Industria Del Plástico NXM
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NMX-E-240-SCFI-2002
INDUSTRIA DEL PLSTICO - TUBO DE POLIETILENO FLEXIBLE CORRUGADO Y CONEXIONES PARA DRENAJE AGRCOLA SUBTERRNEO - ESPECIFICACIONES Y MTODOS DE PRUEBA PLASTIC INDUSTRY- FLEXIBLE CORRUGATED POLYETHYLENE PIPES AND FITTINGS FOR UNDERGROUND DRAINAGE AGRICULTURAL - SPECIFICATIONS AND TEST METHOD
INTRODUCCIN
En Mxico existe una superficie significativa con problemas de salinidad y drenaje deficiente, situacin que propicia una baja productividad en la actividad agrcola practicada en dichas zonas. Con el objetivo de resolver el problema se ha implementado la instalacin de sistemas de drenaje agrcola. Esta tecnologa ha tenido un auge considerable en la rehabilitacin de suelos afectados por salinidad y drenaje deficiente. Sin embargo, ha sido patente la falta de normas mexicanas que permitan verificar las caractersticas de los tubos de drenaje y de sus conexiones, lo que ha motivado a las instituciones del gobierno federal, organizaciones de productores, instituciones de educacin superior e investigacin y a las empresas prestadoras de los servicios relacionados con el drenaje agrcola, a elaborar la presente norma, que tendr como beneficio principal disponer de una herramienta que permita asegurar la calidad de los materiales de fabricacin de los tubos para drenaje, as como que sus caractersticas propicien un funcionamiento hidrulico adecuado en el sistema del que formarn parte. 1 OBJETIVO
Esta norma mexicana establece los requisitos tcnicos mnimos que deben cumplir los tubos de polietileno flexible corrugado y sus conexiones, para su uso en drenaje agrcola subterrneo.
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CAMPO DE APLICACIN
Esta norma mexicana es aplicable a los tubos flexibles corrugados y a sus conexiones de 75 mm a 300 mm (3 in a 12 in) de dimetro nominal.
REFERENCIAS Industria del plstico - Contenido de negro de humo en materiales de polietileno - Mtodo de prueba. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federacin el 21 de diciembre de 1990. Muestreo para la inspeccin por atributos - Parte 1: Informacin general y aplicaciones. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federacin el 28 de octubre de 1987. Muestreo para la inspeccin por atributos - Parte 2: Mtodo de muestreo, tablas y grficas. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federacin el 28 de octubre de 1987. Muestreo para la inspeccin por atributos - Parte 3: Regla de clculo para la determinacin de planes de muestreo. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federacin el 31 de julio de 1987.
NMX-E-034-1990
NMX-Z-012/1-1987
NMX-Z-012/2-1987
NMX-Z-012/3-1987
DEFINICIONES
Para los propsitos de esta norma se establecen las siguientes definiciones: 4.1 Conexin
Unin de dos tubos o de un tubo y otro elemento por medios fsicos, qumicos o mecnicos. 4.2 Delaminacin
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4.3
Dimetro nominal
Nominacin convencional de los tubos en funcin del dimetro interior. 4.4 Espcimen
Pieza o porcin de una muestra utilizada para hacer una prueba. 4.5 Muestra
MATERIALES
Los materiales que se utilicen para la fabricacin de tubos para drenaje agrcola subterrneo deben cumplir con los requisitos indicados en el inciso 10.8 de la bibliografa, de acuerdo con la siguiente clasificacin: Para tubos: Para conexiones fundidas: Para conexiones moldeadas: Para conexiones extruidas: PE 324420 PE 324420 PE 213310 PE 314420
En el caso de utilizar materiales reciclados y de desperdicio, los tubos y sus conexiones deben cumplir con los mismos requisitos.
ESPECIFICACIONES
6.1
Apariencia
Los tubos y sus conexiones deben estar libres de partculas extraas y defectos visibles, tales como grietas, dobleces, cuarteaduras, obstrucciones al flujo en las perforaciones. En el tubo, decoloramientos y burbujas deben ser uniformes en color y opacidad. Los extremos de los tubos deben ser cortados a escuadra y estar limpios, de tal manera que no afecten la unin.
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6.2
Dimensionales
6.2.1
Dimetros
La tolerancia en el dimetro medio interior de los tubos debe ser de +5 % del dimetro nominal o el valor ms grande entre -2 mm y 1,5 % del dimetro nominal, cuando se mida de acuerdo con lo indicado en el inciso 8.2.1. La ovalidad del dimetro exterior no debe exceder 5 %, cuando se determine de acuerdo con lo indicado en el inciso 8.2.3.
