Ntc 3579

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Ntc 3579

  1. 1. NORMA TÉCNICA NTCCOLOMBIANA 3579 2006-12-15DETERMINACIÓN DE LA PRESIÓN HIDRÁULICADE ROTURA A CORTO PLAZO EN TUBOS YACCESORIOS DE PLÁSTICOE: DETERMINATION OF SHORT-TIME HYDRAULIC FAILURE PRESSURE OF PLASTIC PIPE TUBING AND FITTINGSCORRESPONDENCIA: esta norma es idéntica (IDT) a la ASTM D1599:1999 (R2005)DESCRIPTORES: plástico; presión hidráulica; ensayo.I.C.S.: 23.040.20Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC)Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. (571) 6078888 - Fax (571) 2221435Prohibida su reproducción Primera actualización Editada 2006-12-22
  2. 2. PRÓLOGOEl Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismonacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamentalpara brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con elsector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas enlos mercados interno y externo.La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnicaestá garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este últimocaracterizado por la participación del público en general.La NTC 3579 (Primera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo del 2006-12-15.Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda entodo momento a las necesidades y exigencias actuales.A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma através de su participación en el Comité Técnico 91 Tuberías, ductos y accesorios de plástico.ACOPLASTICOS IMEC S.A.ASESOR EN PLÁSTICOS PAM COLOMBIA S.A. -PAM COL -BSI INSPECTORATE COLOMBIA LTDA. PAVCO S.A.CELPLAST PLEXIN LTDA.COLOMBIANA DE EXTRUSION S.A. POLYPROEXTRUCOL PROCESOS DE PVCCOMPAÑÍA GENERAL DE PLÁSTICOS PROPILCO S.A.DICOL LTDA. PVC GERFOR S.A.DURMAN ESQUIVEL COLOMBIA RALCO S.A.EMPRESA DE ACUEDUCTO Y TUBINCOLALCANTARILLADO DE BOGOTÁ -EAAB- TUBOS DE OCCIDENTE S.A.EMPRESA NACIONAL DE TUBOTEC S.A.TELECOMUNICACIONES TUVINIL DE COLOMBIAFLOWTITE ANDERCOL S.A.GAS NATURALICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesadosnormas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
  3. 3. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3579 (Primera actualización) CONTENIDO Página0. INTRODUCCIÓN ..........................................................................................................11. OBJETO .......................................................................................................................12. REFERENCIAS NORMATIVAS ...................................................................................12.1 NORMAS TÉCNICAS COLOMBIANAS.......................................................................22.2 NORMAS ASTM ...........................................................................................................23. RESUMEN DEL MÉTODO DE ENSAYO .....................................................................24. IMPORTANCIA Y USO.................................................................................................25. FALLA ..........................................................................................................................26. APARATOS ..................................................................................................................36.1 BAÑO DE TEMPERATURA CONSTANTE..................................................................36.2 SISTEMA DE PRESURIZACIÓN .................................................................................36.3 MANÓMETRO ..............................................................................................................36.4 DISPOSITIVO DE CRONOMETRAJE..........................................................................36.5 CIERRES DE LOS EXTREMOS DEL ESPÉCIMEN ....................................................47. ESPECÍMENES DE ENSAYO ......................................................................................47.1 TUBO ............................................................................................................................47.2 ACCESORIOS ..............................................................................................................47.3 SISTEMAS (TUBO, ACCESORIOS Y UNIONES) ......................................................58. ACONDICIONAMIENTO ..............................................................................................59. PROCEDIMIENTO........................................................................................................59.1 PROCEDIMIENTO A ....................................................................................................59.2 PROCEDIMIENTO B ....................................................................................................5
