tuberia-hierro-ductil

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1. General

La tubería de hierro dúctil y sus accesorios deben cumplir con la norma ISO 2531 y con losrequisitos adicionales que aquí se indican. El sistema de calidad del fabricante de tubería debeestar registrado también según la norma de calidad ISO 9000 por una institución certificadora

acreditada.

2. Tubería de Hierro Dúctil

2.1 Junta Campana - Espiga

La junta campana - espiga deberá ser de tipo Enchufe fundida con tubos de 6 m de longitud deacuerdo con la norma ISO 2531. La campana debe ser diseñada científicamente con una ranurapara recibir el empaque. La ranura tiene un saliente a la que se adapta el empaque. La junta debefabricarse con una tolerancia tal que el empaque se centre solo, que quede confinado en formasegura y firmemente ajustada y libre de problemas.

2.2 Juntas Acerrojadas

Juntas restringidas o de cerrojo deben ser sin pernos que utilizan elementos de sello de tipoEnchufe.

2.3 Juntas Bridadas

La tubería bridada, tal como tubo Brida x Espiga, tubo Brida x Brida, tubo Campana x Brida,deberá ser fundida en molde estático o fabricada de hierro dúctil clase K-12 o más pesado deacuerdo con ISO 2531. Las bridas deben ser roscadas en el tubo o fundidas en forma integral. Lasbridas deben ser de cara plana o cara realzada a opción del fabricante. Las bridas de pasamuro o

collares de pared para colocación en paredes de concreto deben ser soldadas en planta o fundidasintegralmente.

2.4 Pruebas

La tubería de hierro dúctil deberá cumplir las pruebas que establece la norma ISO 2531 y losrequerimientos adicionales que aquí se especifican.

2.5 Materiales

El hierro dúctil utilizado en la fabricación de los tubos deberá cumplir con la norma ISO 2531 ylos requerimientos adicionales que aquí se especifican.

2.6 Requerimientos Dimensionales

Especificación Típica Para Tuberia HDF



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2.6.1 Diámetro Exterior de la Espiga

El diámetro exterior de la espiga será dentro de las siguientes tolerancias:

DN 100 – 300 mm + 1.00 mm – 1.50 mm

DN 350 – 600 mm + 1.00 mm – 2.00 mm

DN 700 – 1000 mm + 1.00 mm – 1.50 mm

DN 1200 – 1600 mm + 1.00 mm – 2.50 mm

2.6.2 Tolerancia de Masa

Las tolerancias de masa estándares se indican en la siguiente tabla:

Tolerancia de Masa

Tipo de Colada Tolerancia de Masa Estándar %

Tubos de FundiciónCentrifugada

Hasta DN 200inclusivo

Mayor de DN200

±8

±5

Tubos no de FundiciónCentrifugada

±8

2.7 Marcado del Tubo

Cada tubo deberá marcarse según ISO 2531 con la siguiente información en etiqueta, pintura, la

propia fundición o estampado en frío dependiendo de la marca misma y del producto. Las marcasen el exterior del tubo o hechas con plantilla deben ser de 25 mm de altura para tubos de hasta400 mm de diámetro y de 50 mm de altura para tubos de diámetro mayor a 450 mm. Lainformación deberá ser:



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2.7.1 Diámetro.

2.7.2 Clase

2.7.3 Masa

2.7.4 ISO 2531

2.7.5 Longitud, si no es la nominal de 6 m

2.7.6 Los tubos calibrados deben llevar una franja verde pintada detrás de la campana indicandoque ese tubo es apropiado para cortes de campo.

2.7.7 La marca registrada correspondiente del fabricante.

2.7.8 Año de fabricación.

2.7.9 Dos líneas circunferenciales junto al extremo de la espiga para poder verificar visualmente

que la espiga quedó debidamente insertada en la junta.

3. Piezas Especiales

3.1 Piezas Especiales Campana - Espiga

Las piezas especiales de hierro dúctil de junta campana - espiga deberán ser de tipo Enchufefabricadas de acuerdo con la norma ISO 2531. Los codos y las reducciones deben ser clase K-12y las tees clase K-14.

