573 1.83 .147 28.3 115 19.7 47.5 12.6 16.2 9.38 7.85 7.26 4.19 260280 4.94 1.57 3.45 .658 1.97 .168 21.2 54.5 13.5 18.6 10.1 9.02 7.82 4.79 280300 5.29 1.79 3.69 .747 2.11 .191 22.7 62.0 14.4 21.1 10.8 10.2 8.38 5.45 500320 5.64 2.01 3.94 .841 2.24 .215 24.2 69.9 15.5 23.7 11.5 11.3 8.94 6.16 520340 5.99 2.26 4.19 .940 2.39 .240 25.8 78.2, 16.3 26.6 12.3 12.9 9.50 6.91 340360 6.35 2.51 4.43 1.05 2.64 .261 27.2 86.9 17.4 29.5 13.0 14.5 10.0 7.66 560580 6.70 2.77 4.68 1.16 2.68 .295 28.8 96.1 18.6 32.6 13.7 15.8 10.6 8.46 380400 7.03 3.03 4.93 1.27 2.81 .325 30.3 108 19.4 35.9 14.4 17.4 11.2 9.31 400450 7.95 3.79 5.54 1.58 5.16 .404 21.8 44.6 16.2 21.6 12.5 11.6 450500 8.82 4.61 6.16 1.92 5.51 .493 23.2 54.1 18.1 26.3 14.0 14.1 500550 9.70 5.50 6.77 2.29 3.86 .587 26.5 64.9 19.9 31.4 15.3 16.8 550600 10.8 6.44 7.39 2.69 4.22 .686 29.1 26.1 21.7 36.9 16.7 19.7 600650 11.5 7.47 8.00 3.12 4.57 .799 23.5 42.8 18.1 22.9 650700 12.3 8.60 8.63 3.58 4.92 .916 25.3 48.9 19.5 26.2 700750 13.2 9.77 9.24 4.07 3.27 1.04 27.1, 55.9 20.9 29.8 750800 14.1 11.0 9.85 4.58 5.62 1.17 28.9 61.6 22.3 33.6 800850 15.0 12.3 10.3 5.12 5.97 1.31 30.7 70.5 23.7 37.6 850900 15.9 13.7 11.1 3.69 6.32 1.46 25.1 41.8 900950 16.7 15.1 11.7 6.29 6.67 1.61 950

1000 17.6 16.6 12.3 6.91 7.03 1.77 L0001100 19.4 19.8 13.3 8.27 7.83 2.11 11001200 21.1 23.3 14.8 9.73 8.43 2.48 12001500 9.13 2.87 13001400 9.83 3.30 14001502 10.5 3.75 15001600 11.2 4.23 16001800 12.6 5.26 18002000 14.1 6.39 20002200 13.5 7.80 22002400 26.9 8.93 24002600 26002800 28003000 30003200 32003500 35003800 38004200 42.004500 45005000 505300 5300

*Datos calculados según la fórmula de Williams y Hazen V- CRO,63 (H) 0,54 X 1,32, usando C = 150.Para agua a 60'F.

Reproducida con permiso de la B. F. Goodrich Co.

130 Capitulo 11

TABLA V. Datos de diseño-Golpe de ariete.*

Una columna de líquido tiene impulso o iner-cia proporcional a su peso y velocidad. Cuan-de el flujo es interrumpido bruscamente, como porel cierre rápido de una válvula, esta inercia seconvierte en una carga de choque o una altapresión de reflujo. Mientras más larga sea la líneay mayor la velocidad del líquido, mayor será lacarga de choque. Esta puede ser de suficientemagnitud como para reventar la tubería y romperlas conexiones y válvulas. Esto es lo que general-mente se llama golpe de ariete.

La máxima presión causada por el golpe deariete o reflujo por impulso, puede calcularse conla siguiente gráfica. Esta se basa en informaciónpara agua, pudiendo aplicarse a otros líquidosindustriales similares. En general, un buen diseñoeliminará las válvulas de apertura rápida entodas las líneas, excepto en tramos muy cortos.

(Lo inverso se aplica a la utilización de válvulasde retención cuando se bombea contra la gravedado presiones. En estos casos, las válvulas debencerrar lo mas rápidamente posible, para reducira un mínimo la velocidad del líquido que fluyaa través de la válvula de retención.)

INSTRUCCIONES:

1. Deberán conocerse la velocidad del líquido enpies/seg, la longitud del tubo en pies y el tiempode cierre de la válvula en segundos.

2. Unase, utilizando una regla u otro implementosimilar, la velocidad del líquido en el tubo (LíneaA) y la longitud de la tubería (Línea D).

3. Márquese la intersección de la línea anteriorcon la línea pivote (Línea C).

4. Unase la marca anterior con el tiempo decierre de la válvula que se use (Línea A).

5. La intersección de la línea anterior con la líneade incremento de presión (Línea B) es la presiónde reflujo por impulso en el líquido (golpe deariete).

La presión de reflujo por impulso en el líquido(golpe de ariete) debe añadirse a la presiónprevia de la tubería, para obtener la máximapresión de la tubería, a ser usada en la selecciónde la clase de tubo o espesor de la pared delmismo.

La gráfica está basada en la fórmula:

0,070 VLT

Donde P es el incremento de presión debido areflujo por impulso, en lbs/plg 2, L es la longitudde la tubería en pies, V es la velocidad del líquidoen pies/seg y T es el tiempo de cierre de la válvulaen segundos.

* Reproducido con permiso de la B. F. Goodrich Co.


Tabla VI. GRAFICA DE FLUJO PARATUBOS DE ABS*

100 i t .

E

403020

. 5P0rdd a fic en m d.

5,0 Z4,0

2,0

Pérdidas por fricción, en m di

*Reproducido con permiso de la Marben Chemical

Debe entenderse que estos valores de la pérdidade carga corresponden únicamente a pérdidas porfricción en el tubo.

Estos valores se basan en un tubo recto y biencolocado, debiendo considerarse adicionalmentelas pérdidas de carga debido a válvulas, acceso-rios, cambios en elevación y cualquier cambiobrusco en la dirección del flujo.

En caso de que se prefiera usar la pérdida decarga en términos de pérdida de presión (psi) envez de pérdida de carga en pies, multiplíquese lapérdida de carga específica (en pies) por unfactor de conversión de 0,4335 para obtener lapérdida por fricción en libras por pulgadacuadrada por cada 100 pies de tubo.

0,5 1,0 5,0 1(e carga por cada 1OOm de tubería

Co

Estas curvas han sido trazadassiguiente fórmula:

usando la

V= Cro,63 SO,54 X 0,001-0,04

302,36V1,852

100 C1,852 Dll67

donde: D= diámetro interno en pulgadasV= velocidad media en pies por segundoC = coeficiente de retardo = 140r=radio hidráulico medio del tubo, o

diámetro- 4, en piesS = Gradiente hidráulico o pendiente

S1oo=Pérdida de carga en pies por cada100 pies

132 Capítulo 11

de ABS deberán dejarse curar por 24 horas,aproximadamente, antes de aplicar la presión deprueba al sistema. Para líneas de baja presión,la prueba puede hacerse poco después de hacerselas juntas.

La profundidad de enterramiento del tubodebe ser determinada por las condiciones par-ticulares de la localidad y el diseño del sistema.En todos los casos, el tubo se colocará por debajode la línea de helada. Generalmente se reco-mienda un relleno de unas 30". Al igual que conlos otros tipos de plásticos, la zanja no deberátener cambios bruscos en elevación, los cualesocasionarían un esfuerzo extra en el tubo despuésdel relleno. Igualmente, deberán eliminarse dela zanja las rocas y objetos cortantes. Si no seha elaborado un plano de construcción preciso

del sistema de abastecimiento de agua, y se hacenecesario localizar las tuberías después de lainstalación, es necesario colocar un alambreindicador, de manera de localizar el tubo ente-rrado usando un dispositivo electrónico. Aldiseñar un sistema de abastecimiento de aguautilizando tubos de ABS, la presión estática nodeberá exceder la presión de diseño de clasifica-ción del tubo. Las presiones de trabajo delsistema no deberán exceder del 65%o de laclasificación del tubo.

El uso de la gráfica que aparece en la tabla VI,para determinar las pérdidas por fricción en untubo de un tamaño dado, que conduce un volu-men de agua deseado, puede comprendersemejor mediante el uso de un ejemplo:

TUBERIA DE DISTRIBUCION DE ABS DE 4"

Si la presión en la tubería es de 40 psi, y eltubo de ABS de 4" debe conducir 100 gpm,entonces la pérdida por fricción, que se encuen-tra en la línea vertical debajo de la inter-sección de la línea de 4" y de la de 100 gpmes de 0,66 pies (o metros) de pérdida por cada100 pies de longitud de tubo. La velocidadpromedio es aproximadamente de 2,6 pies porsegundo. La pérdida por fricción en los 880pies de lateral será de 0,66 X 8,8 = 5,8 pies o5,8 . 2,31 = 2,5 psi. La pérdida de carga para

tubos de hierro fundido en igualdad de condi-ciones seria de 5,3 psi, aproximadamente.

La gráfica de flujo puede también usarse paradeterminar el tamaño mínimo de tubo, que satis-face ciertos requisitos dados. Por ejemplo, seentra en la escala de la izquierda de la gráficacon 100 gpm y se sigue esta línea hacia laderecha, hasta el punto de la escala que co-rresponde a diámetros internos del tubo entre2,0" y 3,0". Esto significaría que un tubo de3" conduciría 100 gpm con una velocidad


aproximada de 4,5 pies por segundo, lo queestá dentro del límite de velocidad de 5 pies/segundo. Si asumimos la misma presión dis-ponible de 40 psi como en el problema anterior,la pérdida por fricción sería de unos 2,6 piesde carga (leyendo hacia abajo en la línea verticaldesde la intersección de 100 gpm y el diámetrode 3") por cada 100 pies de tubo. 2,6 x 8,8 =23 pies. 23 pies - 2,31 = 9,9 psi.

Al igual que los tubos de polietileno y dePVC, el tubo de ABS está siendo extensamenteusado en instalaciones de piscinas, tanto en laspequeñas domésticas, como en las grandes pisci-nas comerciales. Tales tuberías se utilizan paralos drenajes, líneas de vacío, lineas de retornode los filtros a las bombas y en las tuberías deabastecimiento. El tubo de plástico no se reco-mienda para instalaciones al exterior, para múlti-ples de bombas ni para tuberías adyacentes acalentadores. El sistema completo de circulaciónpuede diseñarse e instalarse con tubos de ABS ode otros plásticos, a más bajo costo. Los diáme-tros están determinados por el diámetro de labomba y el filtro, los cuales, a su vez, sonseleccionados según el tamaño y el ciclo de remo-ción de la piscina. En las bombas, múltiples, ysimilares deberán utilizarse conexiones roscadasen los empalmes con tuberías de metal, usándose

adaptadores convenientes. Todas las demás jun-tas se harán mediante soldadura con solvente.

Las presiones de reflujo o golpes de arieteno tienen mayor importancia en los sistemas depiscinas, por las siguientes razones:

1) Generalmente, la bomba de recirculaciónopera continuamente. No ocurren variaciones depresión, ocasionadas por aperturas rápidas deválvulas.

2) Las presiones de operación son bajas. Auncon filtros de diatomáceas, las contrapresiones enla bomba rara vez exceden de 30 psi.

3) Los tramos de tuberías son cortos, redu-ciendo el impacto cinético que puede acompañarlos cierres de válvulas en otros sistemas.

No se requieren cámaras de compensación niotros dispositivos amortiguadores de presión.Las tuberías de ABS o de cualquier otro plástico,para piscinas, deberán someterse a una pruebade presión antes de cubrirlas o enterrarlas enconcreto.

Hay muchas otras consideraciones para losvariados usos y aplicaciones de los tubos plás-ticos. Los sistemas de riego y de rociadura,pozos y otros usos, requieren prácticas de in-geniería cabales para lograr instalaciones dura-deras y libres de problemas. La primera con-sideración es empezar con tubos plásticos decalidad.

CAPITULO 12

Aceptación de los tubos plásticos por funcionarios desanidad y de acueductos

El primer polietileno conocido fue producidoen Inglaterra en diciembre de 1935. Duranteunos experimentos llevados a cabo por losquímicos de los "Imperial Chemical IndustriesLaboratories", se hizo reaccionar etileno, bajoalta presión, introduciéndose, por pura casuali-dad, una pequeña cantidad de oxígeno en lareacción. Esto fue suficiente para producir lapolimerización, lográndose así un total de cercade ocho gramos de un material que vino a serel primer polietileno que se produjo. Los regis-tros de la Sociedad de la Industria de los Plás-ticos indican que en 1961 se produjeron1.550.000.000 de libras de polietileno en losEstados Unidos.

El primer plástico comercial, el nitrato decelulosa, fue producido en los Estados Unidosen 1868, al tener lugar una escasez de marfilpara la fabricación de bolas de billar. El celu-loide, desarrollado por John Wesley Hyatt, seusó no solamente para bolas de billar, sinotambién para muchas otras aplicaciones. Fuealrededor de 1909 cuando se descubrieron lasresinas de formaldehido de fenol, y actualmentela Bakelita ha llegado a ser muy conocida entodas partes.

Los viniios, de los cuales hay siete tiposprincipales, fueron inicialmente introducidos enlos Estados Unidos en 1927. El cloruro depolivinilo y el polivinilideno son los únicos

vinilos que se utilizan en la producción de tubosplásticos. En 1961, la producción total de po-livinilos alcanzó 1.205.000.000 libras, aproxi-madamente, cifra ligeramente inferior a la pro-ducción actual de polietileno.

Los materiales de ABS se desarrollaron en1948 y se usan en muchas clases de aplicaciones,incluyendo la producción de tubos plásticos.

Estos datos sobre el descubrimiento y desa-rrollo de ciertos tipos de materiales plásticos sepresenta aquí para resaltar el relativamente cortotiempo durante el cual se han utilizado plásticospara la producción de tubos para sistemas deagua. En los Estados Unidos, la producción detubos plásticos de PE, PVC y ABS empezó en1945. Durante los primeros años de introduc-ción de un nuevo producto, su aceptación, parausos específicos, es generalmente lenta. Esto esnatural, pues el público se ha acostumbrado aluso de un producto aceptado y debe convencersede que el nuevo producto tiene mayores venta-jas que el que ha venido aceptando por ciertotiempo. En el caso de los tubos plásticos, alcomenzar a ser ofrecidos para sistemas de agua,ya existía toda una serie de materiales que seusaban con este fin y que gozaban de un largohistorial de aceptación. Durante muchos años,el mundo entero había aceptado el uso de lostubos de hierro y de cobre, de concreto, deasbesto-cemento, de arcilla en aplicaciones sin

134

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Aceptación de tubos plásticos 135

presión, y, para usos específicos, otros materialestales como el vidrio, para la conducción de agua.Siempre se duda de lo nuevo y no probado, auncuando pueda ser superior a los otros productosque han sido aceptados a través de los años.Así sucedió al aparecer el tubo plástico en losEstados Unidos, lo cual ocurrió en los últimosaños de la Segunda Guerra Mundial, cuandotuvo lugar la escasez de metal para tuberías.Gran parte de los tubos de polietileno que seproducían entonces se fabricaban con materialesde baja calidad, y en muchos casos, con restosde cables y otros materiales de segunda mano.Sus propiedades físicas eran dudosas, y muchosfuncionarios de salud pública plantearon el pro-blema de los riesgos tóxicos potenciales. Envarias regiones del país se permitió la construc-ción de instalaciones de prueba, pero, ante lasfallas que se experimentaron, los ingenierossanitarios estatales se rehusaron a aceptar el tubode polietileno. Se oían entonces numerosos co-mentarios sobre los tubos plásticos, y uno deellos era que éstos, al igual que los juguetesplásticos, se quebrarían, que no iban a resistirlas presiones y que, por lo tanto, no eranseguros. Desgraciadamente, esto resultó ciertoen los primeros años en que se usaron los tubosplásticos para sistemas de agua. Hoy en día,esto es falso. Cualquiera de los tres materialesplásticos principales utilizados en tuberías deagua, o sea el PE, el PVC y el ABS, puedenproducir productos de alta calidad.