  4. 4. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3579 (Primera actualización) Página10. CÁLCULO.....................................................................................................................611. INFORME......................................................................................................................612. PRECISIÓN Y DESVIACIÓN........................................................................................712.1 PRECISIÓN ..................................................................................................................712.2 DESVIACIÓN................................................................................................................7DOCUMENTO DE REFERENCIA............................................................................................9ANEXO A (Informativo) ............................................................................................................8
  5. 5. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3579 (Primera actualización)DETERMINACIÓN DE LA PRESIÓN HIDRÁULICADE ROTURA A CORTO PLAZO EN TUBOSY ACCESORIOS DE PLÁSTICO0. INTRODUCCIONLos cambios documentados en el cuadro comparativo del anexo A no alteran la identidad entreel documento de referencia y la presente norma.1. OBJETO1.1 Este método de ensayo determina la resistencia a la presión hidráulica a corto plazo detubos, conductos flexibles o accesorios de resina termoplástica o termoestable reforzada. ElProcedimiento A es usado para determinar la presión de rotura de un espécimen si el modo defalla va ser determinado. El Procedimiento B es usado para determinar que un espécimencumple con un requisito de presión de rotura mínimo.1.2 Este método es adecuado para establecer requisitos de ensayo en laboratorio, parafines de control de calidad o para especificaciones de compra.1.3 Los valores normativos son expresados en unidades del Sistema Internacional deUnidades según la NTC 1000 (ISO 1000) , los valores entre paréntesis son informativos.1.4 Esta norma no pretende señalar todos los problemas de seguridad asociados con suuso. Es responsabilidad del usuario establecer las prácticas de seguridad y salud y determinarla aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias. Se recomienda el uso de guantes, traje deprotección y protección visual. En caso de exposición a sustancias que puedan causarlesiones, se debe lavar la parte afecta con abundante agua o como lo indiquen losprocedimientos de seguridad de su empresa. En el caso de los ojos, se deben lavar con agualimpia por lo menos durante 15 min. En cualquier caso, se debe tener asistencia médicaidónea.2. REFERENCIAS NORMATIVASLos siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicación deeste documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada.Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento normativo referenciado(incluida cualquier corrección). 1 de 9
  6. 6. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3579 (Primera actualización)2.1 NORMAS TÉCNICAS COLOMBIANASNTC 3358, Determinación de las dimensiones de tubos y accesorios termoplásticos (ASTMD2122).NTC 3871, Plásticos. Tubos de fibra de vidrio. Resina termoestable reforzada con fibra de vidriopara uso en sistemas a presión (ASTM D3517).NTC 576, Cemento solvente para sistemas de tubos plásticos de Poli-(cloruro de vinilo)-PVC.NTC 4455, Cemento solvente para sistemas de tubos y accesorios de Poli-(cloruro de vinilo)Clorado CPVC.NTC-ISO 31, Cantidades y unidades.2.2 NORMAS ASTMASTM D3567, Practice for Determining Dimensions of "Fiberglass" (Glass-Fiber-ReinforcedThermosetting-Resin) Pipe and Fittings.3. RESUMEN DEL MÉTODO DE ENSAYO3.1 Este método de ensayo consiste en aplicar carga a un espécimen hasta su falla, o hastaun nivel mínimo predeterminado, en un corto intervalo de tiempo, incrementando en formacontinua la presión hidráulica interna mientras el espécimen se encuentra inmerso en unambiente de temperatura controlado.4. IMPORTANCIA Y USO4.1 Este método de ensayo establece la presión hidráulica de rotura a corto plazo en tuboso en accesorios de resina termoplástica o termoestable reforzada. Los datos obtenidosmediante este método de ensayo se utilizan únicamente para predecir el comportamiento detubos, conductos flexibles y accesorios en condiciones de temperatura, tiempo, método decarga y esfuerzo tangencial semejantes a las utilizadas en el ensayo real. Generalmente, losdatos no son indicativos de la resistencia a largo plazo de tubos y accesorios de resinatermoplástica o termoestable reforzada.4.2 Las especificaciones de compra en las que se utilice