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Conducción de fluidos · Tubería PVC

FICHA TÉCNICA

FT-TC-TUB-PVCUM-001

Fecha de emisión: 22 de julio de 2026 · Rev. 001

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SKU VT-164725 · tubo PVC RDE 32.5, unión mecánica (campana con empaque) × espigo · 10 diámetros 2″–18″

1. Especificaciones técnicas

Dimensiones y presión de trabajo por diámetro (serie RDE 32.5)

¹ Espesor mínimo derivado de la definición de la serie: t = Ø exterior / RDE = Ø exterior / 32,5 (RDE = SDR = OD/t, Uni-Bell «Dimension Ratio (DR) Explained», 2020). Ø exterior de la serie IPS de ASTM D2241. ² Ø interior promedio de diseño = OD − 2 × (1,03 · t mínimo), convención de Uni-Bell UNI-TR-6-21, Apéndice A; para detalle hidráulico de obra confirma el dato del fabricante del lote. ³ La presión de trabajo es constante por RDE e independiente del diámetro — memoria en la sección 2. No es un rating certificado del lote: lee el aviso técnico.

Especificaciones generales

2. Memoria de cálculo (presión de trabajo de la serie RDE)

A diferencia del tubo metálico (fórmula de Barlow sobre el esfuerzo admisible del acero), la presión de trabajo del PVC presión se deriva del esfuerzo hidrostático de diseño del compuesto plástico. Por eso la presión es la misma para todos los diámetros de un mismo RDE. Todos los valores usados se declaran a continuación:

Derating por temperatura — factores para PR de D2241 (Uni-Bell UNI-TR-6-21, Tabla B.2)

Las propiedades del PVC están establecidas a 23 °C (73,4 °F). Por encima de esa temperatura sostenida de servicio la presión de trabajo se multiplica por el factor de la tabla (interpolar para temperaturas intermedias):

A 38 °C sostenidos el tubo ya perdió el 38% de su capacidad y a 60 °C conserva apenas el 22%. Para líneas de agua caliente el PVC presión no es el material indicado: evalúa PP-R o CPVC (referencias distintas del catálogo). La temperatura de diseño del proyecto manda.

3. Golpe de ariete y celeridad de onda

Cuando una válvula cierra o una bomba se detiene, el cambio de velocidad ΔV genera una onda de presión que viaja por la línea a la celeridad «a». La sobrepresión instantánea la da la ecuación de Joukowsky:

La celeridad depende de la rigidez de la pared: a menor módulo elástico del material y mayor RDE, la onda viaja más lento y la sobrepresión es menor. Forma práctica de la ecuación de celeridad para tubería (agua a ≈22 °C):

Celeridad y sobrepresión por RDE — valores publicados por Uni-Bell (UNI-TR-6-21, Tabla 1)

Sobrepresiones por RDE publicadas en Uni-Bell UNI-TR-6-21, Tabla 1 (Joukowsky); la celeridad se deriva de ellas con a = ΔP/(ρ·ΔV). Fila del acero: calculada con la misma ecuación de celeridad usando E = 200.000 MPa y D/t = 60,3/3,91 = 15,4 (SCH 40, ASME B36.10-2022) — coincide con la fórmula al 1%. Conclusión de ingeniería: a igual evento, el PVC RDE 32.5 sufre una sobrepresión ≈4,6 veces menor que el acero.

Chequeos de presión interna para PVC (Uni-Bell UNI-TR-6-21): (1) WP máxima ≤ PR × factor térmico; (2) WP + oleada recurrente ≤ PR × factor térmico; (3) WP + oleada ocasional ≤ 1,6 × PR × factor térmico; (4) en líneas con ciclos frecuentes de bombeo, vida cíclica ≥ vida de diseño (ecuación de Folkman: N = 10^(−4,196·log σ + 17,76), con σ = amplitud de esfuerzo en psi). El cierre lento de válvulas, los variadores de velocidad y las válvulas de aire reducen ΔV y con él la sobrepresión.

4. Junta elastomérica (unión mecánica)

La unión mecánica es una junta tipo espigo-campana (push-on): la campana trae un empaque elastomérico alojado en una ranura de fábrica y el espigo biselado se inserta hasta la línea de inserción marcada. La estanqueidad la da la compresión del empaque, no un adhesivo. Normas: la unión según NTC 2295:2008 y ASTM D3139-19(2025); el empaque según NTC 2536:2009 y ASTM F477-14(2021).

