El titulo de este post, Una breve historia de casi todo, es el mismo que el del libro escrito por Bill Bryson que estoy leyendo ahora, y que creo nos da una buena idea de lo que aquí quiero escribir, al tratar brevemente de temas tan importantes comentados en un debate en el grupo de Linkedin AIDT (Asociación Española de Ingenieros y Diseñadores de Tuberías) a raíz de la publicación de mi post El misterio de los tubos flexibles enterrados.

• Resistencia de las tuberías plásticas a los roedores

Ya había indicado en el post Comportamiento de las tuberías presión de Polietileno (PE) que para mantener en forma su dentadura, los roedores se ven obligados a roer todo lo que se encuentre a su alcance, incluso los productos que no les sirven de alimento, como la madera, los metales blandos y todos los plásticos, Las huellas de roedores que en ciertos casos se observan en algunas piezas de plástico deben atribuirse a dicho instinto. No obstante, también se ha comprobado, que la superficie redonda y lisa de las tuberías de plástico no ofrece suficiente agarre para los dientes de tales animalitos.

Con los millones de km de tuberías de plástico instaladas para gas o para abastecimiento de agua a presión, si la acción de los roedores fuera tan importante, ya nos habríamos enterado y se habrían cambiado por otro material.

• Rigidez Anular (SN)

La Rigidez Anular, SN (Nominal Stiffness), es la resistencia al aplastamiento de un tubo, en unas condiciones definidas en la norma UNE-EN ISO 9969 (fuerza vertical de compresión necesaria para producir una deformación del 3% en el diámetro interior del tubo).

La estabilidad estructural de una tubería enterrada termoplástica sujeta a cargas de suelo y de tráfico, es garantizada por su Rigidez Anular (SN) que combinada con la rigidez del suelo de relleno y su nivel de compactación le permite resistir al colapso y limitar su deformación diametral, deflexión (Δy), a un valor que no origine fugas ni interrumpa el paso del agua.

Los tubos de plástico son flexibles y aunque soportan por sí mismos cierta carga exterior, su comportamiento real se deriva de que al producirse una deformación, entra en acción el empuje pasivo lateral del terreno que los rodea, contribuyendo a soportar tanto las cargas fijas del material de relleno como las móviles debidas al tráfico.

• Flexibilidad Anular (RF)

Cuando se dimensiona una estructura para resistir carga, el factor clave de diseño es la estabilidad de la estructura. El ensayo de flexibilidad anular se realiza de acuerdo con la norma UNE-EN ISO 13968. El tubo se somete a un aplastamiento hasta conseguir una deformación del 30% sin que se produzca disminución de la fuerza necesaria para producir esta deformación. Tampoco se han de producir fisuras en la pared de la estructura del tubo.

En estas condiciones, un tubo rígido de hormigón o gres, se rompe mucho antes de conseguir estas deformaciones. El ensayo de aplastamiento demuestra claramente si el tubo está diseñado de manera correcta para aprovechar al máximo las propiedades del material y soportar las fuerzas mecánicas que tiene que resistir. Un buen resultado es una garantía de calidad para el comportamiento de un tubo a largo plazo.

Hay que tener en cuenta que la norma UNE-EN 13476 contempla 2 clases de Flexibilidad Anular según sea la deformación al 20% o al 30% tendremos tubos de RF20 o de RF30.

• Cálculo mecánico. ATV 127

– Programa AseTUB – PE

Es de libre acceso a través de la web de AseTUB. El programa no se descarga, se hacen los cálculos on-line.

La especificación ATV 127 (ATV-DVWK-A 127: 2000 Static Calculation of Drains and Sewers) se utiliza para el cálculo estático de tuberías de cualquier material, empleadas en las instalaciones de saneamientos y drenajes. Establece un sistema de cálculo que es aceptado universalmente y que a falta de otras normas se utiliza también para tubos de presión enterrados de acuerdo con lo que indico a continuación aportado por W. Netzer y O. Pattis .