3.2 Juntas Acerrojadas

Juntas restringidas o de cerrojo deben ser sin pernos que utilizan elementos de sello de tipoEnchufe.

3.3 Juntas Bridadas

Las juntas bridadas deben ser PN10, PN16 o PN25 dimensionadas según la norma ISO 7005-2.Las bridas pueden ser planas o de cara realzada a opción del fabricante. Todas las bridas enpiezas especiales fundidas estáticamente deben ser fundidas de forma integral.

3.4 Pruebas

Cada pieza especial debe ser sometida a una prueba de aire en planta, a una presión de 1 bar

según ISO 2531.

3.5 Material

El hierro dúctil empleado para fabricar las piezas especiales debe ser como lo establece la normaISO 2531.



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3.6 Marcado de Piezas Especiales

Cada accesorio debe ser marcado según ISO 2531 con la siguiente información en etiqueta,pintura, fundición o estampado en frío, dependiendo de la marca y del producto:

3.6.1 Dimensiones (diámetro)

3.6.2 Tipo de codo: ej. 1/4, 1/8, 1/16, 1/32

3.6.3 ISO 2531

3.6.4 Año de fabricación de accesorios mayores de 300 mm

3.6.5 La marca registrada correspondiente del fabricante.



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3.7 Salidas Soldadas

3.7.1 Diámetros de tubo principal (matriz) y de la salida o derivación

Las salidas soldadas deben estar limitadas a ramales con un diámetro nominal no mayor que el

70% del diámetro nominal del tubo matriz u 800 mm, lo que sea menor (ver tabla No.1),quedando todas las piezas fabricadas sujetas a los requisitos adicionales de la siguienteespecificación, aplicables a diseño y fabricación. El FABRICANTE deberá tener la capacidad deproveer salidas soldadas como: salida radial (tee), salida tangencial, o salida lateral fabricada a unángulo específico con el tubo principal o matriz (en incrementos de 15° entre 45° y 90° del ejedel tubo principal) según se indique en los dibujos de ingeniería.

Tabla 1

Tubo principalo MatrizDiámetro Nominal

DimensiónMáxima del ramalde salida

Diámetro Nominal

Tubo principalo MatrizDiámetro Nominal

DimensiónMáxima del ramalde salida

Diámetro Nominal

450mm 300mm 800mm 500mm

500mm 350mm 900mm 600mm

600mm 400mm 1000mm 800mm

700mm 500mm 1200mm 800mm

1400mm 800mm

1500mm 800mm

1600mm 800mm

3.7.2 Tipo de junta para salida

Las juntas de las salidas soldadas deberán ser juntas flexibles que cumplan con los requisitos de

ANSI/AWWA A21.11/C111 e ISO 2531. Cuando las conexiones no van enterradas y no estánsujetas a cargas potenciales de tipo viga, o a desalinearse en servicio, se pueden suministrar juntas bridadas PN10, PN16 o PN25.



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3.7.3 Diseño y Prueba

3.7.3.1

El espesor de la pared del tubo y el diseño del refuerzo de soldadura para salidas soldadasdeberán tener un factor de seguridad mínimo de 2.5 en todos los casos, basado en la resistencia a

la cedencia del tubo y del material de soldadura depositado, cuando se somete a la presión detrabajo máxima especificada. El valor de Presión de Diámetro (PDV), definido por la siguientefórmula deberá ser de 6000 o menos:

PDV= .562 Pd2 / (D sin2∆)

Donde:

P= Presión de trabajo (en Kg/cm2

)d= Diámetro exterior del ramal (en mm)D= Diámetro exterior del tubo matriz o principal∆=Ángulo de la deflexión entre el eje del ramal y el eje del tubo matriz o principal