Entre los primeros ingenieros sanitarios delos Estados Unidos que rehusaron aceptar lostubos plásticos para acueductos, se encontrabanlos de Wisconsin e Illinois. También estuvieronellos entre los primeros que permitieron el usode los tubos plásticos en sus Estados. Transcu-rrieron varios años antes de que se produjera uncambio de actitud, lo que solamente ocurriódespués de que cada uno de los ingenieros habíaservido en el Comité sobre Plásticos de la FNSy se había convencido de que los materialesplásticos podían ser útiles en el transporte deagua potable.

Los siguientes párrafos de la Ordenanza de

Plomería del Estado de Illinois y la Ordenanzadel Estado de Wisconsin, muestran la actitudque allí prevalece:

Secciones de la Ordenanza de Plomería del Estadode Illinois, relativas a los tubos plásticos

3.3 Tubos plásticos y sus accesorios para abaste-cimientos de agua potable.

3.3.1. Se pueden utilizar tubos plásticos y susaccesorios en sistemas de agua potable únicamentepara conexiones domiciliarias y para sistemas detuberías de agua fría fuera de los cimientos oparedes del edificio. Todo tubo plástico utilizadopara estos fines se instalará debajo del punto depenetración de las heladas y por lo menos a laprofundidad mínima prescrita por la autoridadadministrativa. Todos los montantes hacia losaccesorios externos o los grifos de manguera seránmetálicos, tal como lo autoriza el parágrafo10.10.1. Los tubos plásticos o sus accesorios nose utilizarán en sistemas de agua caliente, o ensistemas de agua fría en el interior del edificio.

3.3.2. Los tubos plásticos y sus accesorios, elcemento plástico y el lubricante de roscas paratubos de plástico rígidos, deberán ostentar elSello de Aprobación de la Fundación Nacional deSaneamiento, y el nombre del fabricante, el ma-terial usado en la fabricación y el nombre de lafábrica deberán estar incluidos en la "Lista delSello de Aprobación de Materiales, Tubos y Ac-cesorios Plásticos para Sistemas de Abastecimien-tos de Agua Potable", preparada y publicada porel Laboratorio de Ensayos de la FNS. Este ma-terial, en el sitio de instalación, deberá ostentaren forma visible dicho Sello de Aprobación.

3.3.3. Todo tubo plástico y accesorios parauso en sistemas de agua potable deberá tener unamáxima presión de trabajo, continua, de por lomenos 100 psi a 73,4°F. Además, el uso del tuboplástico flexible se limita a las Series 3 de tubosde polietileno hasta 2" inclusive, tal como se espe-cifica en la Norma Comercial CS 197-57 o en larevisión actual de dicha norma.

3.3.4. Juntas y accesorios. Las juntas de lostubos plásticos se harán de acuerdo con las reco-mendaciones de los fabricantes, sujetas a lassiguientes limitaciones:

a) Los tubos de plástico flexibles se insta-larán únicamente con juntas del tipo de insercióny abrazaderas. Todas las abrazaderas se fabrica-

136 Capítulo 12

rán con material resistente a la corrosión y com-pletamente homogéneas.

b) Los tubos de plástico rígidos o semirígi-dos se instalarán únicamente con conexiones yjuntas soldadas por solvente, de bridas o roscadas.Las juntas roscadas pueden usarse solamente contubos y accesorios clase 80 y 120 I.P.S., con lasdimensiones indicadas en el Cuadro 1.

c) Todas las juntas deberán ser sometidasa prueba, según lo establecido en el parágrafo14.12.1.

3.3.5. Cemento plástico y compuesto pararoscas de tubos. El cemento plástico y el com-puesto para roscas de tubos plásticos rígidos de-berán haber sido examinados y aprobados en elLaboratorio de Ensayos de la Fundación Nacionalde Saneamiento, y deberán ser los específicos parael material de la tubería.

3.3.6. Instalación.a) El tubo plástico no deberá instalarse en

ningún sitio sujeto a calentamiento, ni conjunta-mente con tuberías que conduzcan aire o aguacaliente o vapor.

b) El fondo de la zanja deberá ser liso yde tierra o arena compactada. Las primeras 6pulgadas del relleno se harán a mano y estarándesprovistas de rocas o desechos.

3.4. Tubos y conexiones plásticas para drenaje

y ventilación cloacal, no enterrados y dentro delas construcciones.

3.4.1. Los tubos y conexiones plásticos paradrenaje y ventilación no enterrados, dentro de lasconstrucciones, deberán ser de las clases 40, 80 o120, de policloruro de vinilo rígido, Tipos I o IIque cumplan con la Norma Comercial CS 207-57,o la revisión vigente de dicha norma que le seaaplicable. Las conexiones serán moldeadas, com-pletamente encastradas del tipo de enchufe, di-sefadas para juntas de soldadura con solvente.El diámetro de la campana, medido inmediata-mente dentro de la entrada biselada, será comomínimo 0,04 pulgadas mayor que el diámetroexterno mínimo del tubo. En casos especiales, po-drán usarse adaptadores, acoplamientos, uniones,etc., del tipo roscado o de bridas, siempre que losmismos sean totalmente encastrados y no creenuna restricción del flujo mayor que la que creanlas conexiones convencionales. En sistemas dedrenaje y ventilación cloacal, se prohibe el uso dejuntas o acoplamientos hechos por la soldadurade secciones adyacentes, en lugar de las conexionesnormales.

3.4.2. Las juntas de las tuberías plásticas dedrenaje y ventilación cloacal no enterradas, den-tro de los edificios, se soldarán por solvente, amenos que puedan usarse juntas roscadas o debridas con los adaptadores, según las disposiciones

CUADRO 1-Dimensiones y tolerancias para tubosplásticos rígidos o semirígidos

Tamaño nominal Diámetro exterior * Espesor de la pared t(pulgadas) (pulgadas) (pulgadas)

Clase 40 Clase 80 Clase 120¼/ 0,405 + 0,008 0,068 0,095 -1/4 0,540 + 0,008 0,088 0,119 -%/8 0,675 - 0,008 0,091 0,126 -1/2 0,840 + 0,008 0,109 0,147 0,1703/4 1,050 ± 0,010 0,113 0,154 0,170

1 1,315 + 0,010 0,133 0,179 0,2001 /4 1,660 + 0,012 0,140 0,191 0,2151 ½2 1,900 + 0,012 0,145 0,200 0,2252 2,375 ± 0,012 0,154 0,218 0,250

21/2 2,875 ± 0,015 0,203 0,276 0,3003 3.500 + 0.015 0;216 (;nn 0 35031/2 4,000 + 0,020 0,226 0,318 0,3504 4,500 + 0,020 0,237 0,337 0,4385 5,563 + 0,030 0,258 0,375 0,5006 6,625 + 0,035 0,280 0,432 0,562

· Si el tubo está fuera de redondez, ningún diámetro deberá estar fuera de la tolerancia indicada.t Espesor mínimo. Para tubos Clase 40, 80 y 120, se permitirá una tolerancia de +10%.


del parágrafo 3.4.1. El cemento solvente se especi-ficará para uso en tubos de policloruro de vinilo.La junta acabada deberá llenar los requisitos defuncionamiento especificados en el parágrafo11.2.1.

3.4.3. Soportes colgantes y apoyos. Las tu-berías verticales deberán estar soportadas a dis-tancias equivalentes a la altura de un piso y enla base, como mínimo. Los tubos horizontalesdeberán estar soportados cada 6 pies, por lomenos.

3.5. Tubos plásticos y conexiones para tuberíasde desagüe.

3.5.1. Los tubos plásticos y conexiones paratuberías de desagüe deberán tener una resistenciapromedio al aplastamiento de 800 libras por pielineal, carga a la cual la reducción máxima deldiámetro interior original no deberá exceder de15%. La prueba de aplastamiento consistirá deuna prueba de apoyo en tres filos, tal como seestablece en la especificación ASTM C04-55. Losaccesorios deberán ser del mismo material que eltubo, moldeados, roscados, de bridas o de en-chufe, diseñados para juntas de soldadura porsolvente. El diámetro de la campana, medido in-mediatamente dentro de la entrada biselada, serácomo máximo 0,04 pulgadas mayor que el diá-metro exterior mínimo del tubo. Las conexionesserán completamente encastradas y lisas, y nodeberán ocasionar ninguna restricción al flujo.Podrán usarse, si es necesario en casos especiales,accesorios de adaptación con la condición de queno ocasionen ninguna restricción al flujo y cum-plan los requisitos de funcionamiento especificadosen el parágrafo 11.2.1. Se prohibe el uso, en sis-temas de desagie y ventilación cloacal, de unioneso acoplamientos hechos por la soldadura de sec-ciones adyacentes, en lugar de las conexionesnormales.

3.5.2. Las conexiones cloacales flexibles, noenterradas, de coches de remolque (trailers) oviviendas móviles que utilizan tubos y conexionesplásticas y de otros materiales elastoméricos, de-berán cumplir con los requisitos establecidos en laLey de Control de los Parques para Coches deRemolque de Illinois.

3.5.3. Las juntas de las tuberías cloacalesserán de soldadura por solvente, roscadas o debridas. El cemento solvente será específico parael tipo de material plástico usado en la fabrica-ción de los tubos y conexiones. En todos los as-pectos restantes, las juntas se harán de acuerdo

con las recomendaciones de los fabricantes, de-biendo cumplir los requisitos estipulados en elparágrafo 11.2.1.

3.5.4. Instalación. Las tuberías plásticas paradesagie se colocarán en zanjas que tengan unfondo de tierra o arena lisa y compactada. Lasprimeras 6 pulgadas del relleno se harán a manoy estarán desprovistas de rocas o desechos. Todotubo plástico utilizado a este fin deberá instalarsepor debajo del nivel máximo de helada registrado,y por lo menos a la profundidad mínima pres-crita por la autoridad administrativa.

Secciones de la ordenanza de plomería delEstado de Wisconsin

H 63.05. Tubos Plásticos

1) Limitaciones de uso. Tubos plásticos quecumplan con las especificaciones señaladas en lasubsección 2) pueden instalarse en substitución delos materiales especificados en el capítulo H 62,para los siguientes usos:

a) Tuberías subterráneas de presión, en sis-temas de agua potable fría, para residencias pri-vadas y edificios de granjas, excepto aquellassituadas dentro de los límites incorporados decualquier ciudad o aldea que esté dotada de unsistema público de agua o de cloacas, o dentro delas áreas especificadas en el Capítulo 236, adya-centes a tales ciudades o aldeas y dentro de loslímites de todo distrito cloacal metropolitano.

b) Para otros usos que puedan ser autoriza-dos por la Junta, cuando tales instalaciones pro-porcionen experiencias adicionales en el uso de lostubos plásticos.

2) Especificaciones. Los tubos y accesoriosplásticos deberán cumplir los siguientes requisitos:

a) Cada pieza deberá ostentar el Sello deAprobación de la Fundación Nacional de Sanea-miento, la presión de clasificación y el nombredel fabricante o marca de fábrica.

b) La presión mínima de trabajo, permisible,a 73,40F se basará en la presión máxima en elsistema de agua, en la forma siguiente:

Presión máxima en el Presión de trabajosistema de agua admisible

Libras por pulgada Libras por pulgadacuadrada cuadrada

Menos de 50 ................ 7550a 75........... 10075 a 100 ........... 125

138 Capítulo 12

3) Instalación. La instalación de los tubos plás-ticos deberá hacerse de acuerdo con los siguientesrequisitos:

a) Para los usos permitidos en la subsección1-a), las tuberías deberán terminar fuera de lasparedes del edificio servido y no se instalarán ensitios o conductos sujetos a calentamiento ni con-juntamente con tuberías de agua caliente o vapor.

b) Las juntas deberán ensamblarse en formatal que garantice la permanencia de la misma.Todo cemento o solvente que va a usarse no de-berá contener ingredientes tóxicos o que causenolores al agua. Todas las abrazaderas de metalque se usen deberán ser resistentes a la corrosióny totalmente homogéneas.

c) La zanja deberá tener un fondo liso ycompactado. Donde se encuentran rocas o pie-dras, la zanja deberá rellenarse con arena o tierrasin piedras en una profundidad de 2 a 3 pulgadas.

d) Con tuberías termoplásticas, deberá pro-porcionarse una longitud adicional de una pul-gada por cada 8 pies de longitud de la instala-ción. Antes de hacer el relleno, se hará circulara través del tubo agua a temperatura de pozo,hasta que el tubo alcance la temperatura aproxi-mada del agua.

e) Las primeras 6 pulgadas de material de re-lleno deberán estar desprovistas de rocas o terro-nes, y el mismo se hará cuidadosamente a mano.

f) Los diámetros de los tubos y los demásrequisitos de la instalación deberán cumplir conlo previsto en el capítulo H 62.

4) Informes. El dueño de la instalación o elque efectúe reparaciones en la misma deberá in-formar a la Junta de toda falla que se produzcaen la instalación. Si la falla ocurre en una sec-ción de tubo o en una conexión, la parte que falledeberá ser sometida al examen de la Junta. Lascausas externas que pueden contribuir a una falladeberán explicarse exhaustivamente.

Una serie de organismos estatales de todo elpaís ha asumido actitudes similares. En algunosestados, la aceptación del tubo plástico por lasautoridades competentes se ha hecho basándoseen poderes legales existentes. Como ejemplo detal acción, los siguientes memoranda números13 y 14, expedidos por el Ingeniero Estatal dela Florida, indican la actitud en este Estado, en

relación con la aceptación de tubos plásticos parausos en sistemas de agua potable.

Junta Sanitaria del Estado de la FloridaWilson T. Sowder, M.D., M.P.H., Funcionario de

Sanidad del Estado, Jacksonville 1

10 de octubre de 1960

Oficina de Ingeniería SanitariaDavid B. LeeDirector

División de Abastecimiento de AguaJ. B. MillerDirector

MEMORANDUM No. 13 (1960)PARA: Funcionarios de Sanidad de los Dis-

tritos, Ingenieros e Inspectores Sa-nitarios, e Ingenieros Consultores

DE: David B. Lee, DirectorASUNTO: TUBOS RIGIDOS DE CLORURO

DE POLIVINILO NO PLASTIFI-CADO

A quien pueda interesar, se transmite la si-guiente información sobre la posible consideraciónfavorable del material de referencia, en los pro-yectos de sistemas públicos de abastecimiento deagua, cuyos planos y especificaciones pueden so-meterse a la consideración de la Junta de Sanidaddel Estado, con fines a su aprobación:

1) La aprobación del tubo plástico y de susaccesorios por la Fundación Nacional de Sanea-miento, demostrada por la inclusión no revocadadel fabricante y su respectiva marca de fábrica odesignación del producto o productos, en la edi-ción actual o más reciente del Boletín de laF.N.S.* "Lista del Sello de Aprobación de losMateriales, Tubos y Accesorios Plásticos para Sis-temas de Abastecimientos de Agua Potable", es deimportancia primordial, a fin de evitar que elagua pueda tornarse tóxica, o adquirir olores,sabores o colores indeseables.

2) En relación con las características hidráuli-cas y mecánicas de los tubos, deberán cumplirselos requisitos estipulados en la Norma ComercialCS 207-60 (Tubos rígidos de cloruro de poiiviniio

* Puede obtenerse de la FNS, Escuela de SaludPública, Universidad de Michigan, Ann Arbor, Michi-gan, E.U.A.


no plastificado),* puesta en vigor el 15 de febrerode 1960, del Departamento de Comercio de losEstados Unidos, División de Normas de Produc-tos de la Oficina de Servicios Técnicos, con lacolaboración de la Oficina Nacional de Patronesy Medidas (National Bureau of Standards). Paraser considerado en este respecto, el tubo deberáser producido por un fabricante que acepte lacitada Norma, aceptación que será evidenciadapor la inclusión del nombre del fabricante en lalista adjunta a ella. (Nota: El Sello nSf en untubo plástico certifica que éste ha sido fabricadode acuerdo con las normas comerciales compe-tentes.)

