Sistema Multicapa

Winny-Al Manual Técnico

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Tubo Winny-al

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GENERALIDADES El tubo Winny-al® es el fruto del constante desarrollo de la tecnología empleada en la producción del tubo tradicional de PEX; en efecto, reúne las características especiales del tubo de polietileno reticulado y la calidad del tubo metálico. Ya no es necesario elegir entre tubo de metal y de plástico, dado que el tubo Winny-al® posee elevada resistencia a la presión y gran estabilidad a los cambios térmicos bruscos manteniendo un alto grado de flexibilidad. Polietileno Reticulado (método silánico) Aluminio

Polietileno Reticulado (método silánico)

Pegamento

El tubo multicapa Winny-al® está constituido por una doble capa interna y externa realizada en polietileno reticulado, que garantiza una elevada resistencia, no sólo mecánica sino también contra el ataque de agentes químicos y los efectos térmicos. La capa intermedia, fabricada con aluminio soldado “TIG/Láser“ en atmósfera protegida, reduce la dilatación térmica del tubo y facilita la curvatura del mismo según el radio deseado, garantizando la más absoluta impermeabilidad al oxígeno e impidiendo la contaminación del fluido transportado con la atmósfera externa. La continuidad del material se obtiene mediante el empleo de dos capas de pegamento que unen firmemente las capas de aluminio y polietileno.

CAMPOS DE USO

TOXICIDAD

El tubo Winny-al® puede emplearse en los siguientes campos: • Transporte de agua potable caliente y fría en instalaciones hídricas, de calefacción y sanitarias. • Transporte de otros fluidos calientes para instalaciones de calefacción ya sea con radiadores o paneles radiantes. • Transporte de agua y otros fluidos calientes para uso industrial. • Transporte de fluidos para el sector de productos alimenticios. El sistema garantiza todas las características de máxima seguridad para el fluido transportado frente al riesgo de contaminación; todos los componentes empleados han sido cuidadosamente seleccionados y desarrollados con el fin de ofrecer un grado de absoluta seguridad en sus instalaciones: • No existen problemas de toxicidad. • No permiten la proliferación de la flora bacteriana. • No presentan problemas de oxidación ni de corrosión. • No permiten la formación de costras de sedimentación




Tubo Winny-al®

TIPO DE CONEXIONES El tubo Winny-al® permite elegir entre diversos tipos de conexiones: • Racores de tornillo serie 900 • Racores de tornillo serie 800 • Racores de compresión serie 700

C A R A C T E R Í S T I C A S D E L O S M AT E R I A L E S E M P L E A D O S 1.1 POLIETILENO RETICULADO La capa de PEX se obtiene a partir del polietileno reticulado mediante el procedimiento de degradación con silicio e hidrógeno compuesto por macromoléculas ordenadas en forma lineal las que por medio de su reticulación impiden un flujo de las moléculas por efecto de la presión o de la temperatura. CARACTERÍSTICAS QUÍMICO-FÍSICAS Peso específico (g/cm3) Carga unitaria de rotura (Mpa) Porcentaje de alargamiento a la rotura Módulo elástico a 0 °C (Mpa) Módulo elástico a 80 °C (Mpa) Carga de deformación elástica (Mpa) Grado de reticulación

CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS Campo de uso (°C) Coeficiente de dilatación (mm/m°C) Calor específico (Kcal/kg°C) Conductividad térmica (Kcal/hm°C)

CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS Constante dieléctrica Resistividad de volumen (Ohmcm) Rigidez dieléctrica (Kv/mm)

1.2 ALUMINIO Elegido a causa de su reducido coeficiente de dilatación térmica y por su impermeabilidad al oxígeno. CARACTERÍSTICAS QUÍMICO-FÍSICAS Peso específico (g/cm3) Carga unitaria de rotura (Mpa) Porcentaje de alargamiento a la rotura Módulo elástico a 0 °C (Mpa) Carga de deformación elástica (Mpa)




Tubo Winny-al

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CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS Resistividad de volumen (Ohmcm)

CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS Coeficiente de dilatación (mm/m°C) Calor específico (Kcal/kg°C) Conductividad térmica (Kcal/hm°C)

2. DATOS TÉCNICOS DEL TUBO WINNY-AL®

Referencia Diámetro externo Espesor Diámetro interno Espesor aluminio Peso Volumen agua contenida Temperatura de servicio Temperatura máx. admitida Presión máx. a t = 95 °C Coef. dilatación térmica Conductividad térmica Difusión oxígeno Rugosidad

TABLA 2.0




Tubo Winny-al® 2.1 GAMA DE PRESIONES El tubo Winny-al® tolera una gama de presiones bastante elevadas que dependen de varios factores como por ejemplo: • espesor del tubo; • temperatura de servicio; • tiempo máximo de servicio. En general, cuanto más grande sea el espesor del tubo mayor será la resistencia a la presión. En realidad, el factor determinante que contribuye a la mayor o menor resistencia de un tubo a una presión determinada, es la temperatura del fluido transportado y la duración de la exposición a la misma de parte del componente en cuestión. A modo de ejemplo veremos más abajo el diagrama de las curvas de regresión obtenido en el ensayo para el tubo Winny-al® Ref.16-2.0.