este método pueden estipular untiempo mínimo y máximo para la falla, distinto de los 60 s a 70 s que se indican en el numeral9.1.3. La presión hidráulica interna o el esfuerzo tangencial se pueden incluir entre losrequisitos.NOTA 1 Muchos materiales termoplásticos ofrecen resistencias al estallido significativamente diferentes,dependiendo del tiempo hasta la falla. Por ejemplo, se han observado diferencias significativas entre los tiempos derotura de 65 s y 85 s.4.3 Este método de ensayo también es usado como un proceso de validación a corto plazodonde los especímenes son presurizados a un requisito de presión mínima predeterminada.5. FALLA5.1 Cualquier pérdida de presión instantánea o rápida deberá considerarse falla. 2
  7. 7. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3579 (Primera actualización)5.2 Cualquier paso visible de fluido a través de la pared del espécimen deberá considerarsefalla.5.3 Cualquier pérdida de presión que interrumpa el incremento de presión continuo yuniforme, descrito en el numeral 9.1.3 deberá considerarse falla.5.4 Fuga de fluido en el cierre del extremo o fractura del espécimen en la vecindadinmediata del cierre, deberán ser considerados como ensayos inválidos y no como falla.6. APARATOS6.1 BAÑO DE TEMPERATURA CONSTANTEBaño de agua u otro baño equipado de manera que se mantenga una temperatura uniforme através de él. Este puede requerir agitación. Si se utiliza un medio de aire u otro gas, se debeprever que haya circulación adecuada. Salvo que se estipule de otra manera, los ensayos seefectuarán a 23 °C ± 2 °C (73 °F ± 3,6 °F). La tolerancia para otras temperaturas de ensayoserá de ± 2 °C (± 3,6 °F). No se utilizarán ambientes de fluidos que ataquen químicamente alos especímenes, salvo que esté siendo estudiado este caso. En ese caso, en el informe seincluirá el propósito del ensayo.NOTA 2 En este ensayo, los tubos y los accesorios de resina termoestable reforzada pueden mostrar presiones derotura crecientes a medida que la temperatura se eleva por encima de 23 °C (73 ºF).6.2 SISTEMA DE PRESURIZACIÓNDispositivo capaz de incrementar continuamente la presión hidrostática interna al espécimen. Elequipo sugerido para este ensayo puede incluir lo siguiente:6.2.1 Suministro de nitrógeno (cilindro de gas) con un regulador de presión y un acumuladorhidráulico, ó6.2.1.1 Bomba capaz de incrementar continuamente la presión hidrostática interna alespécimen.6.3 MANÓMETRODebe tener una precisión mínima del 1 % de la desviación total de la escala, con un indicadorde la presión máxima. El manómetro se seleccionará de manera que las lecturas obtenidasestén dentro del 20 % y el 80 % de la graduación de la escala. El manómetro debe estardotado de un dispositivo de protección contra sobrecargas.6.3.1 El manómetro se ubicará en el sistema de ensayo en un sitio tal que indique únicamentela presión sobre el espécimen y no la presión generada por el flujo del agua en las líneas desuministro al espécimen.NOTA 3 Al ensayar materiales tales como las poliolefinas, que cambian mucho en volumen antes de la rotura, sedebe utilizar un conducto de suministro de agua de diámetro amplio o colocar el manómetro sobre el espécimen,para eliminar las lecturas erróneas ocasionadas por la caída de la presión en el conducto del suministro de agua.6.4 DISPOSITIVO DE CRONOMETRAJECronómetro o equivalente. 3
  8. 8. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3579 (Primera actualización)6.5 CIERRES DE LOS EXTREMOS DEL ESPÉCIMEN6.5.1 Tubo o conducto flexibleSe pueden utilizar cierres de extremo libre o de extremo restringido, que resistan las presionesmáximas de ensayo. Los cierres deberán ser diseñados de modo que no ocasionen rotura delespécimen. Para los ensayos de arbitraje se utilizarán cierres de extremo libre.NOTA 4 Los cierres de extremo libre se sujetan al espécimen, de modo que la presión interna produzca esfuerzoslongitudinales de tensión, además del esfuerzo tangencial y radial en la pared del tubo. Los cierres de extremorestringido descansan en una varilla a través del espécimen o en una estructura externa que resista la acometidafinal. Los esfuerzos en la pared de los especímenes de extremo restringido actúan únicamente en las direccionestangencial y radial. Debido a esta diferencia en la carga, el esfuerzo tangencial esperado en la rotura enespecímenes de extremo libre de tubos termoplásticos de pared sólida, es aproximadamente 11 % menor que enespecímenes de extremo restringido. Los resultados del ensayo reflejarán esta diferencia.6.5.2 AccesoriosLos topes y los tapones para accesorios no tendrán una longitud mayor que la rosca del fondoo del fondo de la campana.NOTA 5 Con el fin de determinar la resistencia