NCH 2087 OF2000.pdf

Contenido

NCh2087

Paginas Preámbulo

III

1

Alcance

1

2

Referencias normativas

1

3

Términos y definiciones

2

4

Materiales

3

5

Cálculo para la determinación del espesor

4

5.1

Tuberías

4

5.2

Piezas especiales

4

6

Fabricación y pruebas

10

6.1

Requisitos

10

6.2

Proceso de soldadura

11

6.3

Protección de las tuberías o piezas galvanizadas y pintadas

11

6.4

Prueba hidrostática

12

6.5

Tolerancias

12

6.6

Preparación de los extremos

13

6.7

Marcas

13

7

Revestimientos

13

7.1

Revestimiento interior

14

I

NCh2087

Contenido Paginas 7.2

Revestimiento exterior

15

8

Almacenaje y transporte

15

9

Inspección

16

Anexo A (informativo) Tabla A.1 - Equivalencia entre diámetro nominal y diámetro exterior

18

Anexo B (normativo) Tabla B.1 - Dimensiones mínimas de tees y cruces rectas y en reducción en (mm)

19

II

Tabla B.2 – Laterales con ramales en (mm)

22

Tabla B.3 – Ramal Y 90° en (mm)

23

Tabla B.4 – Dimensiones mínimas de reducciones en (mm)

24

Anexo C (normativo) Figuras

27

Anexo D (informativo) Bibliografía

32

NORMA CHILENA OFICIAL

NCh2087.Of2000

Tuberías y piezas especiales de acero para agua potable Requisitos

Preámbulo El Instituto Nacional de Normalización, INN, es el organismo que tiene a su cargo el estudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional. Es miembro de la INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISION PANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esos organismos. La norma NCh2087 ha sido preparada por la División de Normas del Instituto Nacional de Normalización, y en su estudio participaron los organismos y las personas naturales siguientes: Aguas Cordillera S.A. Alvenius Chilena Ltda.

AMBAR S.A. ARA S.A. CINTAC S.A. DICTUC S.A. DINAGAL Empresa Metropolitana de Obras Sanitarias, EMOS S.A. ESSAM S.A.

Marcela Leiva M. Ricardo Ardura Jaime Escobar Marisol Palacios Sergio Suan Hernán Aguiló Jean-Francois Bradfer Juan Providell Elías Arze Laureano López José Luis Montalvo Adolfo Galindo Francisco Aravena Luis Astudillo Pablo Pizarro III

NCh2087 ESSEL ESVAL S.A. ESSBIO S.A. Fundición Gris Galvanizadora Morgan y Fuenzalida S.A. Instituto Nacional de Normalización, INN Ministerio de Vivienda y Urbanismo, MINVU MONTEC S.A. Superintendencia de Servicios Sanitarios, SISS

Alberto Krebs Germán Ramos Darío Pareja Eduardo Susarte Francisco Romero Walter Salas Claudio Friedmann Héctor López A. Eduardo Leguer Ricardo Orellana Christian Lillo Gerardo Samhan

Los Anexos A y D no forman parte del cuerpo de la norma, se insertan sólo a título informativo. Los Anexos B y C forman parte del cuerpo de la norma. Por no existir norma internacional, para la elaboración de esta norma se tomó en consideración la Especificación Técnica de la Superintendencia de Servicios Sanitarios SISS 003-00 Suministro, protección e instalación de tuberías y piezas especiales de acero – Requisitos, los documentos normativos indicados en el Anexo A y antecedentes técnicos nacionales. Esta norma ha sido aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalización, en sesión efectuada el 21 de Diciembre de 1999. Esta norma ha sido declarada Norma Chilena Oficial de la República por Decreto N°1081, del Ministerio de Obras Públicas, de fecha 30 de Marzo de 2000, publicado en el Diario Oficial N°36.649 del 27 de Abril de 2000.

IV

NORMA CHILENA OFICIAL

NCh2087.Of2000

Tuberías y piezas especiales de acero para agua potable Requisitos

1 Alcance 1.1 Esta norma establece lo siguiente: - los requisitos mínimos que deben cumplir las tuberías y piezas especiales de acero soldadas, sin costura o con soldadura helicoidal, para la conducción de agua potable, de 100 mm o más de diámetro nominal. - los tipos de soldaduras utilizados en la fabricación de las tuberías y piezas especiales pueden ser al arco eléctrico, al arco eléctrico protegido, MIG y por resistencia. - los requisitos relacionados con el revestimiento, almacenaje y transporte. 1.2 Esta norma no se aplica a tuberías y piezas especiales para el transporte de otros materiales como petróleo, vapor, gases y similares. Puede por extensión ser aplicada parcialmente a la conducción de otras aguas y en la materialización de cruces de redes bajo las vías públicas.

2 Referencias normativas NCh203 NCh215 NCh303 NCh308 NCh703

Acero para uso estructural - Requisitos. Planchas gruesas de acero para tubos soldados al arco eléctrico. Tubos de acero al carbono soldados por arco eléctrico automático. Examen de soldadores que trabajan con arco eléctrico. Acero - Planchas gruesas de acero al carbono laminadas en caliente.