3) Las especificaciones técnicas de un proyectoespecífico donde se contemple el uso del men-cionado material plástico, deberán estipular laidentificación o designación, como lo establece laNorma citada; además, se espera que el com-prador (propietario del proyecto) exigirá talevidencia específica de conformidad con la Norma.

Es obvio que deberá tenerse cuidado especialen el diseño de un sistema, o de parte del mismo,en donde se use el material plástico mencionado,para un proyecto específico. Por cuanto el tuboClase 150 se considera como el tubo de clasifica-ción de presión mínima para sistemas públicos deabastecimiento de agua, debe estudiarse debida-mente el tipo y clasificación del material. Se so-brentiende que la Sociedad de la Industria de losPlásticos (División de Tuberías Termoplásticas)considera que la presión de trabajo segura es 1y

de las presiones mínimas de estallido tabuladas enla Norma. La relación entre la condición térmicay las presiones de estallido debe ser objeto de aten-ción especial. Para que este material pueda serusado eficientemente en un proyecto dado, sedeberán también especificar las condiciones, proce-dimientos y precauciones en lo que se refiere ajuntas, colocación y relleno.

10 de octubre de 1960

MEMORANDUM No. 14 (1960)PARA: Funcionarios de Sanidad de los Dis-

tritos, Ingenieros e Inspectores Sa-nitarios, e Ingenieros Consultores

DE: David B. Lee, Director

* Puede obtenerse del Superintendent of Docu-ments, U.S. Government Printing Office, Washing-ton 25, D.C. E.U.A.

ASUNTO: TUBOS PLASTICOS RIGIDOS DEABS (Dimensiones IPS)

Se hace del conocimiento de aquellos interesa-dos, la siguiente información sobre la posible con-sideración favorable del material de referencia, enlos proyectos de sistemas públicos de abasteci-miento de agua, cuyos planos y especificacionespueden someterse a la consideración de la Juntade Sanidad del Estado, a los fines de su aproba-ción:

1) Los accesorios y tubos plásticos deberánestar aprobados por la FNS. Esto es de granimportancia, para evitar que el agua pueda tor-narse tóxica o adquirir olores, sabores o coloresindeseables. Se considera como evidencia de apro-bación la inclusión no revocada del fabricante ysu respectiva marca de fábrica, o designación delproducto o productos, en la edición actual o másreciente del Boletín de la FNS, "Lista del Sello deAprobación de los Materiales, Tubos y AccesoriosPlásticos para Sistemas de Abastecimientos deAgua Potable".

2) En cuanto a las características hidráulicas ymecánicas de los tubos, deberán cumplirse losrequisitos estipulados en la Norma ComercialCS 218-59, Tubos Plásticos Rígidos de ABS (Di-mensiones IPS), puesta en vigor el 1 de mayo de1959 por el Departamento de Comercio de losEstados Unidos, a través de su División de Nor-mas de Productos de la Oficina de Servicios Téc-nicos, con la colaboración de la Oficina Nacionalde Patrones y Medidas. A este respecto, el tubodeberá ser producido por un fabricante que aceptela citada Norma, aceptación que será demostradapor la inclusión del nombre del fabricante en lalista adjunta a ella.

3) Para facilitar las inspecciones de campo, lasespecificaciones técnicas de un proyecto dado quecontemple el uso del material plástico mencionado,deberán estipular la identificación o designación,como lo establece la Norma citada. También seespera que el comprador (propietario del pro-yecto), exigirá tal evidencia específica de con-formidad con la Norma.

Para un proyecto específico, es evidente quedeberá tenerse cuidado especial en el diseño deun sistema, o parte del mismo, que contemple eluso del material en referencia, dando la debidaatención a las limitaciones y ventajas de tal ma-terial. Por cuanto el tubo Clase 150 se considera

140 Capítulo 12

como el tubo de clasificación de presión mínima,para sistemas públicos de abastecimiento de agua,deberá darse la debida consideración a las apro-piadas series de tubos de ABS, en este aspecto. Sesobrentiende que la Sociedad de la Industria de losPlásticos (División de Tuberías Termoplásticas)indica que las presiones de trabajo del materialen referencia deben determinarse sobre la base deuna relación de 1 a 3,75 de la presión hidrostá-tica de estallido mínima, según la Norma CS218-59. Deben tomarse en cuenta las condicionestérmicas y hacer las reducciones apropiadas. De-ben incluirse en las especificaciones técnicas lascondiciones, procedimientos y precauciones en loque se refiere a las juntas, colocación y relleno.

En 1957 se había publicado una declaraciónsimilar, en relación con el uso del tubo depolietileno en piscinas y sistemas públicos deabastecimiento de agua.

El breve reglamento de la Ley y Ordenanzade Plomería del Estado de Kentucky que presen-tamos a continuación, cubre la aceptación detuberías plásticas en abastecimientos de agua:

Ley y Ordenanzas, Reglas y Reglamentosde Plomería del Estado de Kentucky, 1957

Sección 79. Tubos y Accesorios paraSuministro de Agua-Materiales

Las tuberías que van a usarse en los sistemas deabastecimiento de agua serán de hierro forjadogalvanizado, acero, latón, cobre, hierro fundido,o ciertos tubos que cumplan con las normas dela FNS. Los accesorios serán de latón, cobre, oplástico aprobado, o hierro galvanizado o hierromaleable galvanizado. No podrán usarse en sis-temas de distribución de agua, tuberías o acceso-rios que hayan sido usados con otros fines. Todaslas juntas del sistema de abastecimiento de aguadeberán ser de un tipo aprobado, y serán roscadas,soldadas o juntas plásticas. Las juntas de lostubos de hierro fundido podrán ser calafateadas,roscadas o mecánicas.

Muchos otros estados de los Estados Unidoshan seguido los ejemplos dados por las autori-dades competentes de los estados citados an-teriormente. Tal vez sea interesante mostrarcomo se llega en los estados a algunas acciones,en relación con la autorización del uso de tubos

plásticos en acueductos. El siguiente es un in-forme relativo al desarrollo de los acontecimien-tos que culminaron en la aceptación de losplásticos bajo la Ordenanza del Estado deCalifornia:

El 27 de octubre de 1955, el Sr. Harold H.Yackey, Ingeniero Jefe de los Sistemas Suburba-nos de Abastecimiento de Agua, Puente, Cali-fornia, presentó el trabajo "La experiencia deCalifornia con los tubos plásticos", ante una reu-nión de la Sección de California de la Asocia-ción Americana de Sistemas de Abastecimiento deAgua, o la "AWWA" (American Water WorksAssociation). Este resume las experiencias re.cientes del Estado de California, con el uso detubos plásticos en áreas suburbanas de sistemasmunicipales de distribución de agua. Los sis-temas de acueductos suburbanos han instaladotubos de polietileno y butirato de 3/4"-2" enaproximadamente 8.000 servicios durante los úl-timos dos años. Estos servicios fueron instaladosprincipalmente en el Distrito de Los Angeles,desde Glendora en el norte, hasta más al sur dela Autopista de Santa Ana, y desde el Río SanGabriel en el oeste hasta varias millas al este dela Ciudad de Covina.

En el otoño de 1955, la Sección de la CostaOccidental de la AWWA formó un Comité en-cargado de estudiar la posible inclusión de lostubos plásticos en los reglamentos para abaste-cimientos de agua, actualmente definidos por laComisión de Servicios Públicos de California.

Se efectuaron audiencias en San Francisco, el31 de agosto de 1955, y el 7 de septiembre de1955 en Los Angeles, en las cuales la Sociedad dela Industria de los Plásticos presentó un informea nombre de los fabricantes de tubos plásticos, enel cual se citaba la aplicabilidad de los tubos plás-ticos para el transporte de agua potable. El asuntofue estudiado por el Comité de la Costa Occiden-tal de la AWWA, el cual presentó sus reco-mendaciones a la Comisión de Servicios Públicosde California, en la primavera de 1956. Audien-cias adicionales en relación con estas recomenda-ciones, se realizaron el 30/4/56 y el 14/5/56 enSai iaiiiicisco. Desde el 1 d; juli dc l9., elSistema de Servicios Públicos ha permitido el usode tubos plásticos en sistemas públicos de abaste-cimiento de agua, de propiedad privada, en Cali-fornia.


En 1960, existían en los Estados Unidosmucho más de tres millones de instalacionesde agua privadas donde se usaba el tubo plástico.La tasa de aceptación alcanzaba los 20.000.000pies de tuberías instaladas mensualmente. Enese mismo año, más de 70.000.000 libras detubo plástico fueron vendidas en el país, cifraque representa el reemplazo de más de 560.-000.000 libras de tuberías metálicas corrientes.Desde 1945, la aceptación del plástico paratuberías ha aumentado de tal manera que seestima que más de 2.000 millones de pies detuberías han sido instaladas en los Estados Uni-dos. Debe notarse que ha sido utilizada grancantidad de estas tuberías para el transporte degas natural, mientras que los demás usos in-cluyen riego, manipulación de sustancias quími-cas, así como agua potable. Debe entenderseque, además de la acción estatal, ha sido tomadauna acción similar por un gran número deciudades y distritos. Por ejemplo, el Distritode Baltimore, Maryland, promulgó una orde-nanza permitiendo el uso de tubos plásticos paraacueductos municipales, al igual que en lasciudades de Los Angeles, California, Denver,Colorado, Chicago, Illinois, Phoenix, Arizona,Kansas City, Missouri y muchas otras.

Hay que destacar que en casi todos los casosen que las ordenanzas, leyes o reglamentos es-tatales, urbanos o distritales, han permitido eluso de tubos plásticos, han existido dos pre-requisitos principales. Uno es que el tubocumpla los requisitos de las Normas Comercialesdel Departamento de Comercio de los EstadosUnidos; el otro es que esté aprobado por laFundación Nacional de Saneamiento y ostente elSello de Aprobación de la misma. Es importanteque el tubo plástico usado en la conducción deagua potable no sea tóxico, que sea sanitaria-mente seguro y que retenga el agua-que reúnalos requisitos físicos de las normas comerciales.Estos dos requisitos básicos han sido los factoresdeterminantes de la aceptación o rechazo deltubo plástico para ser usado en sistemas de aguapotable. La aceptación de los tubos plásticos porlas entidades reguladoras o estatales carece de

sentido a menos que los usuarios-compradorespotenciales-quieran utilizar el tubo plástico ensistemas de agua o para otros usos en plomería.Para tomar una decisión sobre el uso de tubosplásticos en lugar de algún otro material, sedeberán considerar no solamente las ventajasque hagan preferible su uso, sino también losfactores económicos.

El siguiente informe, del Sr. R. T. Holtz,publicado como Informe del Servicio Técnicode la B. F. Goodrich Chemical Co., puntualizaalgunas de las consideraciones para la aceptaciónde los tubos plásticos para un uso específico (eneste caso, tubería cloacal y de ventilación) quese refieren a la instalación, manipulación y costo.

Plomería de vinilo rígidoProyecto de Viviendas Capehart

Han sido terminadas 500 viviendas, todas conplomería de PVC, en el Proyecto de ViviendasCapehart, en la Base Naval de Cayo Hueso,Florida. Se construyeron 420 unidades en SigsbeePark y 80 se están construyendo en Trumbo Point.Un hecho notable en la construcción de estas uni-dades fue la utilización de tubos rígidos de vinilopara todas las tuberías de desagüe y ventilacióncloacal. Debido a la magnitud del trabajo y a laoportunidad que brindaba de utilizar técnicas depremontaje que los tubos plásticos proporcionan,con las ventajas correspondientes, el trabajo per-mitió comparar los costos de instalación y el fun-cionamiento del vinilo rígido con los de hierrofundido.

Debido a las condiciones excesivamente corro-sivas del suelo, las Fuerzas Navales de los E.U.A.especificaron el uso de tubos de hierro fundidoextra pesado o de PVC clase 40, para la plomería.El tubo rígido de vinilo se especificó de acuerdocon la Especificación Militar P-19119 (Buques).Se utilizó el PVC rígido para todos los colectorescloacales y de desagüe y en la ventilación cloacal,hasta 5 pies fuera de las fundaciones, donde eltubo de PVC se empotró con una tubería de ar-cilla de 6 pulgadas. Todos los tubos de distribu-ción de agua en el interior de las viviendas erande cobre tipo L y los tubos de cobre enterradoseran del tipo K. Se utilizó un tubo de vinilo rí-gido de una pulgada para conectar la línea decobre de la vivienda, con la de asbesto-cemento.

142 Capitulo 12

Todas las casas son de una sola planta. Lascasas de Sigsbee Park son del tipo "duplex" concobertizos dobles para carros separando cada casa.Las casas en Trumbo Point varían desde el tipo"duplex", similar al de las de Sigsbee Park, hastaviviendas unifamiliares con cobertizos para carros.La firma "Norman N. Giller and Associates", deMiami, Florida, realizó los trabajos de diseñoarquitectónico y de ingeniería de las viviendas yde la parte urbanística.

Para el relleno del terreno de Sigsbee Park serealizó un dragado de arena y de coral marino.El relleno resultante después de la evaporación delagua salada se llama "marIe" y se endurece tantocomo el concreto. Este suelo es tan alcalino queun clavo de acero introducido como marcador sedesintegró totalmente en seis semanas. La durezadel "marle" hizo casi imposible la excavación amano; dos excavadoras de roca se rompierondurante la preparación de zanjas para la plomería.

Las unidades de plomería de las 500 casas in-cluyeron 1.000 cuartos de baño, 500 máquinas delavar y 500 fregaderos. Cada casa consta de doscuartos de baño, uno con bañera y otro con ducha.En las unidades "duplex" una sola línea de desa-gie se extiende desde la cloaca pública, conectán-dose a una Y delante de la unidad, donde se bi-furca hacia cada vivienda. La cloaca pública estáa una profundidad de 2 pies, con ramales latera-les que ascienden a una profundidad de 18 pul-gadas en el punto de conexión de las viviendas.Los tubos principales de ventilación son de vinilorígido de 3 pulgadas. Los ramales principales dedesagie son de PVC de 3 pulgadas; y los desagiesde la ducha o bañera, fregadero y lavadora sonde PVC de 2" y l1/2". Todas las juntas de lostubos de PVC fueron cementadas por solvente ylas juntas rígidas de vinilo-cobre fueron hechasmediante conexiones roscadas, utilizando boqui-llas macho de cobre roscadas en el tubo de PVCy soldadas al tubo de cobre.

Jay Jones, Inc., St. Petersburg, Florida, fue elsubcontratista de la plomería para el proyecto.Las cifras de costo que presentó a las FuerzasNavaies se basaban en tuberias y accesorios dehierro fundido extra pesado (requerido por lascaracterísticas del suelo) y la mano de obrarequerida para el ensamblado e instalación de estematerial. Los requisitos de las tuberías usados en

la licitación y compra de los materiales fueron lossiguientes:

Tamaño Peso/Pie

Hierro PVCfundido (Clase 40)

11/2" 0,482" 5 0,643" 15 1,33

Cantidad

5.400 pies25.000 pies35.000 pies

4" 15 1,90 1.100 pies

Los tubos de vinilo rígido fueron suministradosen piezas de 20 pies, mientras que las de hierrofundido hubieran sido de 5 pies de largo. Se en-cargaron unas 15.000 conexiones de vinilo rígidopara la obra.