de rotura final de los accesorios, se puede utilizar una bandametálica que no se extienda más de un tercio de la rosca o de la profundidad de la campana; cuando se determine elmodo de rotura de un sistema de tubería, no se debe utilizar refuerzo.7. ESPECÍMENES DE ENSAYO7.1 TUBO O CONDUCTO FLEXIBLE7.1.1 Tamaño del espécimenPara tubos con un tamaño de 150 mm (6 pulgadas) o menos, la longitud del espécimen entrelos cierres del extremo no será menor de cinco veces el diámetro externo del tubo, pero enningún caso será menor de 300 mm (12 pulgadas). Para tamaños mayores, la longitud mínimano será menor de tres veces el diámetro externo, pero en ningún caso será menor de 760 mm(30 pulgadas).7.1.2 Tamaño de la muestraSalvo que se especifique de otra manera, se deben ensayar cinco especímenes.7.1.3 MedicionesLas dimensiones se deben determinar de acuerdo con lo establecido en la NTC 3358 ó lanorma ASTM D3567.7.2 ACCESORIOS7.2.1 Tamaño del espécimenLos especímenes deben consistir de accesorios completos sin alteración.7.2.2 Tamaño de la muestraSalvo que se especifique de otra manera, se deben ensayar cinco especímenes. 4
  9. 9. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3579 (Primera actualización)7.2.3 Superficie del espécimenTodas las superficies de los especímenes deben estar libres de rajaduras, rayas u otrasimperfecciones visibles, excepto de los rótulos normales que son comunes en una buenaextrusión y en las piezas moldeadas de buena calidad, a menos que estas imperfeccionesestén siendo investigadas; en cuyo caso, en el informe se incluirá el propósito de lainvestigación, junto con una descripción de las imperfecciones.7.3 SISTEMAS (TUBO, ACCESORIOS Y UNIONES)7.3.1 Los sistemas deberán ser preparados a partir de tubos y accesorios que cumplan losrequisitos de los numerales 7.1 y 7.2, salvo que se especifique de otra manera.7.3.2 El tubo y los accesorios se unirán según lo recomendado por el fabricante, utilizandocemento solvente, fusión por calor u otras técnicas. Cuando se utilicen cementos solventes,éstos deben cumplir con los requisitos de las normas NTC 576 y NTC 4455.8. ACONDICIONAMIENTO8.1 Los especimenes de ensayo deben ser acondicionados a la temperatura del ensayodurante mínimo 1 h en un baño líquido, ó 16 h en un medio gaseoso antes de la presurización,salvo que se especifique de otra manera. A menos que se acuerde otra cosa, la temperatura deensayo será de 23 °C ± 2 °C (73 °F ± 3,6 °F) para tubería termoplástica. Para tuberíatermoestable, los ensayos se harán a (23 °C ± 2 °C) (73 °F ± 3,6 °F) o a la temperatura nominalmáxima, dependiendo del servicio propuesto.9. PROCEDIMIENTO9.1 PROCEDIMIENTO A9.1.1 Se sujeta al espécimen los cierres del extremo y éste se llena completamente con elfluido de ensayo, el cual es mantenido a la temperatura especificada. Se sujeta el espécimen aldispositivo de presión, comprobando que cuando se usen líquidos no quede gas atrapado. Elespécimen se deberá sumergir completamente en el medio de acondicionamiento.9.1.2 Se acondiciona el espécimen como se especifica en el numeral 8.1.9.1.3 Se incrementa la presión de manera uniforme y continua hasta que el espécimen falle,midiendo el tiempo con un cronómetro. Si el tiempo de falla es menor de 60 s, se reduce lavelocidad de carga y se repite el ensayo. El tiempo para que ocurra la rotura debe estar entre60 s y 70 s para todos los especímenes.9.1.4 Se registra la presión y el tiempo en que ocurre la falla.NOTA 6 Si se puede obtener información adicional mediante presurización continuada después de la rotura (segúnse define en el numeral 5), es prerrogativa de quien efectúa el ensayo llevarla a cabo, pero queda fuera del alcancede esta norma.9.2 PROCEDIMIENTO B9.2.1 Se prepara el espécimen de ensayo de igual forma como describe en el procedimientoA (véanse los numerales 9.1.1 a 9.1.2). 5
  10. 10. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3579 (Primera actualización)9.2.2 Se incrementa la presión de manera uniforme y continua midiendo el tiempo. Paradeterminar que el espécimen cumple con una mínima presión de rotura requerida, elespécimen se debe reventar entre 60 s a 70 s, o la mínima presión de rotura deberá seralcanzada o excedida entre 60 s y 70 s.10. CÁLCULO10.1 El esfuerzo tangencial del tubo se calcula como sigue: S = P*(D - t)/2t para tubo controlado en su diámetro externo. ó S = P*(d + t)/2t para tubo controlado en su diámetro interno.en donde S = esfuerzo tangencial, en MPa (psi). P = presión interna, en MPa (psi). D = diámetro externo promedio, en mm (pulgadas). Para tubo termoestable reforzado, el diámetro externo no incluirá las cubiertas no reforzadas. d = diámetro interno promedio, en mm (pulgadas). t = espesor