6.2.2
Longitud
La longitud de los tubos no debe ser menor que el 99 % de la estipulada por el fabricante cuando se mida de acuerdo con lo indicado en el inciso 8.2.4.
6.2.3
El rea de admisin de agua de las perforaciones debe ser al menos de 2100 mm2/m (1 pulg2/ pie). Las perforaciones deben ser circulares u ovaladas, igualmente espaciadas a lo largo de la longitud y circunferencia de los tubos en no menos de tres hileras; deben hacerse a la mitad del fondo de la corrugacin sin sobrepasar su ancho y mediante un corte limpio. Las perforaciones deben tener las dimensiones indicadas en la tabla 1 y ser medidas de acuerdo con lo indicado en el inciso 8.2.5.
6.2.4
Conexiones
La longitud de todas las conexiones debe estar dentro de una tolerancia de 13 mm (1/2 in). Las conexiones no deben reducir el dimetro interior del tubo al que se conectan o una en ms del 5 % del mismo. El eje de la conexin o unin debe ser colineal y concntrico con el eje del tubo al que se conecta o une, de acuerdo a lo indicado en el inciso 8.3.
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TABLA 1.-
Dimensiones Dimetro: 4,8 mm (3/16 in) Ancho: 3,2 mm (1/8 in) Largo: 32 mm (1 1/4 in) Dimetro: 4,8 mm (3/16 in) Ancho: 3,2 mm (1/8 in) Largo: 38 mm (1 1/2 in) Dimetro: 4,8 mm (3/16 in) Ancho: 3,2 mm (1/8 in) Largo: 44,5 mm (1 3/4 in)
Circular Ovalada
Circular Ovalada
El mximo claro permisible entre el tubo y la conexin no debe exceder de 3 mm (1/8 in), a menos que se especifique otra cosa. Las conexiones deben satisfacer las pruebas establecidas en el inciso 8.3. 6.3 6.3.1 Mecnicas Resistencia de rigidez del tubo
El tubo debe tener una rigidez que soporte un 5 % de deformacin a una presin mnima de 170 kPa (24 psi) y 10 % a una presin mnima de 130 kPa (19 psi), cuando se prueba de acuerdo con lo indicado en los incisos 8.4 y 8.6.3. 6.3.2 Resistencia al aplastamiento
No debe haber evidencia de pandeo, fractura, rajadura o delaminacin cuando se prueba de acuerdo con lo indicado en el inciso 8.5. 6.3.3 Resistencia al alargamiento
Los tubos deben tener un alargamiento mximo de 10 %, cuando se prueban de acuerdo con lo indicado en el inciso 8.6.
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6.3.4
No debe presentarse ninguna fractura en el tubo cuando se prueba de acuerdo con lo indicado en el inciso 8.7. 6.3.5 Resistencia al impacto
No se deben presentar grietas en las paredes de los tubos cuando se prueban de acuerdo con lo indicado en el inciso 8.8, a menos que tengan una longitud de cuerda mxima de 10 mm cuando se originan en una perforacin o en la orilla del tubo; o bien, que sean rajaduras que no excedan de 50 mm de cuerda y cuando stas se presenten a lo largo de una costura o lnea del molde del tubo, con base al inciso 10.3 (ver 10 Bibliografa). 6.3.6 Proteccin a la radiacin ultravioleta (UV)
Los tubos y conexiones de polietileno deben de contener de 2,0 % a 5,0 % en masa de negro de humo. Lo anterior se verifica de acuerdo con la norma mexicana NMX-E-034 (ver 3 Referencias). 6.3.7 Resistencia de las conexiones
Las conexiones o uniones de los tubos no deben fracturarse, rajarse, ni estirarse cuando se prueban de acuerdo con lo indicado en el inciso 8.3.