Los costos de los tubos de PVC clase 40 y susconexiones, en comparación con los de hierro fun-dido, son los siguientes:

Hierro fundido (Estimados):

Tubo de hierro fundido extra pesadopara desagüe ................. $41.830(basado en descuento 10-10-10)

Conexiones de hierro fundido extrapesado ....................... $15.160

Plomo y estopa .................. $ 9.680

$66.670

Vinilo rígido (Real):

Tubo para plomería de PVC clase40 .......................... $38.603

(incluyendo el cemento)Conexiones para drenaje de PVC

clase 40 ...................... $23.535

$62.138

Todos los tubos de PVC para plomería fueronsuministrados por la Colonial Plastics Company,de Cleveland, Ohio, de vinilo rígido Geon fabri-cado por la B. F. Goodrich Chemical Company.Las conexiones también fueron de vinilo Geon, ysuministradas por la Sloane Manufacturing Com-pany, de Kansas City, Missouri. Los tubos y co-nexiones de vinilo para el sistema de agua fueronproporcionados por la Tube Turns Company, deLouisville, Kentucky.

Seis plomeros con licencia, pero sin experienciaprevia con tuberías plásticas, fueron entrenadosdurante dos días en la manipulación, ensambladoe instalación de los tubos. La eficiencia de esteentrenamiento se evidenció cuando se notó que de


un total de 35.000 juntas, solamente 3 permitíanfiltraciones. Dos de las filtraciones se debieron alcementado de las juntas cuando la superficie es-taba mojada debido a la lluvia, y la otra fueocasionada por defecto de la conexión. Para unsistema de plomería de hierro se hubieran necesi-tado de 24 a 35 hombres, y gran parte del mon-taje hubiera sido realizado en el terreno, dondela supervisión es más difícil y el trabajo está mássujeto a interrupciones por causas meteorológicasy a técnicas diferentes.

Toda la plomería fue ensamblada en un talleren el sitio de la obra. Se prepararon patronesguías sobre pisos de madera para los montajes.Se usó una sierra eléctrica para precortar los tro-zos de 20 pies a tamaños adecuados. Con estosmétodos de premontaje, dos hombres montaronuna tubería de PVC para una sala de baño enunos 30 minutos. El procedimiento de trabajoincluyó la toma del tubo del depósito, su precorte,su puesta en posición, la limpieza de las juntascon solvente, cementación con solvente y almace-namiento. En 10 horas, dos hombres montaronla plomería para 42 cuartos de baño. Se estimaque en el caso del montaje de un cuarto de bañocon tubería de hierro fundido se hubieran necesi-tado 8 horas-hombre.

Se simplificó la instalación de la plomería dePVC en el terreno a través del uso de tuberíamontada en el taller. Sólo se necesitó hacer tresjuntas en el terreno para completar la instalaciónde la plomería. Dos obreros trabajaron duranteun promedio de 45 minutos en cada casa parainstalar la tubería, incluyendo 15 minutos paratraer los tubos y 30 minutos para instalarlos ensu lugar.

Antes de cubrirlas se probaron todas las tu-berías hidrostáticamente. Se taparon los tuboscon tapones y se aplicó una presión de 15 psi.Cuando se prueban a falla, los tapones deberánvolar a 50 psi, sin que ocurran fallas en la plo-mería de PVC.

Ya que una vez colocado el relleno la durezadel suelo impedía cambios de colocación sin exca-vación, fue necesario sujetar los tubos montantesdurante el relleno para asegurar su posiciónapropiada.

El tubo se enterró a un mínimo de 18 pulgadaspara protegerlo del calor del sol. Unos tubos quepermanecieron expuestos en la zanja durante va-rios días se torcieron con el calor. En el caso de

que la inspección y las pruebas de presión seretardasen, se evitó la distorsión de los tuboscubriéndolos con un poco de relleno.

A falta de conexiones de PVC para excusados,se usaron conexiones de hierro fundido. La co-nexión se colocó sobre el tubo de PVC clase 40, de3 pulgadas, y la junta se calafateó con plomo.El plomo caliente mostró poco efecto sobre el tubode PVC. Una corta sección del tubo que sobresalíadel calafateado de plomo fue cortada y pulidapara permitir un drenaje apropiado.

El montaje de una junta para el tubo de PVC enel ramal de 3 pulgadas se realizó en un minutoaproximadamente. Una junta similar de cobre,con soldadura de acetileno, hubiera tomado entre10 y 15 minutos, y la de hierro fundido entre30 y 45 minutos. El montaje de hierro fundidose complica por la necesidad de usar piezas de 5pies de longitud, así como la dificultad que existeen la colocación exacta del tubo. Las plomeríasde vinilo rígido y los montajes tienen suficienteflexibilidad como para permitir su colocación sinque se ocasionen daños en los tubos y las juntas.

Los tubos fueron maltratados durante la cons-trucción. Los tubos montantes estuvieron some-tidos a grandes golpes durante el relleno y lacolocación de las losas. Los tubos cloacales quepasaban a través de las losas de concreto no seprotegieron durante el vaciado de éstas. Además,los tubos montantes que sobresalían del concretofueron golpeados con el equipo de construcción.El tubo de PVC resistió el impacto sin daños,mientras que el tubo de cobre se dobló y aplastó.Los tubos de hierro fundido se hubieran roto conun tratamiento similar.

Las instalaciones de plomería de PVC fueronterminadas antes de la fecha esperada. La insta-lación de las piezas sanitarias hubo que posponerlahasta que los carpinteros se pusieron al día conel programa de plomería.

Se tomó nota de la tenacidad del tubo rígidode polivinilo que se usó para este trabajo. Elinspector de plomería comentó que había vistosolamente una pequeña marca sobre el tubo dePVC que había golpeado contra una bisagra depuerta de acero. Golpes de esta clase nunca po-drían ser posibles ni considerados para tubos dehierro fundido o de cobre.

Los requisitos de mano de obra estimados parala instalación del tubo de hierro fundido fueronlos usados en la cotización del trabajo de plo-

144 Capitulo 12

mería por Jay Jones, Inc. Al instalar el vinilorígido, las horas-hombre necesarias fueron redu-cidas sustancialmente.

Presentamos a continuación los costos com-parativos de la mano de obra.

Costo total y economía

Costo delmaterial Hierro fundido PVC

Tubo ......... $41.830 $38.603Conexiones .... $15.160 $23.535Plomo y estopa o

cemento ..... $ 9.680 (incl. en el preciodel tubo)

$66.670 $62.138

Costo de la manode obra

Hierro fundido12.304 horas, a razón de

$3,50/hora ........... $43.064PVC-4.226 horas, a razón

de $3,50/hora ................ $14.791

$109.734 $76.929

Economía total *

Costo del hierro fundido. $109.734Costo del PVC ......... - 76.929

$ 32.805

* La economía total alcanzó $65 por casa.

A manera de ejemplo, a continuación sedetallan los factores que contribuyeron a laeconomía alcanzada con el uso de tubos rígidosde vinilo para todas las tuberías de desagie yventilación cloacal en el Proyecto de ViviendasCapehart:

1) El bajo peso y la facilidad de manipulaciónde los tubos de PVC permitieron mejores opera-ciones de inventario y procedimientos de manipu-lación de los materiales.

2) La facilidad de cortar el tubo de PVC per-mitió el uso de herramientas eléctricas que sim-plificaron la preparación del tubo.

3) La rapidez del montaje con sistemas decemento solvente. El premontaje de la mayorparte del sistema se realizó en el taller, reducién-dose así las operaciones en el terreno y las inte-rrupciones de los horarios de trabajo producidospor cambios meteorológicos y otras operacionesde construcción.

4) La efectividad de las juntas de cemento eli-minó casi completamente la reparación de éstas.

5) La resistencia al impacto y a los daños quepodían ocasionar otros trabajos de construcciónredujeron los costos de reparación. La resistenciadel tubo de PVC a los daños ocasionados por elrelleno fue otro factor.

6) La reducción del personal necesario para lasoperaciones de plomería permitió una supervisiónmás efectiva de los trabajadores y aumentó laeficiencia del trabajo.

7) La simplicidad de las técnicas de montajey de las herramientas facilitó el adiestramientoapropiado de plomeros.

8) La facilidad que posee la plomería de PVCpara ajustarse a la instalación y a los trabajosposteriores de construcción.

9) La rápida instalación de la plomería enbruto en el terreno, disminuye los posibles daños,permite el sellar todos los sistemas para impedirla acción de la tierra y de la intemperie, facilitala inspección y permite la colocación más rápidadel relleno, vaciado de la placa y la terminaciónmás rápida del trabajo.

10) La disponibilidad de longitudes más largas(20 pies) permitió el corte más eficiente del tubopara ajustarse al diseño. En realidad, se econo-mizó toda una serie de tubos de PVC después dela terminación del trabajo, debido a economíasinesperadas en el uso del tubo. Esto representaríauna economía adicional, pues las cifras de loscostos de materiales se basan en las comprasoriginales.

11) El tubo se mantuvo en buenas condicionesdurante su transporte y manipulación.

12) El uso de métodos de premontaje asegurala colocación exacta y uniforme de los sistemas deplomería para una mayor facilidad de instalaciónsobre el terreno.

Otros factores que contribuyen al valor delPVC para tubos cloacales y de ventilación son:

1) La inercia química del tubo de PVC propor-ciona una resistencia a toda una serie de condi-ciones corrosivas. Además, el ser un aislante eléc-trico lo hace inmune a la corrosión galvánica.

2) La caracteristica de autoextinción dei tubode plomería de PVC protege a los vecinos dellugar del escape de gases cloacales durante incen-dios. También resiste a la ignición y a la propaga-ción del fuego en un edificio. El vinilo rígido esuno de los pocos materiales plásticos que no man-


tiene la combustión y el único material termo-plástico resistente al fuego que se obtiene comer-cialmente para usos de plomería.

3) La superficie lisa interna del tubo de PVCy de los accesorios permite un flujo fácil de losdesechos. Las juntas soldadas químicamente im-piden toda filtración o penetración de las raícesque obstruyan el drenaje. Su superficie lisa, quí-micamente resistente, elimina la causa principalde incrustaciones en el interior del tubo. Su resis-tencia al impacto y su elasticidad permiten eltransporte de montajes completos de tubos sinocasionar daños al sistema.

Las reacciones negativas hacia el PVC, ex-presadas por personas asociadas con el Proyectode Capehart, fueron las siguientes:

1) Los tubos se tuercen al permanecer en laszanjas abiertas durante un período largo de expo-sición a las severas condiciones de insolación ycalor de Cayo Hueso. Para evitar esta condición,el tubo fue rápidamente probado, inspeccionadoy cubierto.

2) La eliminación de la mano de obra. El tra-bajo con el tubo de PVC agradó a los plomerosaunque la reducción de las necesidades de manode obra creó una reacción adversa entre ellos.

El Proyecto de Viviendas de Capehart propor-cionó una evaluación realista del uso del tubode PVC-DWV para plomería residencial. Eltrabajo permitió obtener economías sustancialesy proporcionó una oportunidad de emplear yevaluar las técnicas de montaje simplificadas,características del tubo de PVC. El uso exitosode métodos de premontaje con tubo de vinilorígido en este proyecto, demuestra que los sis-temas fabricados en los talleres con sus ventajasobvias, son comercialmente prácticos para laconstrucción residencial.

Existen otros informes que podrían ser citadospara mostrar la aceptación creciente del tuboplástico en los Estados Unidos, pero debe sub-rayarse el hecho de que existen todavía muchasregiones, muchas jurisdicciones sanitarias y mu-chos usuarios, que no permiten el uso de losplásticos y que siguen usando otros materiales.Se reconoce la influencia de los fabricantes deotros materiales. Dondequiera que el comercio

y la industria pueden competir para la venta desus productos, siempre existirá una variedad deproductos de donde seleccionar. Si podemosreconocer las cualidades de todos los productosy escoger uno después de haber estudiado lasventajas y desventajas de cada clase de material,podremos hacer una selección objetiva del mejorproducto que deseamos dentro del margen deprecio que podemos pagar.

No tenemos informes detallados acerca de laaceptación general del tubo plástico para usossanitarios más que en los Estados Unidos, perosabemos que en el Reino Unido y en Alemaniaaumentó mucho el uso de los plásticos para acue-ductos después de que sus industrias plásticasestablecieron normas físicas. En Europa se haestado usando desde hace unos años el tubo dePVC para aplicaciones de agua potable. EnJapón, el 60% de los tubos de diámetro pequeño(1 a 4 pulgadas) actualmente en uso, son plás-ticos. Los japoneses están exportando grandescantidades de tubos de PVC a los Estados Uni-dos, donde se usa para aplicaciones diferentes delas de agua potable. Debido al hecho de queeste tubo es estabilizado con plomo, y losasesores de salud pública de la FNS no permitenusar plomo en tubos de PVC para aplicacionesde agua potable, la Fundación no ha podidopermitir el uso de su Sello de Aprobación entubos de PVC estabilizados con plomo.

El tubo de plástico se usa mucho en Italia,Suecia, Francia, España, muchos de los paísesdel Medio Oriente, Australia, India, Filipinas,y otras regiones del mundo, incluyendo Méxicoy países de América Central y América del Sur.

Al desarrollarse la norma de la FNS sobreplásticos (actualmente en la etapa final de supreparación), se espera que la AWWA y mu-chos otros usuarios e instituciones reguladorasaceptarán el tubo de plástico para aplicacionesde agua potable. La adopción de la normacomercial de tubos para desagiie y ventilacióncloacal, con la subsiguiente aprobación de laFNS para tubos plásticos de este uso, extenderáaún más la aceptación de los plásticos en losEstados Unidos.

CAPITULO 13

Usos de los plásticos en otros aspectos de la salud pública

Hasta ahora nos hemos limitado a tratarprimordialmente del uso de tubos plásticos parala distribución de agua potable. Debemos tomaren cuenta también algunos usos de tubos plás-ticos dentro del campo de la salud pública, asícomo otros tipos de plásticos y sus múltiplesusos posibles. Además de su uso en los tubospara la conducción de agua potable, los plásticostienen aplicación en los siguientes campos im-portantes:

I. Tuberías para desagie, desechos y venti-lación cloacal (DWV).

II. Tuberías plásticas para cloacas.III. Tuberias para desechos corrosivos (labo-

ratorios y plantas químicas).IV. Tuberías y tubos de revestimiento para

pozos de agua.V. Instalaciones para piscinas.

VI. Tuberias para desagüe de desechos deminas.

VII. Tuberías para agua caliente.VIII. Tanques de ablandamiento y almacena-

miento de agua.a) Plásticos termoestables.b) Termoplásticos.

IX. Revestimientos de tanques de almacena-miento de agua (materiales termoes-tables).

X. Tuberías distribuidoras de bebidas.

Existen muchas otras áreas que podrían ex-plorarse, y muchas otras irán apareciendo en elhorizonte a medida que se perfeccionen nuevos

materiales y se expanda la tecnología sobreplásticos.

A continuación se describen los 10 campos deaplicación enumerados.

1. Tuberías para desagüie, desechos y ventilacióncloacal (DWV)

Uno de los primeros usos del plástico entuberías para desagies y ventilación cloacal fueen casas movibles. Debido a la necesidad dereducir el peso en los coches de remolque(trailers), la plomería instalada ha sido gene-ralmente de dimensiones reducidas, y en algu-nos casos se han usado materiales inadecuados.Cuando se comprobó la conveniencia de la utili-zación del tubo plástico en las casas movibles,los constructores se interesaron en el uso de losmateriales más livianos que pudiesen propor-cionar un servicio óptimo en tales aplicaciones.La Asociación de Funcionarios de Plomería delOeste de los E.U.A. adoptó un requisito para latubería de desagüe, desechos y ventilación cloa-cal de los trailers, lo cual sirvió para estimularla mayor aplicación de plásticos para dicho uso.

La preparación de normas comerciales paraestas tuberías, incluyendo el PVC y el ABS, ha[eL4Ua bJaJ la SLIlonid a idn-i del 1nL1tLcU d-

Tubos Plásticos desde hace más de dos años,y están actualmente en la etapa final de revisiónpor parte de la industria y de los usuarios.

146

_ = I

Otras aplicaciones de los plásticos 147

Las normas propuestas definen los campos deaplicación de la siguiente manera:

Sistema de desagie (tuberia): incluye toda tu-bería de predios públicos o privados que con-duzca aguas servidas, aguas pluviales, u otrosdesechos líquidos, hasta un punto de disposiciónlegal, pero no incluye los colectores de los sis-temas públicos de alcantarillado, ni las plantasde tratamiento o disposición, públicas o privadas.