1

NCh2087 NCh925 NCh2369 ASTM A 53 ASTM A 123 M-97 A ASTM A 134 ASTM A 135 ASTM A 139 AWS D 11 AWWA C 200 AWWA C 205 AWWA C 208 AWWA C 209 AWWA C 210 AWWA C 602 AWWA M 11 DIN 30671

Acero - Tubos y piezas especiales para agua potable - Protección por revestimiento bituminoso. Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales. Standard Specifications for Pipe, Steel, Black and Hot-Dipped, Zinc-Coated, Welded and Seamless. Specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatongs on Iron and Steel Products. Standard Specification for Pipe, Steel, Electric-Fusion (Arc) Welded Steel Pipe (Sizes NPS 16 In. And Over). Standard Specification for Electric-Resistance Welded Steel Pipe. Standard Specification for Electric-Fusion (Arc) - Welded Steel Pipe (Sizes 4 In. And Over). American Welding Society, Structural Welding Code - Steel. Standard for Steel Water Pipe-6 In (150 mm) and Larger. AWWA Standard for Cement-Mortar Protective Lining and Coating for Steel Water Pipe-4 In. And Larger- Shop Applied. Dimensions for Fabricated Steel Water Pipe Fittings. AWWA Standard for Cold-Applied Tape Coatings for the Exterior of Special Sections, Connections and Fittings for Steel Water Pipelines. AWWA Standard for Liquid-Epoxy Coating Systems for the Interior and Exterior of Steel Water Pipelines. AWWA Standard for Cement-Mortar Lining of Steel Water Pipelines in Place-4 In.(100mm) and Larger. Steel Water Pipe-A Guide for design and installation. Thermoset plastic coatings for burled steel pipes.

3 Términos y definiciones Para los propósitos de esta norma se aplican las siguientes definiciones: 3.1 clase: clasificación de la tubería dentro de una norma, de acuerdo a sus características técnicas 3.2 diámetro nominal: diámetro usado para designar tubos y accesorios que se aproxima a los diámetros físicos pero no corresponde necesariamente a ninguno de ellos NOTA - La relación entre los diámetros nominales y los diámetros externos se incluye en la Tabla A.1 (ver Anexo A).

3.3 fabricante: quien manufactura tubos o piezas especiales 3.4 inspección técnica de la obra (ITO): persona o institución designada por el mandante para controlar la colocación en obra de la tubería, piezas especiales y sistema de protección

2

NCh2087 3.5 inspector: persona o institución designada por el mandante para controlar la calidad de la obra 3.6 mandante: persona, institución o empresa que ordena la ejecución de la obra 3.7 piezas especiales: piezas necesarias para complementar el sistema de tuberías tales como uniones, curvas, reducciones de diámetro, bridas y elementos similares que se usan para unir los tubos 3.8 sistema de protección pasivo: revestimiento u otro tipo de sistemas que proteja del desgaste y ayuda a prolongar la vida útil de las tuberías 3.9 soldadura al arco eléctrico: soldadura mediante un arco eléctrico producido entre un ánodo que aporta o no un material en fusión, y los bordes del elemento que se suelda (cátodo) 3.10 soldadura al arco eléctrico protegido: soldadura al arco, con un fundente que protege el electrodo 3.11 soldadura MIG: soldadura al arco, con gases inertes que protegen el electrodo 3.12 soldadura por resistencia: soldadura sin electrodos, producida por la circulación directa o inducida de electricidad de muy alta intensidad a través de los bordes del metal que se suelda, y mediante la aplicación de una presión que permita unir las partes del metal en fusión 3.13 tuberías de acero sin costura: tubos producidos por laminación en caliente de acero sin uniones soldadas longitudinales o transversales 3.14 uniones: conjunto de elementos utilizados para conectar tuberías o piezas especiales entre ellas

4 Materiales 4.1 Los materiales que se deben utilizar para la fabricación de tuberías y piezas especiales deben cumplir, según corresponda, con las Normas Chilenas Oficiales o extranjeras que se indican a continuación: -

NCh203 - NCh215 para planchas de acero de 5 mm o menos de espesor y planchas gruesas respectivamente.

-

NCh303 tubos de acero al carbono soldados por arco eléctrico automático. Sección 5: Materiales.

-

NCh703 Acero - Planchas gruesas de acero al carbono, laminadas en caliente Tolerancias.

3

NCh2087 -

AWWA C 200*) Sec. 2.1 para planchas de acero para tuberías soldadas de espesor 6 mm o superior y a tuberías sin costura.

-

AWWA C 202*) Para piezas especiales.

5 Cálculo para la determinación del espesor 5.1 Tuberías 5.1.1 Diseño para presiones interiores Se debe hacer en forma tal que la máxima tensión interior no exceda el 60% del límite de fluencia especificado para los materiales indicados en las normas correspondientes. 5.1.2 Diseño para otros requisitos El mandante debe verificar que el límite de fluencia no se sobrepase al considerar, adicionados, los fenómenos transientes, y otros esfuerzos asociados a la dilatación, la presión externa generada por rellenos, el vacío, el comportamiento como viga, vibraciones, impactos y otros esfuerzos que se deban tomar en cuenta. El diseño sismoresistente de las tuberías y piezas especiales se debe hacer de acuerdo con NCh2369.

5.2 Piezas especiales 5.2.1 Diseño El diseño de las piezas especiales para la determinación del espesor, refuerzos, y dimensiones, se debe determinar según lo indicado en el Manual AWWA M 11. 5.2.2 Dimensiones 5.2.2.1 General Las dimensiones que deben tener las piezas especiales son las que se señalan en las Tablas B.1; B.2; B.3 y B.4 del Anexo B, de la presente norma. Estas dimensiones están basadas en el diámetro nominal siendo el efectivo el diámetro exterior de la tubería. El diámetro exterior de una tubería puede ser mayor que el diámetro nominal. En este caso las dimensiones de las piezas especiales se deben calcular mediante las fórmulas presentadas en esta norma y los valores especificados en la Tabla 1.

*) Mientras no exista la norma chilena correspondiente se empleará esta norma.