3.7.3.2

El fabricante deberá verificar el método de diseño con comprobación de pruebas hidrostáticas dediseño de las configuraciones de salida más débiles. El fabricante deberá, a instancias del dueñoo del ingeniero del dueño, proporcionar los resultados representativos de la comprobación depruebas para confirmar el diseño, resultados de las pruebas hidrostáticas y factores de seguridad.Los refuerzos de soldadura deberán colocarse usando electrodos que cumplan los requisitos deAW5 A5.15 Clase EniFe-CI o EniFeT3-CI. Además, el material de electrodos deberá comprobarser capaz de producir una junta soldada con una resistencia al Impacto Charpy V- notch de 13.5Joules (prueba realizada a 21°C +/- 6 °C), cuando se procesan especímenes transversales paraimpacto, a partir de probetas de tubo de hierro dúctil con junta soldada a tope. No se aceptanelectrodos de acero al carbón. Si se requiere, el fabricante deberá proporcionar resultados de laspruebas que indiquen las propiedades físicas típicas del material de soldadura usado, (unamuestra de pura soldadura), así como propiedades físicas típicas de especímenes transversalespara pruebas de tensión y de impacto maquinados a partir de probetas de tubos de hierro dúctilcon junta soldada a tope, para mostrar que los electrodos son adecuados o equivalentes.

3.7.3.3

El tubo matriz y la salida de ramal deben ser tubos de hierro dúctil centrifugado, fabricados deacuerdo con esta norma. La mínima clase para el tubo matriz y su ramal deberá ser K-12 segúnISO 2531.



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3.7.3.4

Todas las salidas soldadas deberán especificarse por norma para una presión de trabajo de 16Kgs/cm2 , el fabricante deberá suministrar información de diseño y resultados de pruebas, aldueño o ingeniero del dueño, confirmando que los tubos fabricados son adecuados para dichas

aplicaciones.3.7.3.5

Antes de aplicar recubrimiento o revestimiento interior en el área de la salida, todas lassoldaduras de ramal de salida que se suministrarán en el proyecto deben someterse a prueba depresión con aire, a por lo menos 1 bar (1.02 Kgs/cm2 ). No se aceptarán fugas de aire. Cualquierfuga deberá detectarse aplicando espuma en solución a la superficie exterior del área soldada yextremos vecinos del tubo o sumergiendo la pieza entera en agua y comprobando visualmenteque no salen burbujas de la superficie soldada. Cualquier soldadura que acuse signos de fugadeberá ser reparada y vuelta a probar de acuerdo con los procedimientos escritos del fabricante.

3.7.4 Aseguramiento de Calidad

3.7.4.1

El fabricante deberá contar con un sistema de aseguramiento de calidad de soldaduradebidamente documentado y mantener registros permanentes de aseguramiento de calidadbasados en ANSI / AWS D11.2, La guía para soldar Fundición de hierro (Guide for welding ironcastings), o equivalente. El fabricante debe mantener una especificación apropiada delprocedimiento de soldadura (WPS), Procedimiento para calificación (PQR) y la prueba calificadade rendimiento del soldador, con sus registros correspondientes, así como registros de lascolumnas de presión con aire, documentando cualquier fuga en ramales de salida suministrados

para el proyecto.3.7.4.2

Antes de empezar a fabricar cualquier pieza propuesta para el proyecto que no cumpla con losrequisitos de registro de ISO 9001 o 9002, se deberá enviar al dueño o ingeniero del dueño elnombre de una agencia de inspección independiente y sus calificaciones certificadas. Lascalificaciones correspondientes deberán incluir, sin estar limitadas, lo siguiente:

• Lista de Proyectos similares en tipo y diámetro.

• Curriculum Vitae del personal de inspección y pruebas.

• Capacidad de prueba química y mecánica de muestras de materiales.

• Frecuencia de certificación de todo el equipo de prueba e instrumentación.



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3.7.4.3

La agencia de inspección independiente, deberá ser responsable por lo siguiente:

• Verificar el cumplimiento de los procedimientos de soldadura, especificación (WPS) ycalificación del procedimiento (PQR).

• Verificar que todos los soldadores estén calificados (WPQR) según (ANSI / AWSD11.2).

• Documentar el uso de núcleo de cable Ni-RodFC55 o electrodo Ni-Rod55 fabricadospor INCO Alloys, Stoody Cast Weld 55-0 núcleo de cable o un electrodo con propiedadesde rendimiento similares. La agencia de pruebas independiente deberá aportar losresultados de las pruebas indicando las propiedades físicas típicas del material desoldadura utilizado (una muestra de soldadura pura), así como las propiedades físicastípicas de muestras transversales maquinadas de probetas de tubo de hierro dúctil con junta soldada a tope, para pruebas de tensión e impacto, para demostrar que los electrodos

usados son los adecuados o equivalentes.