Sistema de desechos: es aquel cuyas tuberíasconducen sólo desechos líquidos, libres de ma-terias fecales.

Sistema de ventilación cloacal: es aquel con-junto de tuberías que se instala para suministrarun flujo de aire hacia un sistema de desagie o dedesechos, o desde él, o para proporcionar una cir-culación de aire dentro de dichos sistemas, paraproteger los sellos hidráulicos del sifonaje y con-trapresión.

Las normas comerciales para tuberías dedesagüe, desechos y ventilación cloacal estipu-larán los materiales aceptables, las dimensionesy tolerancias de los tubos y conexiones, las diver-sas pruebas para determinar las propiedadesfísicas, y los procedimientos de instalación.

A petición del Instituto de Tubos Plásticos,el Laboratorio de Ensayos de la FNS ha desa-rrollado un programa preliminar para el esta-blecimiento de un programa de pruebas y deaprobación para estas tuberías. El siguienteesbozo del programa se incluye para mostrarlas bases para conceder la aprobación de la FNSpara los nuevos productos en el campo de losplásticos.

Proyecto de programa para materialesplásticos, tubos, conexiones, accesorios ymateriales para juntas, para el uso en

sistemas de desagie, desechos yventilación cloacal

Objetivo y alcance:

Establecer una evaluación objetiva y factible yun programa de listas que proporcionen al pú-blico, al usuario, al gobierno y a la industria lasdebidas defensas y protecciones sanitarias en lorelativo a materiales plásticos, tubos, conexionesy accesorios (sifones, válvulas y piezas similares),

y materiales para juntas que van a utilizarse ensistemas de desagüe, desechos y ventilación cloacal.

Procedimientos:

Lo que sigue es solamente un esquema generalde trabajo. Los detalles de su ejecución aparecenbajo "Controles Administrativos".

A) Como medida de protección pública, secreará un Comité Consultivo que aconseje y con-sulte al Laboratorio de Ensayos de la FNS en larealización del programa. Con el objeto de lo-grar continuidad y uniformidad, y por razoneseconómicas, el actual Comité Consultivo de losAbastecedores de Material y Fabricantes de laFNS representará a la industria. Las otras repre-sentaciones dentro del Comité serán las siguientes:

1. Organismos gubernamentales y organi-zaciones profesionales (incluyendo los niveles esta-tales, locales y nacionales).

2. Usuarios. Los miembros se sustituirán,sobre una base rotativa, con un período mínimode tres años. El Presidente del Comité lo eligiráel mismo y su período no será menor de dos años.

B) La evaluación y puesta en Lista de lasresinas plásticas básicas o de compuestos, parasistemas de desagüe, desechos y ventilación cloa-cal, deberán incluir los requisitos físicos, de apli-cación y de resistencia al uso según se especificaen la norma comercial pertinente del Departa-mento de Comercio de los Estados Unidos.

C) Donde así lo especifique la norma comer-cial pertinente, se llevará a cabo una evaluación deservicio. Cuando no esté especificado pero se con-sidere necesario, se deberán establecer los requisi-tos de evaluación de servicio, de acuerdo con lasrecomendaciones del Comité Consultivo.

D) Todos los tubos, conexiones y accesoriosen Lista, deberán estar fabricados con materialesincluidos en la Lista del Laboratorio de Ensayosde la FNS.

E) Las exigentes demandas y la responsabili-dad de proporcionar una completa seguridad yprotección al público, obligan al Laboratorio deEnsayos de la FNS a renovar todos los afños laLista. Ha de proporcionarse una Lista anual queabarque todos los materiales, tubos, conexiones,accesorios y materiales para juntas. Esa Lista de-berá ser divulgada por el Laboratorio de Ensayosde la FNS y puesta a la disposición de la industriapara su distribución. Dicha Lista, la insignia delLaboratorio de Ensayos de la FNS, y la carta de

148 Capítulo 13

autorización del Laboratorio de Ensayos serán lasúnicas formas de autorización que podrán usarseen propaganda y promoción.

Identificación:

A) Los tubos, conexiones, accesorios y en-vases de materiales para juntas incluidos en laLista del Laboratorio de Ensayos de la FNS, de-berán llevar estampada la insignia "nSf-DWV".En el caso de tubos, dicha insignia deberá apare-cer a intervalos de 2 pies por lo menos.

B) La insignia "nSf-DWV" será usadaexclusivamente en relación con materiales plás-ticos, tubos, conexiones, accesorios y solventes quehayan sido incluidos en la Lista del Laboratoriode Ensayos de la FNS para ser utilizados en sis-temas de desagUe, desechos y ventilación cloacal.

C) Todos los tubos, conexiones, accesorios yenvases de material para juntas incluidos en laLista, llevarán la designación apropiada de laNorma Comercial del Departamento de Comercio,cuando esto sea aplicable. En el caso de los tubos,tal identificación deberá aparecer a intervalos nomayores de 2 pies.

D) Todas las marcas e identificaciones seña-ladas en los apartados A), B) y C) deberán serclaras, legibles y estampadas en el tubo, conexio-nes, accesorios o envases del material para juntas,en una forma aceptable para el Laboratorio deEnsayos de la FNS.

Controles administrativos:

A) La inclusión en la Lista de una autoriza-ción para usar la insignia "nSf-DWV" en ma-teriales plásticos, tubos, conexiones, accesorios ymateriales de junta, deberá efectuarse bajo lasdisposiciones de un contrato anual entre el fabri-cante de los mismos y el Laboratorio de Ensayosde la FNS.

B) Las disposiciones del contrato estable-cerán requisitos y limitaciones específicos, rela-tivos a lo siguiente:

1. Derechos de inspección periódica, sinprevio aviso, de todas las instalaciones de pro-ducción de plásticos y materiales de junta de lascompañías participantes, por los representantesaLLUJltorizados del'.L tUo UL. toay se

FNS.2. Acuerdo de los fabricantes referente a la

evaluación y pruebas requeridas, y al estableci-miento de las tarifas a este respecto.

3. Derecho de tomar muestras apropiadaspara la evaluación y pruebas, por un represen-tante autorizado.

4. El uso de la insignia del Laboratorio deEnsayos sobre los productos, en hojas de datostécnicos y literatura y en los materiales de promo-ción y propaganda.

5. Las condiciones de cancelación de con-trato en el caso de: a) renovación anual, b)violación.

6. La Lista, muestreo, evaluación, y proce-dimientos y métodos de información.

7. Tarifas por: a) puesta en Lista y ser-vicios, b) evaluación y prueba.

La Administración Federal de la Vivienda, ensu Boletín de Uso de Materiales No. UM-33,esboza los requisitos para aceptación de tubos yconexiones plásticas DWV en las casas asegura-das por dicha agencia. El Boletín establece que"la presencia del Sello de Aprobación del La-boratorio de Ensayos de la FNS se considerarácomo prueba de dicho acatamiento".

Es importante reconocer que los plásticos in-cluidos en las normas comerciales para tuberíasde desagüe, desechos y ventilación cloacal pue-den soportar maltrato, tienen excelente resisten-cia química, y tienen la característica de no de-teriorarse con el tiempo. Estas tres cualidadesson quizás las más significativas para determinarla factibilidad de su aceptación como materialesa utilizarse en tuberías de desagüe, desecho yventilación cloacal.

II. Tuberías plásticas para cloacas

Debido a la acción corrosiva de las aguasservidas y de otros desechos que corren por lascloacas, los materiales utilizados en ellas hansido hierro fundido, arcilla vitrificada, concreto,asbesto-cemento, tubos de fibra bituminizada ymateriales similares. Muchos de estos materialeshan resultado de corta duración y algunos hanrequerido frecuentes sustituciones. A veces sepresentan problemas de filtraciones por tuberíasmal unidas, y en muchos casos la cantidad deagua que se infiltra en las cloacas excede elgasto de aguas servidas. Esto también presenta


el problema de la contaminación potencial delas aguas subterráneas, debido a cloacas cons-truidas con materiales sujetos a la corrosión, odebido a métodos incorrectos de instalación.

Los tubos plásticos para cloacas tienen paredesinternas esencialmente no absorbentes y las jun-tas se hacen por soldadura química, lo que setraduce en instalaciones a prueba de filtraciones.Estas características eliminan la infiltración deaguas subterráneas al sistema, e impiden la ex-filtración que las contamina. Al eliminar lafiltración en las juntas, se elimina el problemade la entrada de raíces en las cloacas plásticas.

Diversos materiales plásticos han sido utiliza-dos para producir tubos para cloacas. Algunosfabricantes han empleado material de desechocon propiedades físicas inferiores, y han llegadohasta a usar arena u otro material de relleno enla mezcla. Tales tubos han presentado proble-mas porque no soportan una manipulación des-cuidada o ruda, ni pueden resistir la carga delrelleno que los cubre.

Las cloacas hechas de material plástico uni-forme y de calidad, tales como PVC o ABS,pueden cumplir con las normas físicas y seraceptadas según los reglamentos de plomería.Ni el ácido úrico ni otros tipos de sustanciasquímicas corrosivas que se echan en las cloacasafectan este tipo de tubo. Las tuberías cloacaleshechas de plásticos de buena calidad pueden ins-talarse debajo de losas de concreto para vivien-das, no las afectan los suelos, no están sujetasal ataque del comején y pueden unirse a tubosde metal o de otros materiales. Se tiene informa-ción de que se han limpiado instalaciones típicasde cloacas plásticas con un equipo de "RotoRooter Power Cleaning" sin que se hayandañado las mismas. Puesto que las raíces nopenetran en las cloacas plásticas, no existe elproblema de limpieza que se confronta normal-mente con materiales porosos, o con aquellascuyas juntas quedan defectuosas durante suinstalación.

Los tubos plásticos que van a emplearse ensistemas de alcantarillado deben ajustarse a las

mismas normas estrictas que se requieren paratuberías de agua potable o para tuberías DWV.

III. Tuberías para desechos corrosivos(Laboratorios y plantas químicas)

Los ingenieros en todo el mundo están fami-liarizados con los problemas de manipulación delos desechos corrosivos o las sustancias químicasde los laboratorios, plantas químicas, plantas detratamiento de agua e instalaciones similares.

En estos casos se han utilizado con éxito losmateriales termoplásticos, los cuales están sus-tituyendo a los materiales más costosos que sehan necesitado para este fin.

IV. Tuberías y tubos de revestimiento parapozos de agua

El tubo plástico desempeña un trabajo ex-celente en los pozos de agua. Tanto la tuberíade agua como el revestimiento deben ser demateriales aprobados para la conducción de aguapotable. En muchos casos el agua llega hastael revestimiento y por consiguiente éste tienecontacto con el agua destinada al consumohumano. No es suficiente el conectar una tu-bería segura a la bomba para distribuir el agua,sino que el revestimiento del pozo deberá tam-bién ser de un material de calidad similar.

El proyecto de un sistema de pozos toma enconsideración, especialmente, las característicasdel pozo y de la bomba. Las bombas que seconecten a los tubos plásticos deben seleccio-narse igual que si la instalación fuese con tubosde metal. Debido a las características de lostermoplásticos, es posible justificar una bombaalgo más pequeña por las pérdidas menores porfricción que ocurren en la tubería plástica. Enlas instalaciones con tubos plásticos se usan losmismos tipos de bombas que en las de tubos demetal, y el plástico se ha utilizado con éxito entodos los tipos de pozos, hasta profundidadesmayores de 250 pies. Se consiguen well pointsy rejillas para pozos, para ser usados con tubosplásticos, empalmándose igual que los tubos.Los well points plásticos no se corroen, y no

150 Capítulo 13

producen una disminución en el suministro deagua, debido a la obstrucción de las aperturas dela rejilla filtro.

Las recomendaciones de la industria, referen-tes a la instalación de tubos para pozos, son lassiguientes:

Consejos generales sobre instalación

Algunos contratistas que usan tubos más pesa-dos prefieren conexiones roscadas. Cuando seinstalan bombas sumergibles, estas conexionesresultan muy ventajosas, puesto que las roscasproporcionan una junta positiva que soportará elpeso de la bomba para la instalación inmediata enel pozo. Las uniones con soldadura por solventeson más económicas, pero deben dejarse en re-poso de un día para otro, para asegurar lamáxima resistencia de la unión.

Algunos fabricantes ofrecen un equipo com-pleto para pozos profundos, incluyendo tubos,conexiones y accesorios para una instalación com-pleta de un pozo de chorro. Estos se consiguencon diámetros de 1" x 11/4", 11/4" x 11/2", y de11/2" 2".

Deben utilizarse elevadores en vez de desliza-doras o ganchos. Si se utilizan perforadoras, elelevador se debe colocar debajo del adaptador delextremo superior y apoyarlo sobre el revesti-miento mientras se une el trozo de tubo que sigue.

Si se utiliza una abrazadera de pedal paratubos, debe arromarse el filo de los dientes y delas orillas de la abrazadera.

No se debe permitir que el tubo roce con laorilla superior del revestimiento, ni se le debeforzar contra salientes agudos.

Deben eliminarse los filos ásperos y las rebabasde la orilla superior del revestimiento del pozo.

La bomba y los controles deben vaciarse y elpozo debe clorarse.

Se debe limpiar la conexión roscada hembra enla parte superior de la bomba o cabeza de chorro,colocándola en posición horizontal.

Al extremo roscado macho del tubo se le debeaplicar el compuesto para roscas recomendado,atornillándose a la cabeza de chorro o bomba.No debe usarse cemento para soldaduras en lasroscas. La conexión se debe enroscar a manohasta que ajuste bien, completándose la operacióncon una llave de correa para tubos y una llave detipo crescent para los adaptadores.

Se debe colocar el conjunto en la perforadora.Si se prefiere, y el espacio lo permite, puedenunirse varios tubos en el terreno y el conjuntobajarse a mano.

Debe usarse un cable de acero para sostener labomba sumergible durante la instalación. Se lepuede utilizar para sacar la bomba si así serequiere.

Se deben sujetar los cables de control y defuerza con el tubo cuando éste se baje al pozo.

En instalaciones de bombas sumergibles, seinstalará un niple cerrado y una T entre las dosjuntas superiores del tubo, para insertar unallave de purga. Así se asegurará una presión deaire correcta en el tanque.

Cuando se haya bajado el último trozo de tuboal pozo, debe roscarse un codo para sello de pozode 4" ó 6" a la conexión superior de adaptaciónhembra, a través de la tapa del sello del pozo.

Se deben pasar los cables de control y fuerza através del orificio de ventilación del sello del pozo,colocándose el sello en su sitio.

V. Instalaciones para piscinas

El uso de tubos plásticos en instalaciones parapiscinas está siendo más aceptado entre los cons-tructores de piscinas de todos los Estados Uni-dos. El sistema de circulación de agua, tantode las piscinas comerciales como de las residen-ciales o de las pequeñas, es realmente un tipode sistema de agua potable especializado. Eltubo plástico apto para uso en tuberías de aguapotable debe usarse en la conducción de aguapara piscinas. En las instalaciones para piscinas,desde las caseras más pequeñas hasta las co-merciales de gran tamaño, se han utilizado losdiversos tipos de tubos plásticos para las lineasde abastecimiento, desagüe, retorno del filtro ala bomba, líneas de vacio y para otros usos.Actualmente no se recomienda el uso de tubosplásticos para tuberías exteriores en piscinas, nipara múltiples de bombas, ni para tuberías delos calentadores. Los datos registrados indicanque los sistemas de circulación para piscinaspueden instalarse a más bajo costo utilizandotubos plásticos.

También se usan otros plásticos en la fabrica-ción de los equipos que se utilizan en el trata-


miento de agua de piscinas. Un filtro de tierradiatomácea podria equiparse con un múltiplehecho con tubos de PVC, con los soportes delos elementos del filtro de nilón o de ABS, elelemento del filtro o soporte del separador deplástico o de nilón tejido o de algún materialsimilar y el sistema entero dentro de un tanquede metal cubierto con una capa de epoxia (plás-tico termoestable) para impedir la corrosión deltanque.