La nota al pie de la página 31 de la ATV 127 hace referencia a una publicación de los austriacos W. Netzer y O. Pattis realizada en la revista 3R International (Año 28, Cuaderno 2, Febrero/Marzo 1989) que se titulaba “Superposición de solicitaciones interiores y exteriores en tuberías a presión enterradas (Análisis matemático usando la teoría de 2º grado)” y que indica cuando calcular con:
– superposición lineal completa de presión interior y exterior (tierra)
– superposición parcial
– no superposición

Los esfuerzos causados por la presión interior se superponen linealmente a los esfuerzos de las cargas externas. Todo esto se ha tenido en cuenta para desarrollar el programa de cálculo mecánico AseTUB-PE realizado por la compañía alemana  IngSoft en colaboración con AseTUB, para tubos de PE de pared compacta fabricados de acuerdo con la norma UNE-EN 12201.

El Comité Europeo de Normalización (CEN) ha desarrollado en varias partes de la  norma:

– UNE-EN 1295
Cálculo de la resistencia mecánica de tuberías enterradas bajo diferentes condiciones de carga.

– Programa AseTUB – PVC-U

Es de libre acceso a través de la web de AseTUB. El programa se puede descargar.

Programa AseTUB-PVC-U para el cálculo mecánico e hidráulico de tuberías de PVC-U con presión, saneamiento con presión y saneamiento sin presión, para las siguientes aplicaciones y normas:

– Aplicación: Conducción de agua a presión. Norma UNE-EN ISO 1452
– Aplicación: Saneamiento a presión. Norma UNE-EN ISO 1452
– Aplicación: Saneamiento sin presión. Norma UNE-EN 1401

Este programa ha sido realizado por el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja y calcula las acciones en tuberías enterradas de PVC-U según el informe UNE 53331-IN.

En otros países las especificaciones o normas de referencia sobre el cálculo mecánico de tuberías son:

– Fasciculo 70. Ouvrages d’assainissement (Francia)
– ÖNORM B 5012. Structural design of buried wáter and sewerage pipelines. Austria)
– BS 9295. Guide to the structural design of buried pipelines. (UK)

• Reglamentación sanitaria

La verdad es que no conozco ningún tubo de plástico que esté prohibido para la conducción de agua potable. Claro está, tubos que cumplan una norma que indique que es para esta aplicación y que estén certificados. Estoy pensando en los tubos que se están instalados en el exterior de los edificios de materiales como PE, PVC, PRFV y los que se están instalados en el interior de edificios, como PP, PEX, PB, etc. Sí está expresamente prohibida la utilización de tubos fabricados con material reciclado y que quizá por desconocimiento se puedan haber instalado en alguna obra. Por eso es tan importante conocer la normativa y exigir productos certificados para la conducción de agua potable. Decir aquí, que la materia prima utilizada en los tubos de PE también ha de estar certificada.

De todas formas ahora tenemos la oportunidad de actualizar la información sobre la situación sanitaria de los tubos plásticos en la jornada técnica cuyo programa se puede descargar.

Jornada sobre la reglamentación relativa a los productos de construcción en contacto con agua potable.
XXI SALÓN INTERNACIONAL DEL AGUA Y DEL RIEGO: SMAGUA 2014 – Zaragoza
5 de marzo de 2014.
Organiza: CEIS (Centro de Ensayos, Innovación y Servicios).

Por cierto, está prohibida la instalación de tubos de plomo y fibrocemento para la conducción de agua potable. ¿Y qué pasa con los miles de km que hay instalados?.

Como bien dice Juan Antonio Peña en el debate de AIDT, las Guías Técnicas publicadas por el CEDEX donde incluye los materiales plásticos para suministro de agua a presión, drenajes y saneamientos tienen prácticamente una década de antigüedad, pero hay que tener en cuenta que las normas, al menos las de tubos plásticos, en las que se basan las Guías, sí que se han actualizado y no se han producido grandes cambios ni se ha eliminado la aplicación de estos tubos para la conducción de agua potable

>>> No quiero acabar esta “breve” historia sin hablar de la calidad de la instalación y que como ya hemos visto en otros artículos, es el parámetro más importante (80%) de una instalación de tuberías. Es necesario que los instaladores tengan formación adecuada para realizar instalaciones con tuberías plásticas y no cabe duda de que como mínimo debieran disponer del Carné de Especialista en instalaciones de sistemas de tuberías plásticas de AseTUB. Agradeceríamos tu comentario sobre lo aquí tratado.