4

NCh2087 Estas dimensiones son las mínimas requeridas para las piezas especiales con terminación extremo liso, o biseladas para soldadura en terreno. 5.2.2.2 Simbología La siguiente simbología es la utilizada en las fórmulas para determinar las dimensiones de las piezas especiales de esta norma (ver las figuras en Anexo C). a

:

Largo adicional requerido para empalmar o para localizar el punto de intersección (PI) desde la curva hasta el punto deseado (según Figuras 2C, 2D, 2E y 2F).

A

:

Distancia desde el centro hasta el extremo para una tee o cruz (Figuras 1A, 1B y 1C).

B

:

Distancia desde el centro hasta el extremo para una tee reducción (Figura 1C).

C

:

Distancia desde el punto de intersección del ramal hasta el exterior de la proyección de la soldadura con un brazo del ramal (Figura 1E).

D

:

Diámetro exterior de la tubería.

DN

:

Diámetro nominal.

Do

:

Diámetro exterior de la tubería menor referido a una tee reducción (Figura 1C), o un lateral de diámetro desigual (Figura 1D caso II).

D1 , D2 :

Diámetros exteriores de una reducción (Figura 1F).

E

:

Distancia sobre el eje del primer casco de una curva, entre la primera soldadura con el segundo casco, hasta la tangente correspondiente al ángulo de la curva (Figura 2F).

F

:

Distancia al eje desde el punto de intersección del ramal hasta el final de la tubería (Figura 1E).

f

:

Factor adimensional de fórmula para diseñar dimensiones de tee y cruces.

fr

:

Factor adimensional de fórmula correspondiente a D, para diseñar dimensiones de tee y cruces con reducción.

fo

:

Factor adimensional de fórmula correspondiente a Do, para diseñar dimensiones de tee y cruces con reducción.

G

:

Distancia al eje desde el punto de intersección del ramal y hasta la intersección de la bifurcación medida a lo largo de uno de los brazos del ramal (Figura 1E). 5

NCh2087 Go

:

Distancia al eje desde el punto de intersección del lateral hasta el final del

Gr

:

HL

:

Longitud total del lateral (Figura 1D).

Hy

:

Longitud total desde el punto de intersección del ramal y hasta un extremo

L1

:

Lr

:

Largo de una reducción de diámetros D1 y D2.

PI

:

Punto de intersección de los ejes de dos tuberías a unir con una curva (Figura 2F).

R

:

Radio de la curva (Figuras 2C, 2D, 2E y 2F).

S

:

Longitud interior de un casco requerido para la fabricación de la curva (Figuras 2D, 2E, 2F).

t

:

Espesor de la tubería o de la pieza especial.

T

:

Longitud de una curva desde el punto de intersección hasta la tangente correspondiente al ángulo de la curva (Figuras 2D, 2E y 2F).

Z1

:

Distancia mínima entre el extremo de un brazo hasta la primera soldadura

Z2

:

θ

:

Angulo de la pieza especial a diseñar tal como se detalla en las Figuras 1 ó 2.

∆

:

Deflexión angular total tal como se muestra en las Figuras 2A, 2B y 2C.

brazo (Figura 1D). Distancia al eje desde el punto de intersección del lateral hasta el extremo de la pieza, ubicado por el mismo lado que el ramal (Figura 1D).

(Figura 1E). Longitud total sobre el eje desde el punto de intersección de la curva hasta el extremo de una de sus extremidades (Figuras 2C, 2D, 2E y 2F).

encontrada (Figura 1E). Distancia mínima entre un extremo de la curva hasta la primera soldadura encontrada (Figuras 2C, 2D, 2E).

5.2.2.3 Tees y cruces Las dimensiones mínimas para la fabricación de tees y cruces se detallan en la Tabla B.1 y Figuras 1A y 1B. La dimensión de A puede ser obtenida mediante la fórmula siguiente: A = 0,5 D + f 6

NCh2087 Si el radio del ramal de la tee es menor en 1/3 al diámetro principal, se debe preferir soldar directamente el ramal a la tubería. 5.2.2.4 Tees reducción y cruces reducción Para las dimensiones mínimas de la fabricación de tees y cruces, ver las Tablas B.1 y B.4 y Figura 1C. Las dimensiones de A y B pueden ser obtenidas mediante la fórmula siguiente: A = 0,5 D + fo B = 0,5 Do + fr 5.2.2.5 Laterales con ramales de igual diámetro Las dimensiones mínimas para la fabricación de laterales de igual diámetro (Figura 1D caso I), y ángulo entre 30° y 70°, se detallan en la Tabla B.2. Para ángulos mayores a 70°, se deben utilizar las dimensiones determinadas para tees (referido a la Figura 1A). Para ángulos menores a 30°, se debe usar lo indicado para un lateral al cual se le agrega una curva (referido a la Figura 3). Las dimensiones de Go , Gr , y HL para otros diámetros y ángulos específicos entre la línea de la tubería y la bifurcación se calculan mediante las siguientes fórmulas.

Go *)=

D + 2 fo 2 tan (θ / 2 )

=

D + 2 fr 2 tan (θ / 2 )

Gr

H L *) =

D + 3f sen θ

5.2.2.6 Laterales con ramales de diámetros desiguales Para las dimensiones mínimas de la fabricación de laterales de diámetros desiguales (Figura 1D Caso II), y ángulo entre 30° y 70°, ver las Tablas B.2 y B.4. Para ángulos mayores a 70°, se deben utilizar las dimensiones determinadas para tees (referido a Figura 1C). Para ángulos menores a 30°, se debe usar lo indicado para un lateral más un casco de curva para reducir el ángulo (referido a la Figura 3).

*) Redondear a un número entero.