MUESTREO Y VERIFICACIN
El plan de muestreo requerido debe ser el siguiente (se recomienda consultar las normas mexicanas NMX-Z-012/1, NMX-Z-012/2 y NMX-Z-012/3), a menos que se acuerde otro entre cliente y proveedor, el cual no deber ser menos estricto que ste, a saber:
Nivel de Calidad Aceptable (NCA) Nivel de Inspeccin Tipo de Muestreo Tipo de Inspeccin
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8 8.1
Se recomienda realizar al menos tres repeticiones de cada prueba de ensayo y obtener un valor representativo calculando la media aritmtica de los resultados. 8.2 8.2.1 Mediciones dimensionales Dimetro interior
El dimetro interior medio debe determinarse con alguno de los procedimientos siguientes: a) Calculando la media aritmtica de los valores mnimo y mximo de, al menos, seis lecturas tomadas en puntos equidistantes de la circunferencia de una muestra de tubo. Utilizando una tapa cnica que presente una conicidad de 0,2 mm/m con una tolerancia de 0,002 mm/m. Dimetro exterior
b)
8.2.2
El dimetro exterior medio debe determinarse con alguno de los procedimientos siguientes: a) b) Por el mismo procedimiento descrito en 8.2.1.a. Utilizando una cinta de medida circunferencial con escala graduada directamente en dimetros. Ovalidad
8.2.3
Ov =
d e mx d e mn x100 de
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donde
Ov
d e mx, d e mn
de
es la ovalidad en porcentaje; son los valores mximo y mnimo del dimetro exterior, determinados a partir de las lecturas del inciso 8.2.2 a) (mm), y es el dimetro exterior medio determinado segn el inciso 8.2.2.a (mm).
8.2.4
Longitud
Las mediciones deben hacerse con el tubo libre de cualquier tipo de esfuerzos y colocado sobre una superficie plana utilizando un dispositivo de medicin que tenga una precisin de 2 mm/m. 8.2.5 Perforaciones
Mida las dimensiones de las perforaciones en especmenes rectos de 300 mm 5 mm sin ninguna fuerza aplicada. Las mediciones lineales deben hacerse con dispositivos que tengan una precisin de 0,02 mm (0,001 in). rea total de perforacin. Tomando en consideracin el equipo que sirve para hacer las perforaciones, determinar el nmero total terico de perforaciones que debe poseer (Nt). Determinar el nmero total real de perforaciones de la muestra (N). Medir con la ayuda de un instrumento de una precisin de 0,02 mm la longitud y el ancho o el dimetro de seis perforaciones de, por lo menos, tres filas o valles perforados, y seleccionados al azar. Esto, sin aplicar ninguna fuerza exterior. Anotar las dimensiones de las perforaciones medidas. Inspeccionar la muestra e indicar eventualmente el nmero de perforaciones que tengan una dimensin diferente de la dimensin de la mayora de las perforaciones. Este nmero de perforaciones que se encuentren fuera de los lmites, adicionadas al nmero de perforaciones erradas, debe ser menor al 20 % de Nt. Calcular las dimensiones medias de las perforaciones y, enseguida, el rea media A de una perforacin. Calcular el rea total de perforacin por metro de longitud del tubo con la frmula siguiente:
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At =
AxN L
donde At A N L 8.3 es el rea total de perforacin (mm2/m); es el rea media de una perforacin (mm2); es el nmero total de perforaciones medidas, y es la longitud de la muestra (m). Conexiones
Los especmenes deben tener al menos una longitud de 150 mm (6 in). La conexin debe hacerse de acuerdo con las indicaciones del fabricante. 8.3.1 a) Separacin de las conexiones Especmenes
Se requiere de tres especmenes por cada tipo de conexin. Los tramos de tubo utilizados deben tener una longitud suficiente como para mantener el espcimen en su sitio. Cada uno de los especmenes debe consistir de un ensamble formado por una conexin unida a uno o ms tramos de tubo, instalados conforme a las especificaciones del fabricante. b) Cargas de ensayo:
La carga inicial de recuperacin debe ser igual al dimetro nominal del tubo multiplicado por 0,18 N/mm. La carga de traccin aplicada a la junta debe ser igual al menor de los valores siguientes: el dimetro nominal del tubo multiplicado por 0,90 N/mm o 245 N. c) Mtodo de prueba
Se suspende verticalmente el espcimen y se le aplica la carga de recuperacin en la extremidad inferior. Una vez que el espcimen se ha recuperado, se le aplica la carga
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de traccin sobre el eje del mismo y se verifica que no se haya producido ninguna separacin en la junta.