Montaje de la junta

1. Limpieza: retira tierra y residuos de la campana, del empaque y del espigo con aire o trapo limpio. No saques el empaque de su ranura para limpiarlo.
2. Lubricación: aplica una capa delgada (como una mano de pintura) del lubricante del sistema desde el bisel hasta media distancia de la línea de inserción, y sobre la superficie del empaque. En agua potable usa solo lubricante certificado NSF.
3. Inserción: alinea tubo y campana rectos e inserta con barra y bloque (o equipo mecánico en diámetros grandes) hasta que la línea de inserción quede al ras del borde de la campana. No sobre-insertes: la holgura restante absorbe la dilatación térmica; sin ella, los transitorios de presión pueden agrietar la campana. La sub-inserción deja el sello incompleto y gotea.
4. Cortes de campo: corte a escuadra, re-biselar imitando el bisel de fábrica y re-marcar la línea de inserción con la profundidad de campana del fabricante del lote.

Deflexión y anclaje

Las guías de instalación de fabricantes conforme a AWWA C605-21 limitan la deflexión angular por junta a ≤1°; los cambios de dirección mayores se hacen con accesorios. La junta con empaque no es autorrestringida: el empuje hidráulico en codos, tees, reducciones, tapones y válvulas debe tomarse con bloques de anclaje de concreto o con juntas restringidas (ensayo según ASTM F1674).

¿Por qué el acueducto usa unión mecánica y no unión cementada?

Porque la junta con empaque absorbe la dilatación térmica y los micro-movimientos del terreno en cada campana, permite reparar por tramos (se desmonta y reemplaza un tubo sin cortar adhesivos), entra en servicio sin esperar tiempos de fraguado del cemento solvente (NTC 576:2021) y tolera mejor los transitorios de presión típicos de redes bombeadas. La unión cementada queda para diámetros menores y montajes de edificación — en este catálogo, la referencia de PVC presión cementado es una ficha distinta.

5. Instalación enterrada y prueba de campo

Zanja y encamado (AWWA C605-21, secciones 6 y 7; ASTM D2774-21a, sección 6)

• Cama: fondo de zanja parejo, libre de rocas, piedras y terrones que puedan dañar el tubo (AWWA C605-21, §7.4.5). El tamaño máximo de partícula del material de relleno lo fija §7.3.
• Acostillado y relleno inicial: el tubo es una tubería flexible — su capacidad ante cargas externas depende del soporte lateral del suelo. Compacta el material bajo los flancos (haunching) y el relleno inicial desde la línea media hasta por encima de la corona, sin desplazar el tubo (AWWA C605-21, §7.4.6). La clase de suelo de embebido se selecciona según ASTM D2774-21a, §9 y Tabla 1.
• Relleno final: libre de rocas, terrones y escombros que puedan golpear el tubo.
• Profundidad de entierro: la determinan las cargas de suelo, las cargas vivas de tráfico y las sobrecargas (ASTM D2774-21a, §6.4.2) más el reglamento local del proyecto — en Colombia, el reglamento técnico del sector de agua potable (RAS, Resolución 0330 de 2017). Criterio anti-flotación de AWWA C605 con línea vacía y nivel freático alto: cobertura ≥1,5 diámetros (para RDE mayores que 32.5, ≥2,0 diámetros).
• No dejes caer el tubo a la zanja: bájalo con lazos o eslingas; inspecciona cada tubo antes de bajarlo.

Prueba hidrostática de campo (AWWA C605-21, sección 9.3)

• Presión de prueba (§9.3.5): no menor que 1,25 × la presión de trabajo sostenida máxima prevista, medida en el punto más alto del tramo de prueba, y no menor que 1,5 × esa presión de trabajo en el punto más bajo.
• Tope de la prueba (§9.3.3 y §9.3.5): la presión de prueba no debe exceder la presión de diseño/clase de ningún componente del tramo — para el tubo RDE 32.5, máximo 125 psi (8,6 bar); tampoco la de juntas, anclajes, válvulas ni accesorios conectados.
• Antes de presurizar: llena la línea despacio y purga todo el aire por los puntos altos (válvulas de aire o grifos provisionales) — el aire atrapado amplifica los transitorios y falsea la prueba.
• Aceptación: según el agua de reposición admisible que define AWWA C605-21, sección 9, y la especificación del proyecto.
• Potable: desinfección y lavado según AWWA C605-21, sección 9 («Preparation for Use»), antes de la puesta en servicio.

6. Notas de aplicación

7. Aviso técnico y limitación de responsabilidad