7

NCh2087 Cuando el diámetro exterior del ramal (Do) es menor que el diámetro de la tubería principal D (referido a Figura 1D Caso II, diámetros desiguales), las dimensiones de Gr, Go y HL pueden ser obtenidas mediante las siguientes fórmulas: Gr =

Do D + + 2 fr 2 tan θ 2 sen θ

Go =

Do D + + 2 fo 2 sen θ 2 tan θ

HL =

Gr + fr

5.2.2.7 Ramal Y Las dimensiones mínimas para la fabricación de ramales Y de 90° se detallan en la Tabla B.3 (ver Figura 1E). Para estas se pueden utilizar otros ángulos, en este caso las dimensiones de F , G, Z1 y H y pueden ser obtenidas mediante las siguientes fórmulas :

Z1 =

f sen θ / 2

0,5 D − 0,5 D cos θ / 2 C= tan θ G=

0,5 D tan θ / 2

F =C + f H y = Z1 + G 5.2.2.8 Reducciones concéntricas y excéntricas Las dimensiones mínimas para la fabricación de reducciones concéntricas y excéntricas, se detallan en la Tabla B.4 (y Figura 1F). Para otros diámetros el largo Lr puede ser determinado por la siguiente fórmula: Lr =

8

4(D2 - D1 )

NCh2087 Si el largo fabricado es menor que el indicado en la Tabla B.2, o al determinado por la fórmula anterior, se debe considerar lo indicado en la norma AWWA Manual M11 para el diseño para mayor solicitación de esfuerzos.*) 5.2.2.9 Terminación en corte angular 5.2.2.9.1 Pequeñas deflexiones angulares (hasta 5°), se pueden realizar según se indica en Figura 2B, con quiebre angular unión espiga enchufe. 5.2.2.9.2 Pequeñas deflexiones angulares (hasta 5°), se pueden realizar según se indica en figura 2A, con quiebre angular unión soldar. 5.2.2.10 Curvas Para especificar las dimensiones de una curva se debe considerar las características hidráulicas, los espacios requeridos, soportes, y la relación costo beneficio sobre la vida útil esperada de la cañería. Se puede considerar como un radio óptimo para una curva un valor de 2,5 veces el diámetro de la tubería. Si el radio utilizado es menor que 2,5 D, el espesor debe ser calculado utilizando las ecuaciones indicadas en la sección 9.2 del AWWA Manual M11. Las dimensiones que deben tener las curvas de acero (referidas a la Figura 2) son las siguientes: 1) Radio recomendado R = 2,5 D ; radio mínimo R = D. 2) Mínimo Z2 = Factor f de la Tabla 1. 3) Mínimo S = 38,1 mm o 6t (se debe utilizar el mayor de ellos). 4) Máximo ángulo de deflexión, ∆ = 22,5° para unión soldar. Deflexión máxima ∆ = 30° para unión soldar. 5) Para curvas de 2 cascos: - 0°< ∆ < 22,5° -

Mínimo L1 = L + Z2.

6) Para curvas de 3, 4 y 5 cascos: -

Para 22,5° < ∆ ≤ 45° utilizar 3 cascos, φ = ∆/2

-

Para 45° < ∆ ≤ 67,5° utilizar 4 cascos, φ = ∆/3

-

Para 67,5° < ∆ ≤ 90° utilizar 4 cascos, φ = ∆/4

-

L1 = L + Z2 + T - E.

*) Mientras no exista la norma chilena correspondiente se empleará esta norma.

9

NCh2087 5.2.3 Casos excepcionales En el caso de fabricar una pieza especial con un diámetro nominal que no esté presente en las tablas anexadas, se deben determinar las dimensiones de acuerdo con las fórmulas antes expuestas y se debe tomar el factor de fórmula f, fo o fr igual al que corresponde para una pieza presente en las tablas, y de diámetro inmediatamente superior. Además, de común acuerdo entre fabricante y mandante, se pueden aceptar diseños no normados. Donde: Tabla 1

*)

Dimensión

R = 2,5 D

Radio R*) R = 1,5 D

R=D

S

4 D tan θ/2

2 D tan θ/2

D tan θ/2

L

0,5 D tan θ/2

0,5 D tan θ/2

T

2,5 D tan ∆/2

E

2,5 D tan θ/2

Z2

f según Tabla 5

0,5 D tan θ/2

11,5 D tan∆/2 1,5 D tan θ/2 f según Tabla 5

D tan∆/2 D tan θ/2 f según Tabla 5

Un valor de R =2,5 D es recomendado para aducciones; y se debe utilizar R = D en casos justificados.

6 Fabricación y pruebas 6.1. Requisitos La fabricación y pruebas deben cumplir los requisitos de la norma AWWA C 200*) además de las siguientes: -

ASTM A 53 para tuberías soldadas sin costura para diámetros desde 10 mm hasta 650 mm incluidos,

-

ASTM A 134 para tuberías soldadas por fusión al arco eléctrico y con diámetros superiores o iguales a 400 mm,

-

ASTM A 135 para tuberías soldadas por resistencia eléctrica y con diámetros nominales entre 19 mm y 750 mm incluidos,

-

ASTM A 139 para tuberías soldadas por fusión al arco eléctrico y con diámetros nominales entre 100 mm incluido y 400 mm excluido.

*)

10

Mientras no exista la norma chilena correspondiente se empleará esta norma.

NCh2087 Estas normas mencionadas presentan, entre otros, los procesos y especificaciones de fabricación y de composición química de los materiales, los ensayos a realizar y las tolerancias aceptadas y tienen validez mientras no contradigan la presente norma.