• Atestiguar y documentar todas las pruebas de aire para salidas soldadas.

4. Accesorios para Montaje de Juntas

4.1 Empaques, Empaquetaduras o Sellos

Los empaques de las juntas Fastite Campana - Espiga deberán ser de hule moldeado SBR(copolímero estireno-butadieno) según ANSI / AWWA C111 / A21.11 e ISO 4633.

4.2 Accesorios con Junta Bridada

4.2.1 Los empaques de juntas bridadas deberán ser de un espesor nominal de 3 mm de anillo dehule o de cara plana de hule SBR.

4.2.2 Los pernos, tuercas y arandelas deberán ser de acero galvanizado.

4.3 Lubricante para la Junta de Tubería Campana - Espiga

4.3.1 El lubricante Fastite debe estar certificado según requerimientos de la norma ANSI / NSF61 para elementos en contacto con agua potable.



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5. Revestimiento Interior

5.1 Tubería

5.1.1 Generalidades

La tubería de hierro dúctil debe estar revestida internamente con una capa de mortero de cementoresistente a los sulfatos según la norma ISO 4179, aplicada mediante un proceso de centrifugadoa alta velocidad. El sistema de calidad del fabricante debe contar con el certificado ISO 9000registrado por una institución acreditada.

No se permitirá pulir el revestimiento de mortero. El acabado del mismo deberá seruniformemente liso. Además de cumplir con la norma ISO 4179 los revestimientos deberántambién cumplir con los siguientes requisitos:

5.1.2 Material

El cemento usado deberá ser un cemento Portland resistente a los sulfatos que cumpla con lanorma ASTM C-150 tipo II, ASTM C-150 tipo V y los requisitos químicos de BS 4027. La arenadebe estar constituida por granos de sílica inertes, duros, resistentes y durables. El agua usadapara la mezcla debe ser potable y libre de cantidades dañinas de materia orgánica, alkali, sal uotras impurezas que pudieran reducir la resistencia, durabilidad u otras cualidades deseables delrevestimiento. Todo material en contacto con el agua deberá cumplir los requisitos de la normaANSI / NSF 61.

5.1.3 Mortero

El mortero de cemento deberá contener como mínimo una parte de cemento por cada dos partes

de arena en volumen.5.1.4 Espesor

El espesor del revestimiento de mortero deberá ser de acuerdo a la norma ISO 4179 como semuestra en la siguiente tabla. Para diámetros de 450mm y mayores, los bordes expuestos delrevestimiento deberán ser parejos y perpendiculares al eje del tubo y el revestimiento no deberádisminuir su espesor conforme se acerca a los extremos.

Diámetro del tubo

(mm)

Espesor nominal del

revestimiento (mm)

Media del espesor

mínimo (mm)

Valor mínimo en un

punto (mm)

100-300 3.0 2.5 1.5

350-600 5.0 4.5 2.5

700-1200 6.0 5.5 3.0

1400-1600 9.0 8.0 4.0



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Nota: Para ciertas condiciones de servicio, se pueden necesitar mayores espesores derevestimiento. Consulte al fabricante para recomendaciones específicas.

5.1.5 Preparación de la Superficie

Todas las superficies a ser revestidas, deberán limpiarse previamente para remover materias

extrañas que puedan afectar la adherencia del mortero con el metal o afectar la uniformidad delrevestimiento.

5.1.6 Equipo y Proceso de Revestimiento

El revestimiento deberá hacerse usando equipo para rotación centrífuga del tubo, que genera unaaceleración de alta velocidad sobre el material de revestimiento. El mortero del revestimientoserá aplicado centrifugamente al interior del tubo. No será permitido esmerilar el revestimiento.La fuerza centrifuga mínima para aplicar el revestimiento de mortero cemento será 45 vecesgravedad para DN 400mm y menor y 60 veces gravedad para DN 450 mm y mayor. Unavibración controlada deberá aplicarse en forma simultánea al tubo durante su rotación a alta

velocidad para producir un revestimiento de densidad tan alta y compactación tan firme, quepermitirá de inmediato el lavado de la lechada con un gran volumen de agua. El fabricante deberácertificar que el revestimiento se aplicó de acuerdo con estas especificaciones.