Muchas de las espumaderas que se usan enlas piscinas se fabrican de plástico moldeable,y tienen buenas características de resistenciafísica para soportar presiones y malos tratos.Los impulsores de las bombas que se usan paramanejar agua de piscinas también pueden ha-cerse de plástico. En muchas otras aplicacionesdel equipo de tratamiento de agua para piscinaslos plásticos son el material de preferencia.

VI. Tuberías para desagüie de desechos de minas

En los Estados Unidos, uno de los mayorescampos de utilización de los tubos plásticos hasido en el desagie y evacuación de desechos delas minas. Los desechos altamente corrosivos delas minas de carbón, por ejemplo, dan lugar alrápido deterioro de los tubos de metal, y lareposición de esos tubos es costosa. Los tubosde polietileno hechos de materiales de baja cali-dad, satisfacen una necesidad en cuanto a la dis-posición de los desechos de minas. Como es deesperarse, de vez en cuando ocurren fallas enesos tubos, porque el material carece de carac-terísticas físicas uniformes aceptables. Las sec-ciones que fallan se pueden cortar rápidamentepara reemplazarlas con facilidad donde los tubosno están enterrados. Esta aplicación absorbegran parte de los tubos plásticos inferiores o desegunda que se producen en los Estados Unidos.

VII. Tuberías para agua caliente

Los termoplásticos convencionales a que noshemos referido en esta serie de trabajos nosoportan altas temperaturas por un tiempo pro-

longado. El polietileno tiene un intervalo detemperaturas por debajo de los 140°F (59,4°C)y el PVC y el ABS pueden usarse hasta 160°F(71°C). El polipropileno tiene un intervalo detemperatura un poco más alto, pero no esrecomendable para la conducción de agua ca-liente. En materia de agua caliente, se utilizanmucho tanto el ABS como el polipropileno, paratubos de inmersión en los calentadores. Estostubos conducen el agua fría hasta dentro 'delcalentador, y están rodeados por agua calienteo tibia en el exterior, mientras que dentro deltubo circula el agua fría que entra al calentador.Se han registrado casos en que esos tubos se hanrecalentado y ablandado, rompiéndose completa-mente y ocasionando la explosión del calentador.Generalmente, esto sucede cuando se calienta elagua en el tanque hasta que el vapor produceuna presión excesiva y fallan las válvulas u otrosimplementos de seguridad.

La B. F. Goodrich Co. ha producido unmaterial de alta temperatura, el bicloruro depolivinilo (PVDC), que resiste temperaturas detrabajo de 40°F (4,4°C) a 60°F (15,4°C)mayores que los compuestos convencionales dePVC. El PVDC también tiene una elevada re-sistencia física, resiste al fuego, y tiene mayorresistencia química en un mayor intervalo detemperaturas. Por ejemplo, el PVDC sumergidodurante 30 dias en las diferentes sustanciasquímicas anotadas en el cuadro I, que aparecea continuación, muestra un mejor comporta-miento que el Tipo I o Tipo II de PVC.

Las propiedades físicas del PVC I y II y delPVDC se muestran en el cuadro II. Se notaráque el PVDC tiene una clasificación por esfuerzode diseño de 1.600 psi.

Es posible que el PVDC encuentre mayoraplicación en los reglamentos de instalacionesde sistemas de agua fría y caliente para usocomercial y residencial.

Sin duda se producirán otros plásticos quese puedan utilizar sin peligro para la distribu-ción de agua caliente hasta los 210°F (97,90 C)o más.

152 Capitulo 13

CUADRO I-Inmersión química (30 días)

PVC TIPO I PVC TIPO 1 PVDCSustanciaVariación de (%)

tensión peso tensión peso tensión pesoAcido acético (20%) 73°F +10,7 +0,11 -10,3 +0,81 +2,64 +0,54

140°F +7,7 +0,41 -13,8 +3,29 +6,58 +1,18185°F - - _ _ +5,26 +3,65

Acido crómico (40%) 73°F +7,7 +0,17 0,0 - - -.. 140 °

F +23,1 +0,57 -15,5 - - -(50%) 73°F - - - - +3,45 +0,23

140°F .- _ - +3,95 +0,50185°F - - - - +9,2 +0,43

Acido nítrico (60%) 73°F +8,45 +0,11 -1,8 +0,40 - -. 140°F +16,2 +1,28 -25,6 +6,59 - -

(70%) 73°F - - - - +1,47 +0,30"140F .- _ _ +2,36 +1,92185°F - - - - +1,32 +2,52

Acido sulfúrico (80%) 73°F +10,0 -0,07 -6,9 -0,01 +5,27 -0,16140°F +26,1 -0,06 -1,72 +12,78 +4,34 -0,03185°F - - - - +7,11 -0,12

Aceite No. 3 ASTM 73°F +9,2 +0,33 -8,6 +0,27 +2,63 +0,03140°F +22,4 +0,51 -12,9 +4,31 +2,63 -0,05185°F - - - - +6,58 -0,07

Hexano 73°F +11,5 0,00 -48,3 +4,24 +3,95 -0,08Hidróxido de sodio (50%) 73°F +8,47 -0,02 -3,58 -0,02 +2,2 -0,09

140°F +2,31 -0,03 -6,9 -0,11 - -185°F - - - - +1,3 +0,12

CUADRO II-Propiedades físicas del PVC I y II y del PVDC

Propiedad

Gravedad específica (+0,02) ................................Dureza "D .............................................Deformación por calor, 264 psi °F ...........................Deformación por calor, 66 psi °F ...........................Resistencia límite a la tensión, psi (73°F) .....................Resistencia límite a la tensión, psi (180°F) ....................Resistencia al impacto Izod. pies-libra/diente de pulgada (73F) ...Resistencia a la flexión, psi (73°F) ..........................Coeficiente de expansión lineal F-1 X 10- .................Resistencia dieléctrica volt./mil ..............................Clasificación de inflamabilidad ...............................'.olLuCióUIl OIl moldead o ...................................

Resistencia a largo plazo (clasificación por esfuerzo de diseño a75°F) ................................................

PVC no plastificado

Tipo I Tipo II

1,38 1,3580 78

165 155175 165

7.000 6.0002.500 1.750

0,81 15,014.500 11.500

2,9 5,51.413 1.085

autoextintor

0,055 0,007

2.000 1.000 1 1.600

PVDC

Tipo II

1,5482

215247

7.3003.200

6,314.500

4,41.250

autoextintor

0,008

I_ _

i


VIII. Tanques para ablandamiento yalmacenamiento de agua

A. Plásticos termoestables

Hace varios años unos cuantos fabricantes lepidieron a la Fundación Nacional de Sanea-miento que probara los tanques de tratamientode agua construidos de plásticos termoestablesreforzados con fiber glass (fibra de vidrio).Puesto que este tipo de plástico era distinto alque se había estudiado para tubos plásticos, seestableció un criterio especial para probar yevaluar esos tanques. Se reunió una comisiónde funcionarios de salud pública, de científicosy de representantes de las industrias para tratarsobre los materiales termoestables y para es-tablecer un procedimiento para evaluar los tan-ques de tratamiento de agua de poliester re-forzado.

Se estableció el siguiente criterio, que ha sidousado como base para probar y evaluar lostanques hechos de resinas de poliester reforzadascon fiber glass.

Criterio Especial, referente a materiales, tubos,conexiones, tanques y accesorios de materialesplásticos termoestables reforzados a utilizarse en

sistemas de agua potable

Introducción

Este Criterio Especial se ha establecido sobrela base de 10 afños de experiencia, de investiga-ciones, de estudios y de la evaluación de los plás-ticos para tales usos. Incluye los resultados de unamplio estudio inicial, que duró casi tres años,para determinar cuales, de entre un número sus-tancial de plásticos, resultan aceptables parausarse en líneas subterráneas de distribución deagua potable. Este estudio evaluó, de maneracientífica, los efectos que tenían sobre los plásticosvarios tipos de agua, la meteorización, la exposi-ción al aire y al suelo, los sabores y olores resul-tantes, los problemas de turbiedad y color, losefectos del cloro residual, los problemas de desin-fección de las tuberías de agua, la susceptibilidaddel ataque de animales, exámenes exhaustivos,químicos y toxicológicos, e incluso un estudiosobre alimentación de animales. De esta investi-gación se informa detalladamente en la publica-

ción de la FNS titulada Un estudio de tubosplásticos para sistemas de agua potable.

La investigación y el subsiguiente programa deevaluación de materiales, tubos y conexiones plás-ticas, ha sido un esfuerzo asociado de la industria,de los funcionarios de salud pública y de científi-cos universitarios. El estudio inicial, dirigido porla Fundación, se llevó a cabo bajo la direcciónde asesores representativos de la industria, de lasalud pública y de la Universidad de Michigan.El resultante Programa del Sello de Aprobación"nSf" para materiales, tubos y conexiones plás-ticas a utilizarse en abastecimientos de agua pota-ble, también fue conducido por los grupos inte-resados. Los representantes de salud pública y dela Universidad proporcionaron mayor responsabi-lidad y control, con el fin de garantizar que el Pro-grama se desarrollaría en forma continua y man-teniendo como objetivo la protección de la saludpública.

Hasta ahora, el Laboratorio de Ensayos de laFNS ha evaluado centenares de materiales, tubos,conexiones y accesorios plásticos distintos, deacuerdo con los requisitos establecidos inicial-mente por el Programa mencionado. Estos estu-dios y evaluaciones se han divulgado amplia-mente y han sido analizados y evaluados pornumerosas personas, grupos y organismos. Hastaahora no ha surgido ninguna objeción tendientea dudar de la precisión y eficacia del procedi-miento de evaluación ni de los requisitos delPrograma.

Este Criterio Especial sirve para ampliar aque-llos requisitos, proporcionando procedimientos adi-cionales que son necesarios para evaluar correcta-mente los varios componentes y factores referentesa materiales plásticos, tubos, conexiones, tanquesy accesorios, en cuanto a su uso en sistemas deagua potable, y así asegurar la debida proteccióna la salud pública.

A. Campos de interésToxicidadSaborOlorTurbiedad y Color

B. Aspectos incluidos1. Materiales básicos

a) Resinasb) Rellenosc) Catalizadores

154 Capítulo 13

d) Lubricantese) Solventesf) Recubrimientos y películasg) Colorantes

2. Producción de tubos, conexiones, tanques y/oaccesorios

C. Procedimientos de evaluación *1. Extracción (véase el apendice A a este capí-

tulo para los métodos)a) Agua agresiva-agua de Ann Arbor ajus-

tada a un pH de 5,0b) Tamaño de la muestra-600 cm 2 de su-

perficie por 4 litros de aguac) Tiempo y temperatura

Inicial-72 horas a 100°FConfirmación-72 horas a 210°F(Ambas deben llevarse a cabo sobremuestras iniciales. La extracción sub-siguiente a 1000F, a menos que hayadiferencia sustancial a 210°F.)

2. Ensayos químicosa) Alcalinidadb) Acidezc) pHd) Durezae) Residuo disueltof) Nitratog) Nitritoh) Cloruroi) Sulfatoj) Clorok) Fenoles

3. Evaluación espectrográficaa) Aluminiob) Cadmioc) Cobred) Hierroe) Plomof) Estaño

* Si se considera esencial para evaluar aspectosespeciales de formulaciones o productos específicos, seiniciarán procedimientos adicionales de pruebas (porejemplo, en una formulación que incluye el arsénico,se llevarían a cabo pruebas específicas para evaluar laextractibilidad del mismo). A medida que el estudio,la investigación y la experiencia exijan cambios, y amedida que se elaboren nuevos métodos que den comoresultado una exactitud y confianza mayor o igual,pueden introducirse modificaciones en los métodos deensayo enunciados.

4. Análisis infrarrojoa) Compuestos orgánicos solubles en agua en

los materialesb) Extracción de materia orgánica soluble en

agua, en el agua de ensayo5. Pruebas visuales

a) Turbiedadb) Color

6. Ensayos organolépticosa) Saborb) Olor

7. Experimentos de alimentación de animales-Evaluación confirmativa

a) Grupo de ratas de controlb) Ratas experimentales que beben agua de

ensayoc) Otras especies

8. Toxicidad de productos de descomposicióntérmica. Se llevará a cabo donde se preveala existencia de productos de descomposi-ción térmica tóxicos, basándose sobre mate-riales componentes y aditivos (color, etc.).a) Identificación del producto cuando se

puedab) Exposición aguda de animales a productos

de la descomposición térmica9. Formularios para informes

D. Límites de aceptaciónLas concentraciones máximas de sustancias per-judiciales aceptables serán las establecidas enla obra Drinking Water Standards, del Serviciode Salud Pública, Secretaría de Salud, Educa-ción y Bienestar de los E.U.A., Washington,D.C., 1946.*

Procedimiento administrativo

El Laboratorio de Ensayos de la FNS dictarálas pautas para la solicitud, evaluación y aproba-ción de los materiales, tubos, conexiones, tanquesy accesorios plásticos reforzados que van a serutilizados en sistemas de abastecimiento de aguapotable, de acuerdo con los siguientes procedi-mientos.

A. Solicitud del fabricante, que debe incluir:1. Fabricante de materias básicas

a) Formulación y especificación de pureza de

* A medida que se adoptan normas revisadas, ellasserán los "límites de aceptación" efectivos para esteCriterio Especial.


b) Literatura de ventas y hojas de informa-ción actuales y propuestas.

c) Información técnica y recomendacionesrelativas al uso, fabricación o moldeadode tubos, conexiones, tanques y accesorioscon los materiales básicos en considera-cion.

2. Fabricante de tubos, conexiones, tanques yaccesorios

a) Abastecimiento de materias primas y for-mulaciones o designaciones de materialesaprobados por la FNS.

b) Literatura de ventas e información téc-nica actual y propuesta.

c) Método propuesto para identificar (mar-car) los productos.

B. Selección de muestras para evaluación1. Fabricación de materiales básicos

a) El fabricante preparará, de acuerdo conlas recomendaciones para su uso, fabrica-ción o moldeado, una muestra curadapara ensayo.

b) Los materiales básicos serán probados alazar por el Laboratorio de Ensayos de laFNS.

c) Remuestreo periódico de especímenes y/omateriales básicos, a juicio del Labora-torio de Ensayos de la FNS.

2. Tubos, conexiones, tanques y accesoriosa) Al azar por el Laboratorio de Ensayos de

la FNS.b) A juicio del Laboratorio de Ensayos de

la FNS, pueden ser presentadas por elfabricante o usuario muestras iniciales.

c) Remuestreo periódico por el Laboratoriode Ensayos de la FNS, según sea nece-sario.

C. Autorización para el uso del Sello de Aproba-ción "nSf"

1. Según contrato anual2. Sólo se concederá a los tubos, conexiones,

tanques y accesorios de plástico reforzadoque cumplan con los requisitos establecidosen este Criterio Especial

a) El Laboratorio de Ensayos de la FNSpuede conceder una aprobación provi-sional o temporal, a tubos, conexiones,tanques o accesorios de plástico reforzado,cuando se compruebe que dichos artículosllenan todos los requisitos de evaluación

especificados en el presente, exceptuandoel renglón C-7 sobre Experimentos deAlimentación Animal; a condición, sinembargo, de que se presenten, en lugar delos estipulados, experimentos preliminaressobre alimentación animal, llevados a cabopor un Laboratorio imparcial y compe-tente, y que el Laboratorio de Ensayos dela FNS, al examinar los resultados deéstos, encuentre que no señalan un pro-blema toxicológico potencial.