6.2 Proceso de soldadura Se deben cumplir los siguientes requisitos: -

Los soldadores deben con AWS D1.1**).

-

Se deben tomar muestras de las soldaduras, a razón de una como mínimo, de cada espesor, calidad del acero, máquina soldadora y operador, las que deben ser probadas en la forma establecida en AWWA C 200*).

-

El proceso de soldaduras de las tuberías de acero al carbono, soldadas al arco eléctrico automático, se debe regir por NCh303.

estar

calificados

según

NCh308

complementada

6.3 Protección de las tuberías o piezas galvanizadas y pintadas a)

Se debe evitar destruir la protección de las tuberías o piezas galvanizadas y pintadas con aplicación de soldadura. Si se aplica soldadura, la parte de la superficie que quede sin recubrimiento de protección, debe reponerse: -

Para el caso de tuberías o piezas galvanizadas, aplicando un recubrimiento de protección de galvanizado en frío según ASTM 780 sobre dicha superficie previamente limpiada (libre de escoria de soldadura, aceites u óxidos).

-

Para el caso de tuberías o piezas pintadas, aplicando el mismo tipo de recubrimiento (pintura) sobre dicha superficie previamente limpiada (libre de escoria de soldadura, aceites u óxidos).

b)

Si los recubrimientos de protección de las tuberías o piezas durante su transporte o almacenamiento son desprendidos en un porcentaje superior al 0,5% del área exterior de la tubería o pieza, ésta(s) debe(n) ser rechazada(s).

c)

Si los recubrimientos de protección de las tuberías o piezas durante su transporte o almacenamiento son desprendidos en un porcentaje igual o inferior al 0,5% del área exterior de la tubería o pieza, ésta(s) debe(n) repararse según a).

**) Complementa la NCh308 con la última revisión de la AWS D 1.1 mientras la norma chilena contemple todos los requisitos.

11

NCh2087 6.4 Prueba hidrostática Cada tubería se debe probar en fábrica a una presión hidráulica superior a la definida por:

P=

2Se D

en que:

P =

valor mínimo de la presión de prueba (kPa);

S =

tensión en las paredes de la tubería (kPa) durante la prueba, que debe ser el 60% como mínimo del límite de fluencia del acero utilizado, o según lo definido por el comprador;

e =

espesor de la pared en mm;

D =

diámetro exterior en mm.

La prueba debe durar el tiempo suficiente para observar completamente la soldadura. Ninguna fuga de agua es aceptable.

6.5 Tolerancias -

El espesor mínimo de pared, en cualquier punto de la tubería no puede ser inferior al 87,5% del espesor nominal.

-

El peso de la tubería, puede variar hasta en –10% del peso nominal.

-

Para tuberías de diámetro nominal inferior a 400 mm, el diámetro exterior puede variar hasta en ± 1% del diámetro nominal. Para tuberías de diámetro nominal igual o superior a 400 mm puede variar hasta en ± 0,5% del diámetro nominal, con un máximo de ± 2,55 mm.

-

En las secciones distintas hasta 100 mm de los extremos de la tubería se admite una tolerancia de perímetro de 0,60 × e siendo e el espesor de la tubería. Si 0,60 × e es menor que 4,5 mm se admite este último valor.

-

La tolerancia en rectitud debe ser inferior a ± 0,2% de la longitud del tubo.

-

La tolerancia de la ortogonalidad debe ser inferior o igual al diámetro nominal dividido por 200.

-

Se pueden pactar entre el mandante y el fabricante otras tolerancias según los requisitos del tipo de unión a emplear siempre que no se reduzcan los espesores a lo largo del tubo.

12

NCh2087 -

Cuando se soliciten tuberías de largo normal, la variación no puede exceder 30 mm. Si la solicitud es por largo exacto, la variación no puede ser superior a 5 mm.

-

Sólo se pueden entregar tuberías con uniones de soldadura circunferenciales de taller con la aprobación previa del mandante.

6.6 Preparación de los extremos Los tipos de extremos deben ser acordados previamente con el mandante. Entre los tipos de extremos se encuentran: -

Extremos lisos, a 90° del eje, sin deformaciones, restos de soldaduras u otros agregados.

-

Extremos biselados a 30° de una perpendicular al eje, con una tolerancia de +5° y un hombro de 1,6 mm ± 0,8 mm.

-

Extremos preparados sin ovalación.

-

Además, extremos tipo espiga enchufe (campana), sistema rotulado.

6.7 Marcas Cada tubería y pieza especial debe ser marcada con un número de serie y otras indicaciones especificadas por el mandante.

7 Revestimientos Las tuberías y piezas especiales deben ser protegidas en su exterior de acuerdo a las condiciones de trabajo a que deban ser sometidas. En su interior la protección debe considerar la calidad del agua que debe ser transportada, ser resistentes al cloro e inocua a la salud para mantener su calidad organoléptica y físico-química. El producto utilizado para el revestimiento debe tener las siguientes características: reparable con un sistema manual simple y eficaz; idóneo para el sistema de almacenaje y en lo relativo al revestimiento de las junturas en la fase de montaje. Las tuberías y piezas especiales de acero deben venir protegidas contra la corrosión de acuerdo con lo especificado por el comprador y/o usuario final del producto. Se debe pactar entre mandante y fabricante el procedimiento que asegure la aplicación solicitada.