mínimo de pared, en mm (pulgadas). Para tubo termoestable reforzado, se utiliza el espesor mínimo de la pared reforzada.NOTA 7 En el anexo de la norma ASTM D3517, se presenta un método alternativo para calcular el esfuerzotangencial del tubo reforzado.11. INFORME11.1 El informe debe incluir lo siguiente:11.1.1 La identificación completa de los especimenes, incluyendo el material, nombre delfabricante, lote de fabricación y trazabilidad.11.1.2 Procedimiento usado, cualquiera de los dos A ó B.11.1.3 Dimensiones del tubo, incluyendo el tamaño nominal, el espesor mínimo de pared y eldiámetro externo promedio. Para tubería termoestable reforzada, el espesor de pared y eldiámetro externo deben ser únicamente las dimensiones reforzadas. También deben serreportados los espesores no reforzados. Para los accesorios, se debe reportar el tamañonominal y el calibre, o la presión de trabajo.11.1.4 Tipo de cierre utilizado en los extremos; es decir, libre o restringido.11.1.5 Número de especimenes ensayados.11.1.6 Temperatura del ensayo.11.1.7 Ambiente del ensayo, incluyendo tiempo de acondicionamiento. 6
  11. 11. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3579 (Primera actualización)11.1.8 Propósito de los ensayos (véanse los numerales 6.1 y 7.2.3).11.1.9 La presión y el tiempo de falla para cada espécimen. (Procedimiento A ó B) o presiónmínima alcanzada y tiempo en que se alcanzó la presión mínima (Procedimiento B) para cadaespécimen.11.1.10 Para el tubo, se calcula el esfuerzo máximo promedio y la desviación estándar.11.1.11 Tipo de falla para el procedimiento A (estallido, agrietamiento, resquebrajamiento,fugas, goteo).11.1.12 Fecha del ensayo.12. PRECISIÓN Y DESVIACIÓN12.1 PRECISIÓNCon base en una prueba de interlaboratorio efectuado sobre un tubo de 2 pulgadas depolietileno de densidad media, la precisión (una desviación estándar) de este método deensayo para el tubo de polietileno de densidad media es como sigue:12.1.1 Dentro del laboratorio, ± 3 % (repetitividad).12.1.2 Entre laboratorios, ± 6 % (reproducibilidad).12.2 DESVIACIÓNSe estima que los datos obtenidos utilizando este método de ensayo son confiables, puestoque se emplean técnicas de análisis aceptadas. Sin embargo, debido a que no se dispone deun método apto para fines de comparación, no se hace una formulación de desviación. 7
  12. 12. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3579 (Primera actualización) ANEXO A (Informativo)A.1 Durante el proceso de adopción de la norma ASTM D1599:2005 se realizaron lossiguientes cambios que no alteran la correspondencia idéntica con la presente NTC. NTC 3579 (Primera actualización) ASTM D1599:2005 Sustentación El Procedimiento B es usado para El Procedimiento B es usado para Se insertó para expresar mas determinar que un espécimen cumple determinar que un espécimen claramente el requerimiento con un requisito de presión de rotura cumple con un requisito de de acuerdo con la mínimo. presión de rotura. normatividad y terminología colombiana 1.3 Los valores están dados en unidades 1.3 Los valores dados entre El Sistema Internacional de del Sistema Internacional de Unidades paréntesis son dados para Unidades es por norma el según la NTC 1000 (ISO 1000). Para propósitos de información sistema valido para Colombia. una información mas profunda sobre únicamente. cantidades y unidades (véase la norma NTC-ISO 31). 7.3.2 El tubo y los accesorios se unirán 7.3.2 El tubo y los accesorios se Las normas relevantes del según lo recomendado por el fabricante, unirán según lo recomendado por documento de referencia en utilizando cemento solvente, fusión por el fabricante, utilizando cemento Colombia son la NTC 576 y la calor u otras técnicas. Cuando se solvente, fusión por calor u otras NTC 4455. utilicen cementos solventes, éstos técnicas. Cuando se utilicen deberán cumplir con los requisitos de cementos solventes, éstos las normas NTC 576 y NTC 4455. deberán cumplir con los requisitos de las normas relevantes. 11.1.1 La identificación completa de los 11.1.1 Identificación completa de Todas las variables especímenes, incluyendo el material, los especímenes incluyendo enunciadas originalmente nombre del fabricante, lote de material, nombre y código del representan la trazabilidad del fabricación y trazabilidad. fabricante, tipo, origen e historia producto, haciendo mas claro previa su seguimiento. 8
  13. 13. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3579 (Primera actualización)DOCUMENTO DE REFERENCIAASTM INTERNATIONAL. Standard Test Method for Resistance to Short-Time HydraulicPressure of Plastic Pipe, Tubing, and Fittings. Philadelphia, 2005, 3 p. (ASTM D1599). 9

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