El mortero debe mezclarse en tolva dosificadora. Las cantidades de mortero y cementoalimentadas a la tolva deben medirse por peso. La cantidad de agua que se añade a la mezcladebe medirse automáticamente por un dispositivo ajustable o de alguna otra forma que asegureque la cantidad de agua es la correcta.

5.1.7 Lavado y Acabado

Después que el mortero ha sido distribuido, la velocidad de rotación y la vibración debenincrementarse para producir un revestimiento de superficie firme uniformemente lisa.Inmediatamente después de colocado el revestimiento, su superficie deberá lavarse con aguaabundante para eliminar el exceso de lechada.

5.1.8 Curado

El revestimiento de mortero deberá ser curado en una instalación con atmósfera controlada. Losrevestimientos serán suministrados normalmente sin pintura de sello.

5.1.9 Grietas y Reparaciones

Los revestimientos con grietas mayores de 0.6 mm de ancho no son aceptables. Toda lareparación de daños deberá tener un acabado razonablemente liso y no debe interferir con el pasodel agua.



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5.2 Accesorios

Los accesorios serán revestidos interiormente con mortero de cemento compuesto de cemento,arena y agua de mezclado de calidad semejante a los usados para la tubería y el espesor delrevestimiento deberá ser igual o mayor al de la tubería de diámetro correspondiente.

5.3 Tubería con Bridas

Las tuberías bridadas deberán ser revestidas con mortero de cemento, compuesto de cemento,arena y agua de mezclado, de calidad semejante a los usados para la tubería y el espesor delrevestimiento deberá ser igual al de tubería de diámetro comparable.

5.4 Pintura de Sello

Para condiciones especiales de servicio, se puede suministrar pintura de sello sobre elrevestimiento de mortero de cemento para tuberías y accesorios en caso de ser necesario. Losproductos normales se surten sin este sello de acuerdo con la norma ISO 4179.

6. Recubrimiento Exterior

6.1 Recubrimiento para Tubería y Accesorios de Hierro Dúctil

La tubería y los accesorios de hierro dúctil deberán estar recubiertos externamente por unapintura negra bituminosa no menor a 70 micras de espesor medio de película seca y con espesormínimo localizado de 50 micras. La capa deberá ser lisa, y no deberá ser quebradiza cuando hacefrío ni pegajosa si se expone a los rayos del sol, y deberá ser fuertemente adherible a la tubería.

6.2 Campanas y Espigas de Tubería y Accesorios de Hierro Dúctil

Toda la tubería y accesorios de hierro dúctil revestido de mortero de cemento interior, deberántener un recubrimiento de pintura negra bituminosa de aproximadamente 50 micras de espesor enel interior de las campanas y en el exterior de las espigas.

7. Protección Externa Adicional

7.1 Mangas de Polietileno

Si son requeridas, las mangas de polietileno deberán cumplir totalmente con ANSI / AWWAC105 / A21.5 y ASTM A674. El espesor nominal deberá ser de 250 micras.

8. Inspección, Pruebas y Control de Calidad

8.1 Normas

La inspección y prueba de los productos deberán realizarse de acuerdo con las siguientes normas:

8.1.1 Tubería y accesorios de hierro dúctil, ISO 2531.



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8.1.2 Empaques o sellos de juntas de hule (SBR) según la norma ANSI / AWWA C111 / A21.11para juntas de Enchufe y de tipo mecánico.

8.1.3 Revestimiento interior, ISO 4179.

8.1.4 Recubrimiento exterior, ANSI / AWWA C151 / A21.51.

8.1.5 Mangas de polietileno, ANSI / AWWA C105 / A21.5 y ASTM A647.

8.2 Pruebas de Materiales

8.2.1 Norma para Pruebas de Propiedades Mecánicas

Las pruebas mecánicas para fabricación de tubería y accesorios se realizará según ISO 2531, conlos requerimientos adicionales aquí especificados.