13

NCh2087 7.1 Revestimiento interior Debe corresponder a uno de los siguientes materiales: a)

Mortero de cemento, según AWWA C 205*) si se aplica en taller, y AWWA C 602*) si se aplica en terreno. El elemento se debe limpiar por medio de escobillado. La colocación debe ser por centrifugación o sistema de proyección rotatorio. Los espesores mínimos están presentados en la Tabla 2. Tabla 2 – Revestimiento interior. Espesores Diámetro mm

Espesor mm

Tolerancia mm

100 – 250

6

-0,8 a +0,8

251 – 580

8

-1,6 a +3,2

581 – 900

10

-1,6 a +3,2

Sobre 900

13

-1,6 a +3,2

b) Galvanizado por inmersión en baño caliente según ASTM A-123 *). c) Pintura. Las pinturas aplicadas interiormente deben cumplir con la norma AWWA C-210 *). Además, deben ser sin solventes (98% ± 1, contenido de sólidos), no tóxicas y su aplicación se debe efectuar en una sola mano, alcanzando espesores mínimos de 300 micrómetros (0,3 mm). Se debe aplicar a superficies limpias obtenidas mediante granallado de calidad SA 2.5 (ISO) o SSPC-SP 10. La aplicación de la pintura debe ser, como máximo, una hora después de efectuado el granallado. No se puede realizar la limpieza y la aplicación de pintura en ambientes en que la humedad relativa supere el 70%, ni se puede pintar con temperaturas ambientes o presencia de viento que supere las especificaciones del fabricante. d) Polietileno aplicado mediante lecho fluidizado u otro método de resultado equivalente. El polvo debe ser a base de polietileno termoplástico modificado disponible en forma de polvo de 35 mallas o más fino, conteniendo negro de humo. El espesor del revestimiento debe ser mayor que 0,43 mm. Debe cumplir con el ensayo de adherencia según DIN 30671 *).

*) Mientras no exista la norma chilena correspondiente se empleará esta norma.

14

NCh2087 7.2 Revestimiento exterior Debe corresponder a uno de los siguientes materiales: a) Esmalte de alquitrán, de 2,4 mm de espesor mínimo, aplicado en caliente según NCh925 o en frío según AWWA C 209*), con una protección de tela que puede ser fieltro, lana de vidrio o polietileno. El acero se debe limpiar por granallado comercial. b) Galvanizado por inmersión en baño caliente, interior y exterior según ASTM A-123 M-97 A*). c) Pintura. Las pinturas aplicadas exteriormente deben cumplir con la norma AWWA C-210*). Además, deben ser sin solventes (98% ± 1, contenido de sólidos), no tóxicas y su aplicación se debe efectuar en una sola mano, alcanzando espesores mínimos de 300 micrómetros (0,3 mm). Se debe aplicar a superficies limpias obtenidas mediante granallado de calidad SA 2.5 (ISO) o SSPC-SP 10. La aplicación de la pintura debe ser, como máximo, una hora después de efectuado el granallado. No se debe realizar la limpieza y la aplicación de pintura en ambientes en que la humedad relativa supere el 70%, ni se debe pintar con temperaturas ambientes o presencia de viento que supere las especificaciones del fabricante. d) Polietileno aplicado mediante lecho fluidizado u otro método de resultado equivalente. El polvo debe ser a base de polietileno termoplástico modificado disponible en forma de polvo de 35 mallas o más fino, conteniendo negro de humo. El espesor del revestimiento debe ser mayor que 0,43 mm. Debe cumplir con el ensayo de adherencia según DIN 30671. e) Poliuretano. El poliuretano exterior debe cumplir con DIN 30671. Debe ser de dos componentes libres de solventes (100% contenido de sólidos), y su aplicación debe ser sobre una superficie libre de grasa y granallado con calidad SA 2.5 (ISO) o SSPC-SP 10. Los espesores mínimos de revestimiento deben ser de 1 mm y éste se debe aplicar en una sola mano, con los equipos adecuados. El tiempo de secado al tacto debe ser inferior a los 15 min.

8 Almacenaje y transporte Las tuberías y piezas especiales deben ser almacenadas y transportadas con equipo adecuado para evitar deformaciones y daños. No se deben rodar las tuberías ni usar cadenas o ganchos que puedan deteriorar el revestimiento. El movimiento de las tuberías hasta su colocación final se debe hacer con las mismas precauciones indicadas posteriormente. 15

NCh2087 La altura de las pilas se debe limitar para evitar esfuerzos o deformaciones excesivas. La altura máxima debe ser aprobada por la inspección, considerando las recomendaciones del fabricante. Los extremos de las tuberías y piezas especiales se deben proteger de forma de cuidarlas para evitar el ingreso de elementos exteriores. En los depósitos en el terreno, las tuberías y piezas especiales se deben apoyar en piezas de madera u otro material neutro, levantándolas del terreno al menos en 20 mm. No deben tener contacto con agua.

9 Inspección Toda la fabricación y transporte debe ser revisada y aprobada por inspectores responsables ante el mandante. Los inspectores pueden revisar todas las operaciones involucradas. En cada caso el proveedor debe preparar un procedimiento de inspección, que debe ser aprobado por el mandante. Los inspectores deben verificar el cumplimiento especificaciones, principalmente en lo siguiente:

de

las

normas,

planos

y

-

Calidad de los materiales tanto por inspección directa como por el análisis de los certificados de los proveedores.

-

Calificación de los soldadores en el taller.

-

Calificación de los procedimientos de soldadura en el taller.

-

Ensayos de resistencia y calidad durante la producción.

-

Inspecciones no destructivas de las tuberías y piezas especiales.

-

Prueba hidráulica de tuberías.

-

Limpieza de las tuberías y piezas especiales antes de la protección.

-

Colocación de las protecciones.

-

Dimensiones y tolerancias.

-

Movilización, almacenamiento y carga en los talleres.

-

Protecciones durante el transporte.

-

Recepción de las tuberías y piezas especiales en la obra.