3. Solamente cuando el fabricante acepta lassiguientes estipulaciones:

a) El fabricante de materiales acuerda in-formar:i) Los cambios ocurridos en las formula-

ciones de materiales básicos o en lasespecificaciones de pureza.

ii) Los cambios en los usos recomendadosy en los procedimientos de fabricacióno de producción.

b) El fabricante de tubos, conexiones, tan-ques o accesorios se compromete a infor-mar:i) Los cambios de abastecedores de ma-

teriales básicos.ii) Los cambios en el diseño o métodos de

fabricación o producción.c) El fabricante de materiales, tubos, co-

nexiones y accesorios se compromete ainformar:i) Los cambios en los procedimientos de

control de calidad.ii) Los cambios en la literatura de ventas,

información o datos técnicos.iii) Los cambios en la marca de fábrica o

designación.iv) Los cambios en los procesos de fabri-

cación.4. El fabricante deberá estampar el Sello de

Aprobación "nSf" y la designación comer-cial indicada en todos los tubos, conexiones,tanques y accesorios aprobados, de acuerdocon el Laboratorio de Ensayos de la FNS.El Sello de Aprobación "nSf" se fijará a cada5 pies, por lo menos, en los tubos plásticostermoestables, y aparecerá, por lo menosuna vez, en un sitio visible de cada conexión,tanque o accesorio. El Sello de Aprobaciónse fijará en tal forma que quede claramente

Capítulo 13

visible, utilizando uno de los siguientes mé-todos permanentes:

a) Laminado bajo una superficie rica en re-sinas, en la pared exterior del artículo.

b) Estampado o moldeado en la pared exte-rior.

c) Grabado al relieve, estampado o mol-deado en una plancha permanente fijadaa los artículos, por ejemplo, una planchaidentificadora o clasificadora.

5. Los fabricantes de materiales básicos puedenusar el Sello de Aprobación "nSf" de acuerdocon los requisitos del Laboratorio de Ensayosde la FNS.

D. Continuidad de autorización1. Depende del sistema al que se refiere el uso

del Sello de Aprobación "nSf"2. Renovación del contrato requerida anual-

mentea) Re-evaluación de los productos, según lo

considere necesario el Laboratorio de En-sayos de la FNS.

b) Muestreo periódico durante el año.c) Revisión de las hojas de precios para pro-

paganda, así como la de literatura técnicay de divulgación.

3. La ratificación del acuerdo original por partedel fabricante referente a la condición de usoimpuesta por el Sello de Aprobación "nSf".

APENDICE A

Métodos de extracción

Agua agresiva

Extensos estudios de las aguas naturalmenteagresivas, indicaron que "el agua de Ann Arbor,la cual es tratada y clorada, es tan agresiva comocualquiera de las aguas naturales de un grupo quefue seleccionado por tales características, comoalto o bajo pH, alto contenido de cloruros, altocontenido de fluoruros naturales, dureza, altocontenido mineral y de sulfatos y bicarbonatos.Se encontró que el agua de Ann Arbor podíahacerse más agresiva en la extracción de metalespesados de ios piásticos, bajando el pH mediantela adición de dióxido de carbono gaseoso al agua.Se usó un pH de 5,0 porque se supuso que unagua con un pH más bajo no se usaría en abaste-

cimientos de agua potable sin efectuar correc-ciones".*

Cantidades relativas de la muestra y del agua deextracción

La forma y la cantidad del material plástico enprueba están limitadas por el hecho de que, parauniformidad de criterio, es preferible estableceruna proporción arbitraria fija entre la superficieplástica y el volumen de agua de extracción. Laproporción escogida es aproximadamente la exis-tente entre el volumen de agua contenido en untubo de 12" de largo y de 1" de diámetro internoy el área interna correspondiente a tal tubo queestaría en contacto con el agua. Se usa una rela-ción aproximada, ya que las dimensiones exactasvarían basándose en los segmentos cortados queexponen aproximadamente 600 cm2 de superficietotal, a la acción de 400 ml de agua de prueba.Un simple cálculo nos indicará el peso de plás-tico en segmento, necesario para guardar estarelación.

Métodos

1. Se coloca la cantidad de plástico que se va aensayar en segmentos, en recipientes, se vierte enéstos el volumen aproximado del agua de pruebarequerida, cerrándolos muy bien para evitar esca-pes o pérdidas por evaporación.

2. Como patrón, se prepara un recipiente quecontenga el agua de prueba, pero no el plástico,y se somete a idéntico tratamiento.

3. Se colocan los recipientes en un ambiente a37,80C (100°F)t y se incuban durante 72 horas,agitándolos por inversiones, cada 8 horas.

4. Al final del período de incubación, se separael agua del plástico por decantación.

El Criterio Especial referente a plásticostermoestables, también incluye los ensayos quí-micos u organolépticos esbozados en el capítulosobre Facilidades para el Control de Calidad.Este Criterio ha servido de base para la aproba-ción de los tubos de epoxia reforzado, que sehan utilizado como tubos de inmersión paracalentadores de agua y que actualmente se pro-

*, .. ._ _,_ ., _. tas e .,_I -' ... ,.'u' , J.OLUU.I.LX LUIJUJ plIatIL LU ~aa Ci 4auLtal'C

miento de agua potable, publicado por la FNS.t Las pruebas confirmativas deben seguir procedi-

mientos idénticos, a excepción de la temperatura deextracción, que será de 98,9°C (210°F).

1156


ducen para utilizarse en la conducción de aguapotable. Este tubo puede soportar mayores pre-siones de trabajo que cualquiera de los tubosde materiales termoplásticos.

B. Tanques termoplásticos

También hay unos cuantos fabricantes queproducen tanques (con polietileno de alto im-pacto) que se utilizan en procedimientos deablandamiento de agua. Estos tanques sonmoldeados y generalmente del color del polie-tileno, o se les puede colorear de blanco o decualquier otro tono que resulte conveniente.Además de utilizarse para tanques de trata-miento, los termoplásticos se utilizan para pro-ducir tanques de almacenamiento de agua, tantograndes como pequeños. Los tanques aprobadospor el Laboratorio de Ensayos de la FNS debenestar hechos de materiales aprobados por laFNS y considerados convenientes para entraren contacto con agua potable.

IX. Revestimientos de tanques dealmacenamiento de agua

En el mercado norteamericano han aparecidouna variedad de materiales plásticos de revesti-miento que se ofrecen para pintar, rociar, orecubrir los depósitos y los tanques de alma-cenamiento. Muchos de estos productos se hacencon resinas de epoxia. Algunos están combina-dos con preparaciones de alquitrán bituminoso.Otros materiales de revestimiento son del tipodel vinilo.

El Laboratorio de Ensayos de la FNS no haautorizado hasta el presente el uso del Sello deAprobación "nSf" en ninguno de los materialesplásticos de revestimiento. Antes de que estopueda suceder será preciso que los fabricantes

de dichos materiales se reúnan con funcionariossanitarios y de acueductos, y que acuerden sobreun criterio conveniente para la evaluación sani-taria de dichos productos.

En nuestra opinión, muchos de estos materia-les podrían usarse sin peligro en el revestimientode tanques de almacenamiento de agua potable,pero no se puede otorgar la aprobación a dichosproductos hasta tanto no se disponga del meca-nismo establecido para la correcta evaluación delos mismos.

X. Tuberías distribuidoras de bebidas

En el programa de Normas para Equipos deAlimentos de la FNS hay varias categorías deequipos que utilizan tubos plásticos o tuberíaplástica para manejar agua u otras bebidas oalimentos comestibles. Se ha seguido la normade exigirle al fabricante que para esos finesutilice plásticos aprobados por la Administra-ción de Alimentos y Drogas, E.U.A., como aptospara entrar en contacto con alimentos; o utilizaraquellos plásticos ensayados y aprobados por elLaboratorio de Ensayos de la FNS como aptospara tener contacto con agua potable.

El polietileno, polipropileno, ABS, PVC y elnilón son los materiales utilizados con másfrecuencia en máquinas para alimentos y bebidas.

Las diversas normas de la FNS referentes aequipos para alimentos contienen disposicionespara la aceptación de plásticos aprobados paraaquellos usos donde el diseño, la construccióny las características funcionales indiquen quedichos materiales pueden prestar igual servicioque otros materiales aprobados.

Los plásticos tienen muchas aplicacionesútiles en el campo de los alimentos, del aguay de los desechos, donde pudieran satisfacermejor las necesidades del hombre por las venta-jas que podría representarle su aplicación.

CAPITULO 14

Fabricación de tubos plásticos y equipo de producción

La información referente al equipo de pro-ducción de tubos plásticos puede obtenerse delos diversos fabricantes de materiales y de losfabricantes de artículos específicos para equipos.El personal de la Fundación Nacional de Sanea-miento no es experto en este aspecto, y el mate-rial que se presenta seguidamente se seleccionóde la información sobre equipo de producciónde plásticos de la Modern Plastics Magazine(Revista de Plásticos Modernos), y de la Mod-ern Plastics Encyclopedia (Enciclopedia de Plás-ticos Modernos).

Los tubos plásticos se fabrican por expulsión(extrusión). La Enciclopedia de PlásticosModernos dice que:

El versátil proceso de expulsión (extrusión) sebasa en el simple concepto de forzar un materialderretido caliente a través de un troquel apro-piado, que tiene una abertura preformada paraproducir la sección transversal deseada en el pro-ducto acabado. Puede también dársele formaposteriormente a la expulsión, después de que elmaterial ha salido del troquel. El trabajo del ci-lindro y tornillo de expulsión es: a) producir unfluido (por fusión) completamente plastificado ytermalmente homogéneo para ser forzado a travésdel troquel, b) proporcionar la fuerza necesariapara que el material fluya a través del troquel,y c) mantener uniforme la temperatura, la visco-sidad, la homogeneidad y la velocidad de flujo delmaterial a través del troquel.

Actualmente hay tres tipos principales de

expulsores (extruders) en uso: a) máquinas deun solo tornillo, b) máquinas de tornillos ge-melos o múltiples, y c) variaciones ventiladasde cualquiera de estos dos tipos.

La mayoría de los materiales que se utilizanen la expulsión (extrusión), se obtienen enforma granular, o como polvo muy fino. Elmaterial puede recibirse en bolsas de 50 lbs., entambores de 200 lbs., en cajas de 1.000 a 2.000lbs., o en tolvas selladas que contienen hasta150.000 lbs. del material.

Muchos operadores consideran que para ali-mentar al expulsor el uso de los granulados tieneventajas sobre el uso del material en polvo. Losgranulados tienen la ventaja de ser más limpiospara su manejo y producen menos polvo en latolva de alimentación; tienen también menostendencia que el polvo a obstruir el expulsor. Sise usa el polvo, es recomendable usar una tolvade alimentación al vacío, en vez de la tolvacorriente. Generalmente, el polvo contiene gran-des cantidades de aire por oclusión y, a menosque el expulsor sea ventilado, este aire puedepasar a través del expulsor y aparecer en elproducto acabado en forma de imperfecciones ode burbujas en la superficie.

La figura 1 muestra las partes básicas de unexpulsor de un solo tornillo.

Se puede obtener la teoría de diseño y opera-ción de los expulsores, de los fabricantes detales equipos o de la Sociedad de la Industriade los Plásticos.

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160 Capitulo 14

Los accesorios o conexiones que se usan conlos tubos termoplásticos están generalmentefabricados con materiales para moldear, de losmismos tipos usados para los tubos de unadesignación ASTM especifica. Generalmente,los accesorios o conexiones se fabrican por mediodel moldeador por inyección, sin embargo, paraciertas aplicaciones especificas, éstos son fabrica-dos con tubos. Otros métodos de moldeadoincluyen la compresión o transferencia, así comotambién el moldeado por inyección y expulsión(extrusión). El moldeado por compresión no seusa generalmente con los termoplásticos, pero esel método más común para dar forma a plásticostermoestables, en la elaboración de productostales como platos. El material plástico se fundey homogeniza antes de inyectarlo en el molde,lo que se hace con el tornillo del expulsortrabajando como implemento plastificador. Otrosistema de moldeado por inyección es utilizandoun expulsor para alimentar un cilindro apisona-dor de inyección. Hoy en día se están constru-yendo muchas máquinas para moldeado, lascuales cuentan con muchas modificaciones delprincipio de moldeado por inyección.

En el moldeado por inyección apisonada, losgranulados plásticos van descargando en unacavidad llamada cilindro de inyección, dondese calientan hasta la fluidez y son forzados enel molde, el cual se mantiene cerrado por mediode una gran presión, para evitar las filtracionesdel plástico o las distorsiones del molde. Lacantidad de plástico vaciado en el molde escuidadosamente pesada, de manera que la canti-dad apropiada de material fluido estará dis-ponible para llenar el molde. La temperaturaen el molde es lo suficientemente baja comopara permitir que el material se endurezca enlas cavidades, a fin de que retenga la formadeseada. Las piezas sacadas del molde puedentener una temperatura de 200 0F al ser extraídas.Las presiones en el cilindro de inyección varíandesde 12.000 psi hasta 40 000 npsi . ,s presionesrequeridas para encerrar el molde en posiciónde recibir el material pueden variar desde 75 a500 toneladas.

A continuación presentamos algunos de los

defectos corrientes que se encuentran al moldeary sus causas usuales:

Defecto1. Superficie mate,

deslustrada2. Parte del molde

sin llenar y seccio-nes débiles

3. Marcas de flujo yde soldadura

4. Estriaciones

5. Escamas y marcasde asentamiento

6. Contracción exce-siva

7. Quemaduras, de-coloración, descom-posición

8. Piezas que se peganal molde

9. Marcas de llama

10. Ampollas en laspiezas

11. Puntos carboniza-dos

Causa

Temperatura demasia-do bajaTemperatura demasia-do baja

Temperatura demasia-do bajaTemperatura demasia-do altaTemperatura demasia-do altaTemperatura demasia-do altaTemperatura demasia-do alta

Presión demasiado alta

Temperatura y presióndemasiado altasHumedad en el mate-rial y molde demasiadocalienteAire atrapado en elmolde

Hasta ahora sólo hemos hablado sobre dostipos de equipos usados en la fabricación de lostubos y accesorios plásticos. Hay muchos otrosaditamentos que son esenciales para una opera-ción eficiente. Uno de éstos es una moledorade plásticos. En la producción de tubos y acce-sorios, se utilizan las moledoras para prepararmateriales que han sido elaborados en tubos queno están de acuerdo con las especificaciones,para convertirlos en lo que se denomina materialmolido. Este es un material perfectamentebueno, que puede ser mezclado con materialvirgen del mismo tipo, densidad y especificacio-nes generales para producir productos de calidad.Es muy importante que todo el material molidose identifique debidamente para evitar su uso

Inl Ullla iiLaplUpliaua.

Algunos fabricantes prefieren procesar sumaterial molido a través del expulsor primero,y luego de una máquina granuladora o produc-tora de cubos, a fin de obtener partículas de


tamaño uniforme, que serán usadas en elexpulsor de tubos o la moldeadora de accesorios.

Una sierra eléctrica corriente para cortar entrozos pequeños los tubos que serán molidos,es de gran ayuda en una fábrica de tubosplásticos.

Hay aditamentos adicionales de equipos quepueden ser utilizados ventajosamente y aumen-tarían la eficiencia en la producción de tubosplásticos y accesorios, pero los esenciales hansido ya mencionados.

Se incluye a continuación una lista parcial defabricantes de equipos de expulsión. Los nom-bres de otros fabricantes pueden obtenerse através de la Sociedad de la Industria de losPlásticos, o a través de algunos de los fabricantesde materiales plásticos básicos.

1. National Rubber Machinery Co., Akron,Ohio.

2. Davis Standard Division, 12 Water Street,Mystic, Connecticut.

3. Prodex Company, Ford, New Jersey.4. Farris Universal Machine Corp., Palisades

Park, New Jersey.5. Frank W. Egan Co., Summerville, New Jer-

sey.6. Al-Be Industries, 9516 Rago Street, South

Gate, California.7. Robbins Plastic Machinery, 1430 Mishawa-

kee Street, Elkhart, Indiana.8. Hartig Extruder Division, 1137 Glove Ave-

nue, Mountainside, New Jersey.9. Royle and Sons, Patterson, New Jersey.10. Johnson Manufacturing Co., Chippewa

Falls, Wisconsin.11. Foremost Machine Builders, Inc., 83 Dorsa

Avenue, Livingston, New Jersey.12. Waldron-Hartig Division, Midland-Ross

Corp., Westfield, New Jersey.