8.2.2 Prueba de Impacto

Además de los requisitos de ISO 2531, para las pruebas mecánicas normales, la resistencia alimpacto de la tubería de hierro dúctil suministrado deberá confirmarse por medio de una pruebade impacto Charpy, usando muestras de pared de espesor completo, maquinados a partir del tuboproducido para el proyecto.

El muestreo y prueba de impacto debe hacerse por lo menos una vez por hora. Estas muestrasdeben ser maquinadas y probadas de acuerdo con la sección 51-12.2 de ANSI / AWWA C151 / A21.51 y ASTM E23 cuando sea aplicable, y el valor mínimo aceptable para los resultados de laprueba corregidos a 10.2 mm (0.40") de espesor de pared debe ser de 9.5 Joules (7 ft-lb), parapruebas a ser realizadas a 21 ± 6 ºC (70± 10 ºF). Una prueba adicional de impacto a bajatemperatura debe hacerse por lo menos al 10 por ciento de las muestras tomadas para las pruebas

de impacto requeridas a 21 ± 6 ºC (70± 10 ºF. El valor mínimo aceptable corregido a 10.2 mm(0.40") de espesor de pared para estas pruebas a ser realizadas a -40 ºC (-40º F) debe ser 4.1 joules (3 ft-lb.)

8.3 Prueba Hidrostática para Tubería de Hierro Dúctil

La prueba hidrostática para tubería de hierro dúctil deberá realizarse de acuerdo con ISO 2531 alas presiones especificadas en la siguiente tabla:



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Presión de Prueba en Fábrica

DN

mm

Presión de Prueba en Fábrica

kg/cm2

Tubería Centrifugada

K9 K7

100 50 -

150 50 -

200 50 -

250 50 -

300 50 -

350 50 -

400 50 -

450 80 -

500 76 -

600 70 55

700 60 51

800 60 49

900 60 47

1000 58 45

1200 40 40

1400 40 40

1500 40 40

1600 40 40



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8.4 Prueba de Accesorios

La prueba de accesorios se debe hacer con aire y de acuerdo con ISO 2531, a una presión de 1bar.

8.5 Certificación y Registros

El fabricante debe entregar un certificado firmado estableciendo que toda la tubería y accesoriosde hierro dúctil cumplen con estas especificaciones.

8.6 Verificación Visual y Dimensional:

Tubería y accesorios serán inspeccionados adecuadamente para asegurar que el producto cumplacon las especificaciones requeridas por el proyecto. Se verificarán los siguientes datos:

• Revestimientos internos y recubrimientos exteriores

• Espesor de pared

• Tolerancias de campana y espigas

• Longitud de cada tubo y accesorio

9. Revestimientos para Servicio de Aguas Servidas (Cloacas)

9.1 Requerimientos para Revestimiento interno para servicio de aguas servidas – tubería

operando llena (pH > 5.5)

Revestimiento de Mortero según sección 5 de esta especificación con Pintura de Sello segúnsección 5.4. El cemento usado deberá ser un cemento Portland resistente a los sulfatos quecumpla con la norma ASTM C-150 tipo II, ASTM C-150 Tipo V.

9.2 Requerimientos para Revestimiento interno para servicio de aguas servidas – tubería

no operando llena (pH < 5.5)

9.2.1 Materiales (Dos opciones)

9.2.1.1 Revestimiento Especial para Servicio de Aguas Servidas

AMERICAN puede suministrar tuberías y accesorios de hierro dúctil, de 100 a 1600 mm (4 a 64

pulgadas) de diámetro, con revestimiento interior Protecto 401 Cerámico Epoxy. Éste productodiseñado y aplicado por terceros, es una amina curada con novalac y pigmento de cuarzocerámico, para obtener un revestimiento de aproximadamente 1000 micrones (40 Milésimas) deespesor. Par a car acterísticas e indicaciones sobre el ensamble de tuber ías suministradas con

este r evestimiento inter ior , los usuar ios e instalador es de tuber ía deberán referirse a

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