16

NCh2087 La inspección debe aprobar el embarque en los talleres y dejar constancia de la recepción en el terreno. La aprobación de los inspectores no libera a los proveedores de su obligación de cumplir con los planos y las especificaciones.

17

NCh2087

Anexo A (Informativo) Tabla A.1 – Equivalencia entre diámetro nominal y diámetro exterior Nominal DN (mm)

18

Nominal DN (“)

Exterior D (mm) DIN 2460 114,3

Exterior D (mm) AWWA M11 (ANSI B36.10) 114,3

100

4

125

5

139,7

141,3

150

6

168,3

168,3

200

8

219,1

219,1

250

10

273,0

273,1

300

12

323,9

323,9

350

14

355,6

355,6

400

16

406,4

406,4

450

18

500

20

550

22

600

24

650

26

-

660,4

700

28

711

711,2

750

30

800

32

850

34

-

863,6

900

36

914

914,4

950

38

-

965,2

1 000

40

1 050

42

-

1 066

1 100

44

-

1 118

1 150

46

-

1 168

1 200

48

1 300

52

1 400

56

1 420

1 422

1 600

64

1 620

1 626

1 800

72

1 820

1 829

1 900

76

2 000

80

-

457,2

508 -

508,0 558,8

610

-

609,6

762,0

813

1 016

1 220 -

2 020

812,8

1 016

1 219 1 372

1 930 2 032

NCh2087

Anexo B (Normativo) Tabla B.1 – Dimensiones mínimas de tees y cruces rectas y en reducción en (mm) Diámetro exterior menor Do

Factor fórmula f, fo o fr

Tees y cruces A B mm mm

Diámetro nominal DN mm

Diámetro exterior D mm

150

168,3

mm 150

203

-

200

219,1

200

229

-

150

229

203

250

279

-

200

279

229

150

279

203

300

305

-

250

305

279

200

305

229

150

305

203

350

356

-

300

356

305

250

356

279

200

356

229

150

356

203

400

381

-

350

381

356

300

381

305

250

381

279

200

381

229

150

381

203

450

406

-

400

406

381

350

406

356

300

406

305

250

406

279

200

406

229

250

300

350

400

450

273,1

323,9

355,6

406,4

457,2

127 127

152

152

178

178

178

(continúa)

19

NCh2087 Tabla B.1 – Dimensiones mínimas de tees y cruces rectas y en reducción en (mm) (continuación) Diámetro nominal DN mm

Diámetro exterior D mm

500

508

550

600

750

900

559

610

762

914

Diámetro exterior menor Do

Factor fórmula f, fo o fr

Tees y cruces A B mm mm

mm 500

457

-

450

457

406

400

457

381

350

457

356

300

457

305

250

457

279

200

457

229

550

508

-

500

508

457

450

508

406

400

508

381

350

508

356

300

508

305

250

508

279

600

559

-

550

559

508

500

559

457

450

559

406

400

559

381

350

559

356

300

559

305

750

635

-

600

635

559

550

635

508

500

635

457

450

635

406

400

635

381

900

737

-

750

737

635

600

737

559

550

737

508

500

737

457

450

737

406

203

229

254

254

279

(continúa)

20

NCh2087 Tabla B.1 – Dimensiones mínimas de tees y cruces rectas y en reducción en (mm) (conclusión) Diámetro nominal DN mm

Diámetro exterior D mm

1 050

1 066,8

1 350

1 500

1 650

1 800

1 950

2 100

1 371,6

1 524

1 676

1 828,8

1 981

2 134

Diámetro exterior menor Do

Factor fórmula f, fo o fr

Tees y cruces A B mm mm

mm 1 050

838

-

900

838

737

750

838

635

600

838

559

1 350

1 041

-

1 200

1 041

914

1 050

1 041

838

900

1 041

737

750

1 041

635

1 500

1 143

-

1 350

1 143

1 041

1 200

1 143

914

1 050

1 143

838

900

1 143

737

1 650

1 219

-

1 500

1 219

1 143

1 350

1 219

1 041

1 200

1 219

914

1 050

1 219

838

1 800

1 295

-

1 650

1 295

1 219

1 500

1 295

1 143

1 350

1 295

1 041

1 200

1 295

914

1 950

1 397

-

1 800

1 397

1 295

1 650

1 397

1 219

1 500

1 397

1 143

1 350

1 397

1 041

2 100

1 499

1 950

1 499

1 397

1 800

1 499

1 295

1 650

1 499

1 219

1 500

1 499

1 143

305

356

381

381

381

406

-

432

21

NCh2087 Tabla B.2 – Laterales con ramales en (mm) Diámetro nominal DN mm

22

Laterales θ = 30° - 70° Gr

HL

Factor fórmula f

150

mm 584

mm 737

127

200

686

838

127

250

813

1 016

152

300

914

1 118

152

350

1 041

1 245

178

400

1 118

1 325

178

450

1 245

1 499

178

500

1 372

1 626

203

550

1 524

1 803

229

600

1 651

1 981

254

750

1 930

2 286

254

900

2 286

2 667

279

1 050

2 616

3 048

305

1 200

2 896

3 353

305

1 350

3 277

3 810

356

1 500

3 556

4 115

356

1 650

3 912

4 496

381

1 800

4 191

4 801

381

1 950

4 521

5 182

406

2 100

4 851

5 563

432

NCh2087 Tabla B.3 – Ramal Y 90° en (mm) Diámetro nominal DN mm

Ramal Y 90° Gr

Factor fórmula f

150

mm 159

200

169

127

250

205

152

300

216

152

350

251

178

400

262

178

450

272

178

500

308

203

550

344

229

600

380

254

750

412

254

900

469

279

1 050

526

305

1 200

557

305

1 350

640

356

1 500

697

381

1 650

728

381

1 800

760

381

1 950

817

406

2 100

874

432

127

23

NCh2087 Tabla B.4 – Dimensiones mínimas de reducciones en (mm) Diámetro nominal DN mm