σ) de trabajo en Mpa Esfuerzo tangencial (σ

DIAGRAMA CURVAS DE REGRESIÓN EXPERIMENTALES TUBO WINNY-AL Válido para tubo 16 x 2.0

Duración del esfuerzo en horas Duración del esfuerzo en años TABLA 2.1.1




Tubo Winny-al

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Es posible determinar el valor de la presión máxima admisible para diversos tipos de tubos a partir de las siguientes fórmulas: 1) Pmax = 2 x S x σ max /(D –S) 2) Pe = Pmax / F Donde: Pmax = Presión máxima admisible. Pe = Presión de servicio efectiva. S = Espesor del tubo. D = Diámetro externo del tubo. σ max = Esfuerzo tangencial del trabajo experimental. F = Coeficiente de seguridad. La presión máxima obtenida Pmáx (fórmula 1) por consiguiente, se divide por un coeficiente de seguridad adecuado F (fórmula 2) el cual está en función de la temperatura de servicio aplicada. El valor obtenido Pe (fórmula 2) será la presión máxima de trabajo. En general, para temperaturas inferiores a 20 °C F vale 1,5, para temperaturas comprendidas entre 20 °C y 80 °C F debe ser igual a 2, para temperaturas hasta los 95°C F es igual a 2,5. TABLA DE PRESIONES DE TRABAJO MÁXIMAS

Referencia Diámetro externo Espesor Presión máx. 20 °C Presión máx. 80 °C

Las presiones de trabajo máximas obtenidas de este modo nos demuestran claramente que el tubo Winny-al® supera ampliamente los estándares DVGW requeridos (70°C / 10 BARES / 50 años de trabajo continuo). Para la utilización con agua a temperaturas cercanas a 95 °C el tubo Winny-al® tiene una duración >25 años de trabajo continuo a la presión máxima admisible con un coeficiente de seguridad F = 2,5. 2.2 DILATACIONES TÉRMICAS Una característica sobresaliente del tubo multicapa Winny-al® es su reducido coeficiente de dilatación térmica. Esto se obtiene gracias al empleo de la capa de aluminio que posee una elevada estabilidad térmica y al poderoso pegamento utilizado entre las capas de PEX y de aluminio mismo. Mediante el pegamento se obtiene una duradera unión entre las capas transformándolas en un cuerpo único e impidiendo que se verifiquen desplazamientos. El resultado es un tubo constituido casi completamente de material sintético, por lo tanto, ligero y flexible, pero que conserva las características térmicas de un tubo de metal.




Tubo Winny-al® TABLA COMPARATIVA DE DILATACIÓN LINEAL DEL TUBO WINNY-AL® Coeficiente Dilatación térmica (mm/m°C)

MATERIAL WINNI-AL PEX PP PB COBRE ACERO GALVANIZADO ACERO INOX

Tabla 2.2.1

Comparación dinámica del tubo Winny-al® con tubos fabricados con otros materiales. Longitud del tubo de prueba: 25 metros; oscilaciones térmicas: 50° C.

Alargamiento lineal (mm)

Diagrama dilatación térmica tubo winny-al

∆t°C) Salto térmico (∆




Tubo Winny-al

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2.3 PÉRDIDAS DE CARGA / FRICCIÓN EN EL TUBO La pérdida de carga representa la pérdida de energía de la corriente del fluido que circula por el conducto, correspondiente -por lo tanto- a la disipación energética vinculada al paso del líquido a través de la instalación. Es claro, por lo tanto, que mientras mayor sea la rugosidad del tubo, debido a pequeñas irregularidades de la superficie interna, mayor será la dificultad que encontrará el líquido al moverse a través del tubo mismo. TABLA DE LAS RUGOSIDADES PROPIAS DE LOS TUBOS EXISTENTES µm) RUGOSIDAD (µ

MATERIAL WINNI-AL PEX PP COBRE ACERO INOX ACERO GALVANIZADO

Tabla 2.3.1

Gracias a las particulares características de los materiales con que se fabrica el tubo Winny-al® y a la reducida rugosidad de su capa interna (sólo 7µm) es posible considerar la superficie de nuestro producto como lisa, desde el punto de vista de la hidráulica. Los valores de las pérdidas de carga obtenidos experimentalmente se aproximan mucho a los valores obtenidos al aplicar la fórmula de Nikuradse (para números de Reynolds comprendidos entre 105 e 107) ) o la de Blasius (para números de Reynolds inferiores a 107) para tubos hidráulicamente lisos. ΨV2 J= 2gD Donde: J = Fricción en el tubo/pérdida de carga. V = velocidad del fluido en el conducto. g = aceleración de gravedad D = diámetro del tubo Ψ se obtiene de la fórmula: • 103Ψ=3.2+221Re-0.287 ( fórmula di Nikuradse para 105