La siguiente es una lista de fabricantes demoldeadoras:

1. R. H. Windsor Ltd., 56 Advance Road, To-ronto 18, Ontario, Canadá.

2. National Automotive Tool Co., Richmond,Indiana.

3. HPM Division, Koehring Co., Mount Gilead,Ohio.

4. National Rubber Machinery Co., Akron,Ohio.

5. De Mattia Machine & Tool Co., Clifton,New Jersey.

6. Improved Machinery Inc., Nashua, NewHampshire.

7. Newbury Industries, Newbury, Ohio.8. Trubor Mfg. Co., Inc., 712 Plantation St.,

Worcester, Massachusetts.

Las siguientes compañías, fabricantes de mole-doras, granuladoras y productoras de cubos, aligual que las anteriormente mencionadas, pue-den proporcionar información relacionada conel equipo auxiliar que pueda ser necesario enuna fábrica de tubos y accesorios plásticos.

1. Cumberland Engineering Co., Inc., P.O. Box6065, Providence 4, Rhode Island.

2. Ball and Jewell, Inc., 22 Franklin Street,Brooklyn 22, New York.

3. Rainville Company, 224 Seventh Street, Gar-den City, New York.

4. F. J. Stokes Corp., Philadelphia, Pennsyl-vania.

5. Getty Machine and Mold, Inc., Clifton, NewJersey.

La Marbon Chemical Co. ha proporcionadola siguiente información sobre "Un análisis decostos de equipo, producción y producto". Senotará que la información y los cuadros serefieren a la producción de tubos de ABS conmaterial Cycolac producido por la citada com-pañía. La producción de otros termoplásticospuede relacionarse en forma comparativa conla información contenida aquí.

Los datos se refieren a los costos del equipoy la producción, de los requerimientos de es-pacio, de los problemas de la producción, delpotencial humano requerido, y contiene cuadrosadicionales sobre la economía, en cuanto serelaciona con tubos plásticos en los EstadosUnidos.

A. COSTOS DEL EQUIPO

Adjuntos (cuadro I) * aparecen los costos deequipos para la elaboración de tubos Cycolac.

* Todos los cuadros aparecen al final del capítulo(véase págs. 164-169).

162 Capítulo 14

Los precios son los del equipo básico y noincluyen los de instalación o transporte eimpuestos adicionales que puedan aplicárseles.Aun más, estos precios no incluyen ningún costode artículos tales como herramientas de mano,bastidores para almacenamiento, equipo paramanipulación de materiales y otros aditamentosnecesarios para la operación. También debenotarse que el costo de los troqueles correspondesolamente a los diámetros de tubos incluidosen la lista, por lo tanto, es necesario ajustarestos costos, para diámetros adicionales de tubos.También debe recordarse que estos cálculosson muy aproximados y se ofrecen sólo comoguía para un estudio preliminar de costos, parala instalación de una fábrica de producción detubos plásticos. No se dan los costos del equipopara el moldeado de los accesorios u otros equi-pos auxiliares.

B. REQUERIMIENTOS DE ESPACIO

Los requerimientos de espacio, mostrados enel cuadro II, han sido desarrollados con base enlas necesidades más indispensables para trabajar,esto es, los requerimientos de espacio por líneade expulsión, el almacenamiento de la materiaprima necesaria para dos semanas de producción,por línea de expulsión, y el espacio para de-pósito de los tubos acabados correspondientesa dos semanas de producción, por línea de expul-sión. Como se puede observar, se mencionanlos requerimientos de espacio para cada tamañode expulsor; por lo tanto, el espacio requeridopara cualquier combinación de expulsores serála suma del espacio total requerido para cadatamaño. Se debe recordar que no ha sido con-siderado aquí el espacio necesario para las ofi-cinas, laboratorios, cuartos de herramientas yotras facilidades para el personal, tales comocomedores, etc. También será necesario tomaren cuenta las futuras ampliaciones, que podránllevarse a cabo después de que la fábrica esté enproducción. El costo de la construcción varíamucho de una zona a otra de los Estados Unidos,y aun estas cifras son bien diferentes a las del

costo de construcción fuera de los Estados Uni-dos. También debe recordarse que los tubos dePE, de ABS y de PVC que se almacenen ex-puestos a la luz solar directa, pueden dete-riorarse.

C. COSTOS PARA FABRICAR TUBOS CON

CYCOLAC LL-4001

El cuadro III da una lista del tiempo deexpulsión y de los costos de producción del tuboCycolac LL-4001. Debe notarse que este cuadroestá elaborado en forma tal, que las horas-máquina y las horas-hombre se pueden multi-plicar por los valores de mano de obra y costosdel equipo por hora, de la zona geográfica enparticular. El material se ha calculado en dó-lares, a razón de $0,45 por libra, a precio f.a.s.,que es lo actual en el grado LL. Como puedeobservarse en la gráfica I, la cifra 1,5 horas-hombre por hora de producción, será válida paravarias combinaciones de máquinas de expulsión.El cuadro IV muestra las tasas de expulsión

GRÁFICA I-Requerimientos de mano de obra(Estimados)

HombresTamaño del por

expulsor Clase de trabajador expulsor

2/2" . ..... 1 operador (capataz)1 obrero 1,5

2 '/z ...... I operador2 2" ...... 1 operador (capataz)

1 obrero 1,5

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1 obrero 1,53 2 ...... 1 operador3%2" ...... 1 operador (capataz)

1 obrero 1,54 2 ' ...... 1 operador2 '" ...... 1 operador (capataz)3 12" ...... 1 operador 1 obrero 1,34 2 ...... 1 operador

esperadas y los tamaños que harán posible laeficiente producción de tubos Cycolac LL-4001.Otros tipos de materiales variarán en el costopor libra y, en algunos casos, el tiempo deproducción será diferente.


D. ECONOMIA DE LOS TUBOS

Los cuadros V al VIII muestran los preciostípicos de venta de los tubos de CycolacLL-4001, comparándolos con los de materialesconvencionales de tubos de tamaños nominalesde 1, 2, 4 y 6 pulgadas. Estas cifras son paraventas al por mayor, pero son un índice de laestructura comparativa de precios en los EstadosUnidos. Los precios de otros tipos de tubostermoplásticos son semejantes a los de los tubosde ABS.

E. PROCESO DE FABRICACION DE TUBOS

CYCOLAC LL-4001

Las resinas para tubos de Cycolac puedenser procesadas satisfactoriamente en los expul-sores convencionales que proporcionan potenciaadecuada y tienen un diseño apropiado de tor-nillo. Sin embargo, debido a la alta viscosidadde las resinas Cycolac a las temperaturas deelaboración de las tuberías, el Cycolac requiereuna fuerza motriz mayor, para producir unnúmero de revoluciones del tornillo dadas, quela que requieren los plásticos más blandos y demás alta fusión. Los siguientes requisitos depotencia se recomiendan para los materialesCycolac para tubos, en diferentes tamaños demáquinas:

Tamaño delexpulsor

21/2"

31/2"

6"

Caballos def lerza

15-2525-50

50-120

120-150

Rendimientoprobable

(libras/hr)130-140200-210300-340

Estas recomendaciones se basan en equiposaccionados por corriente directa o equivalentes.Los impulsores electromagnéticos (tipo dina-mático) tienen una baja eficiencia a bajas veloci-dades de impulsión, debido a la pérdida depotencia a través del embrague magnético. Eneste respecto, es más deseable un impulsor elec-tromagnético conectado con correa; con este

tipo de instalación se pueden usar varias poleaspara obtener las menores rpm del tornillo nor-malmente empleadas en la producción de tubos,manteniendo a la vez altas revoluciones del im-pulsor, necesarias para obtener una eficienciamáxima de impulsión.

El diseño del tornillo de los expulsores usadosen la producción de tubos de cada uno de losmateriales termoplásticos puede ser suministradopor los fabricantes de expulsores.

Es preferible tener reguladores indicadores detemperatura a todo lo largo del cilindro, asícomo también para la matriz y la apertura, paramantener la temperatura del material a losniveles adecuados. Se debe proveer también unenfriamiento por agua en la sección de alimenta-ción del expulsor, para así evitar el aglutina-miento y la retención del material en el área dela tolva. Se necesitan ventiladores de tipo con-vencional, camisas de agua u otros dispositivosde enfriamiento, para controlar cualquiera eleva-ción excesiva de la temperatura en el cilindro delexpulsor.

El diseño de la matriz dependerá, por su-puesto, de las preferencias que se tengan. Sepuede usar el diseño recto o el excéntrico, peroambos deben ser perfilados al máximo posible.La superficie de la matriz tendrá de 16 a 20veces el largo de la pared del tubo, y sediseñará de manera que durante la producciónlas espigas y losbujes sean intercambiables paralos tamaños de 1" a 2" y de 2" a 4". Esto darámayor flexibilidad a las matrices. Para el ma-terial Cycolac LL-4001 para tubos, la espiga eslevemente más pequeña que el extremo másgrande del mandril de enfriamiento.

El interior del mandril enfriador se diseñageneralmente con un ahusamiento de 0,040"por pie, y la longitud varía de acuerdo con lavelocidad del tornillo y el tamaño del tubo pro-ducido. Normalmente, el extremo menor es de0,010"-0,020" más grande que el diámetro in-terno del tubo producido, dejando así margenpor la contracción que ocurre al enfriar a la tem-peratura ambiente. Pero de nuevo, esto variaráde acuerdo con la tasa de producción y las técni-

164 Capítulo 14

cas de enfriamiento. La longitud del mandriltambién depende de la velocidad de producción,pero para los tamaños de z" a 2", generalmenteestará en el intervalo de 8" a 15"; para lostamaños de 2" a 4" deberá estar alrededor de12" a 24".

Las primeras placas de calibración son lasmás críticas, y generalmente se colocan de 11-"a 3" de separación, dependiendo del tamaño delos tubos producidos. Se reducen a incrementosde 0,010", hasta las placas finales, que son de0,010" a 0,015" mayores que el diámetro ex-terno del tubo. Las otras placas de calibración secolocan a través del tanque, para soportar altubo y mantener su redondez.

Los tanques corrientes de enfriamiento de quese dispone en los Estados Unidos son satisfac-torios para la utilización de Cycolac LL-4001 enla fabricación de tubos. Para fabricar tubos debuena calidad dimensional, también es necesariotener un tomafuerza o una unidad cabrestantecon un buen control. Como existen muchasvariaciones en las unidades cabrestantes y hayuna serie de requisitos, sería ventajoso obtenerlas recomendaciones de varios abastecedores demaquinarias. Se adjunta una lista parcial defabricantes de equipos de fabricación de tubos,para mayor conveniencia.

Los nombres de otros abastecedores se pue-den obtener de la Enciclopedia de PlásticosModernos.

Varias versiones de sierras de trozar paratubos desde ½" hasta 12" se ofrecen a la indus-tria de tubos. Algunas son manuales, mientrasque otras son semiautomáticas o automáticas.La elección depende de las preferencias que setengan.

También se debe recalcar que el Cycolac debesecarse completamente antes de procesarlo. Sepueden obtener secadores de tolva para secarel Cycolac, de los siguientes fabricantes:

1) National Rubber Machinery, Akron, Ohio.2) Goulding Manufacturing Co., Saginaw,

Michigan.3) Whitlock Associates, Inc., 21655 Coolidge

Highway, Oak Park 37, Michigan.4) Ball and Jewell, Inc., 24 Franklin Street,

Brooklyn, New York.5) Thoreson-McCosh, Inc., 18208 McNichols

Street, Detroit 19, Michigan.

Debe recordarse que se pueden necesitar variosensayos antes de obtener una tasa de producciónde calidad óptima, con cada máquina en parti-cular. Muchas variables, tales como la relaciónL/D, el diseño del tornillo y la potencia dis-ponible también afectarán el rendimiento decualquier matriz o máquina.

En general, puede asegurarse la producción detubos plásticos de calidad, obteniendo el equipocorrecto para el tipo de material que se va aprocesar. Deben seguirse las recomendacionesde los fabricantes de materiales en cuanto a lastemperaturas, las presiones y la tasa de expulsión.

CUADRO I-Costo de equipos(dólares E.U.A.)

Precio por lineade expulsión de

2 " (a)

Expulsor (20/1 NRM) ............ $11.000

Matrices, baño de agua * ................ 4.000Sierra de tubos . ....................... 2.900Secador (tolva) . .............. 2.200Extractor de tubos ..................... 4.5on

Precio por línea Precio por líneade expulsión de de expulsión de

3½2" (b) 412" (C)

$18.000 $27.000

10.000 10.000

4.000 5.000

3.200 3.2004.500 5.000

NOTA: El precio del expulsor incluye el equipo de impulsión.* Precios para los siguientes diámetros de tubos:

(a) '/2 a 2"(b) '"aó"(c) 6" a 8"

-____


CUADRO II-Requisitos de espacio

Espacio (en pies cuadrados)

Expulsor de 21/2" | Expulsor de 31/2" Expulsor de 4Y2"

Espacio por línea de expulsión ........ 1.200 1.440 1.700(75 x 16) (80 x 18) (85 x 20)

Almacenamiento de materia prima parados semanas de producción por ex-pulsor ......................... 1.000 1.500 2.300

Espacio para almacenamiento de materiaprima en el sitio del expulsor ...... 400 600 800

Espacio de depósito para dos semanasde producción para diferentes tamañosde tubos ....................... 800 a 1.000 1.200 a 1.500 1.800 a 2.250

Total aproximado por línea de expul-sión ........................... 3.600 5.040 7.050

CUADRO III-Tiempo de expulsión y costos para tubos de Cycolac LL-4001

(Tubos clase 40 I.P.S.)

Expulsor de 2I/2" Expulsor de 3 Y" Expulsor de 41/2"

Horas- Horas- Horas- Horas- Horas- Horas-maquina hombre máquina hombre máquina hombre

Costo del por 1.000 por 1.000 por 1.000 por 1.000 por 1.000 por 1.000Libras/ material pies (140 pies (1,5 pies (210 pies (1,5 pies (320 pies (1,5

Diámetro Diámetro 1.000 poe 1.000 libras/ hombres/ libras/ hombres/ libras/ hombres/nominal exterior Pared pies pies * hora) hora) hora) hora) hora) hora)

1" 1,315" 0,133" 222 100 1,6 2,4 1,05 1,61¼/4" 1,660" 0,140" 301 135 2,1 3,2 1,4 2,11' " 1,900" 0,145" 360 162 2,6 3,9 1,7 2,62" 2,375" 0,154" 485 218 3,5 5,2 2,3 3,5 1,5 2,33" 3,500" 0,216" 1.005 453 4,8 7,2 3,1 4,74" 4,500" 0,237" 1.430 644 6,8 10,2 4,5 6,76" 6,625" 0,280" 2.520 1.135 12,0 18,0 7,9 11,8

* Basado en un precio f.a.s. de $0,45/libra.

CUADRO IV-Tasas de expulsión y diámetros detubos producidos con Cycolac LL-4001

ProducciónDiámetro del expulsor (libras/hora) Capacidades recomendadas

2%1/" 130 a 140 Tubos hasta de 2"

3 %2" 200 a 210 Tubos hasta de 6"41/z" 300 a 340 Tubos hasta de 16"

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168 Capitulo 14

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AGRADECIMIENTO ,

El autor desea expresar su agradecimiento a las empresas y organizaciones quese mencionan a continuación, por la ayuda que le prestaron al proporcionar libros,panfletos, revistas y otro material de referencia que fueron de gran utilidad en lapreparación de los trabajos:

B. F. Goodrich Chemical Co.Carlon Products Corp.Celanese Plastic Co.-Yardley DivisionInternational Pipe and Ceramics Corp.Marbon Chemical Division of Borg-Warner Corp.Modern Plastics EncyclopediaPlastic Pipe InstituteNaugatuck Chemical Division of U.S. Rubber Co.Union Carbide Plastic Company

170

'iU.y '· i, Plásticas

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