Diámetro exterior D mm

Diámetro exterior mayor D2

150 200

168,3 219,1

mm 219,1

250

273

273

300

323,9

323,9

350

355,6

355,6

400

406,4

406,4

450

457,2

457,2

500

508

508

550

559

559

Diámetro exterior menor D1 mm 168,3 219,1 168,3 273 219,1 168,3 323,9 273 219,1 168,3 355,6 323,9 273 219,1 168,3 406,4 355,6 323,9 273 219,1 457,2 406,4 355,6 323,9 273 219,1 508 457,2 406,4 355,6 323,9 273

Lr mm

1

1

1 1

1 1

203 203 406 203 406 610 203 406 610 813 203 406 610 813 016 203 406 610 813 016 203 406 610 813 016 219 203 406 610 813 016 219

(continúa)

24

NCh2087 Tabla B.4 – Dimensiones mínimas de reducciones en (mm) Diámetro nominal DN mm

Diámetro exterior D mm

600

610

750

900

1 050

1 200

1 350

762

914

1 066,8

1 220

1 371,6

(continuación)

Diámetro exterior mayor D2

Diámetro exterior menor D1

mm 610

mm 559 508 457,2 406,4 355,6 323,9 610 508 457,2 406,4 355,6 323,9 762 610 508 457,2 406,4 355,6 914 762 610 508 457,2 406,4 1 066,8 914 762 610 508 457,2 1 220 914 762 610 508 457,2

762

914

1 066,8

1 220

1 371,6

Lr mm

1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 2

1 1 2 2 2

1 1 2 2 2

1 1 2 3 3

203 406 610 813 016 219 610 813 016 219 422 626 610 219 422 626 829 032 610 219 829 032 235 438 610 219 829 438 642 845 610 219 829 438 048 251

(continúa)

25

NCh2087 Tabla B.4 – Dimensiones mínimas de reducciones en (mm) Diámetro nominal DN mm

Diámetro exterior D mm

1 500

1 524

1 650

1 800

1 950

2 100

26

1 676

1 828,8

1 981

2 134

Diámetro exterior mayor D2 mm 1 524

1 676

1 828,8

1 981

2 134

(conclusión)

Diámetro exterior menor D1 mm 1 371,6 1 220 914 762 610 508 1 524 1 371,6 1 220 914 762 610 1 676 1 524 1 371,6 1 220 914 762 1 828,8 1 676 1 524 1 371,6 1 220 914 1 981 1 828,8 1 676 1 524 1 371,6 1 220

Lr mm

1 1 2 3 3

1 1 2 3 3 1 1 2 3 3

1 1 2 3 3

1 1 2 3 3

610 219 829 438 048 658 610 219 829 438 048 658 610 219 829 438 048 658 610 219 829 438 048 658 610 219 829 438 048 658

Anexo C

NCh2087

(Normativo)

Figuras

27

NCh2087

28

NCh2087

29

NCh2087

30

NCh2087

31

NCh2087

Anexo D (Informativo)

Bibliografía ASTM A 53

Standard Specifications for Pipe, Steel, Black and Hot-Dipped, ZincCoated, Welded and Seamless.

ASTM A 134

Standard Specification for Pipe, Steel, Electric-Fusion (Arc) Welded Steel Pipe (Sizes NPS 16 In. And Over).

ASTM A 135

Standard Specification for Electric-Resistance Welded Steel Pipe.

ASTM A 139

Standard Specification for Electric-Fusion (Arc) - Welded Steel Pipe (Sizes 4 In. And Over).

AWS

American Welding Society, Structural Welding Code – Steel.

D 1.1

AWWA C 200

AWWA Standard for Steel Water Pipe-6 inches (150 mm) and Larger.

AWWA C 203

AWWA Standard for Coal-Tar Protective Coatings and Linings for Steel Water Pipelines-Enamel and Tape-Hot- Applied.

AWWA C 205

AWWA Standard for Cement-Mortar Protective Lining and Coating for Steel Water Pipe-4 In. And Larger- Shop Applied.

AWWA C 206

AWWA Standard for Field Welding of Steel Water Pipe.

AWWA C 207

AWWA Standard for Steel Pipe Flanges for Waterworks ServiceSizes 14 In. through 144 In. (100 mm through 3 600 mm).

AWWA C 208

AWWA Standard for Dimensions for Fabricated Steel Water Pipe Fittings.

AWWA C 209

AWWA Standard for Cold-Applied Tape Coatings for the Exterior of Special Sections, Connections and Fittings for Steel Water Pipelines.

AWWA C 210

AWWA Standard for Liquid-Epoxy Coating Systems for the Interior and Exterior of Steel Water Pipelines.

AWWA C 303

AWWA Standard for Concrete Pressure Pipe. Bar–Wrapped, Steel–Cylinder Type.

AWWA C 602

AWWA Standard for Cement-Mortar Lining of Steel Water Pipelines in Place-4 In.(100mm) and Larger.

32

NORMA CHILENA OFICIAL INSTITUTO

NACIONAL

DE

NCh

NORMALIZACION

2087.Of2000

!

INN-CHILE

Tuberías y piezas especiales de acero para agua potable Requisitos Steel pipelines and special parts for drinking water - Requirements

Primera edición : 2000

Descriptores:

tuberías, aceros, agua potable, requisitos

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