8.3.2 a)
Resistencia al aplastamiento Comprima el tubo con la conexin o unin entre dos placas paralelas con una velocidad de 12,7 mm/min (0,5 in/min), hasta que el dimetro interior vertical se reduzca al menos un 20 % del dimetro nominal de la conexin. Inspeccione si existen daos mientras el tubo est sometido a carga y despus de que sta haya sido removida. Alineamiento Asegrese que la conexin o unin est bien hecha; si el tubo estuviera chueco, endercelo antes de efectuar la prueba. Coloque la conexin o unin sobre una superficie plana y verifique que est alineado con el tubo al que se conecta. Rigidez del tubo
b)
8.3.3 a)
b)
8.4
El mtodo de prueba para verificar esta especificacin debe ser el indicado en el inciso 10.6 (ver 10 Bibliografa), con las siguientes excepciones: 8.4.1 Especmenes
Los especmenes deben tener una longitud de 300 mm 5 mm (12 in 3/8 in) e incluir corrugaciones completas. 8.4.2 Equipo de prueba
El indicador de deformacin debe tener una precisin de 0,02 mm ( 0,001 in). 8.4.3 Procedimiento
Colocar los especmenes en el equipo de prueba, de tal manera que una lnea imaginaria conecte las dos costuras formadas por el molde en la corrugacin (vista posterior), paralela a las placas de carga. El espcimen debe quedar sobre la placa con una planicidad de 3 mm (1/8 in) y poder enderezarse a mano. Cada espcimen debe probarse slo en una posicin.
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NOTAS: 1.La curvatura residual que se encuentra normalmente en tubos corrugados a veces da una curva carga-deformacin errnea. Cuando esto ocurre, proyecte la parte lineal entre el 0 % y 5 % de la deformacin hasta que intersecte con el eje de la deformacin, considerndose este punto como el origen de la curva cargadeformacin. Las placas paralelas de la mquina de prueba deben exceder la longitud del espcimen de prueba. Aplastamiento
2.-
8.5
Aplaste los mismos especmenes utilizados en la prueba anterior hasta que el dimetro interior del tubo medido verticalmente se haya reducido en un 20 %, utilizando el mismo procedimiento de aumento de presin que para la prueba de rigidez indicada en el inciso 8.4. 8.6 8.6.1 Alargamiento Especmenes
Se deben ensayar 3 especmenes de una longitud de 1 500 mm (60 in) cada uno y deben suspenderse con su eje longitudinal vertical. 8.6.2 Procedimiento
La carga inicial de recuperacin debe ser igual al dimetro nominal del espcimen en milmetros, multiplicado por 0,18 N/mm. La carga de ensayo debe ser igual al dimetro nominal del espcimen multiplicado por 0,9 N/mm. a) Cuelgue la tara en el extremo inferior del espcimen y marque una longitud patrn de 762 mm 3 mm (30 in 0,1 in) en la parte central de la longitud del mismo. Aplique el peso de prueba suavemente y mantngalo durante 3 min y vuelva a medir la longitud patrn con una precisin de 3 mm (0,1 in). Calcule el alargamiento con la siguiente frmula:
b)
c)
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E=
L x 100 L
donde E L L d) 8.6.3 a) es el porcentaje de alargamiento; es la variacin de la longitud de la parte marcada del espcimen, en mm, y es la longitud inicial de la parte marcada del espcimen, en mm. Se deben reportar los valores de cada espcimen. Prueba de rigidez cuando el espcimen est alargado Especmenes
Recorte una muestra de 760 mm (30 in) de acuerdo a la longitud patrn definido en el inciso anterior. b) Procedimiento
Pruebe la rigidez del tubo para 5 % y 10 % de deformacin, como se describe en el inciso 10.9 (ver 10 Bibliografa), excepto por lo siguiente: Alargue el espcimen un porcentaje de alargamiento (E), como se indica en el inciso anterior, y utilizando un dispositivo como el que se muestra en la figura 1 u otro que sea capaz de ocasionar un alargamiento longitudinal uniforme. Soporte el espcimen sobre una base rgida de 300 mm (12 in) de longitud. Aplique la carga a travs de una placa superior de 300 mm (12 in) de longitud, localizada a la mitad de la longitud del espcimen.
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Tubo de dren
305mm
Tuerca
Varilla roscada
FIGURA 1.-
8.7 8.7.1
Intemperismo Especmenes
Los especmenes deben consistir en un tramo de tubo de una longitud de arco de tubo de 90 sin perforaciones como se muestra en la figura 2.
Probeta
oB
90
FIGURA 2.-
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8.7.2 a)
Procedimiento Doble los especmenes hasta reducir la longitud de la cuerda interior un 20 % y mantngala en esta posicin utilizando el aditamento adecuado. Determine la dimensin de la cuerda de arco (B) del espcimen bajo prueba con la siguiente frmula:
b)
B = 0,8 A
donde: A B c) es la dimensin de la cuerda interior antes de doblarla, y es la dimensin de la cuerda interior despus de doblarla. Coloque el espcimen doblado en un recipiente de tamao conveniente y cbralo totalmente con el agente humectante al 100 % precalentado Igepal CO-630, nombre comercial del alquil fenoxipolioxietileno etanol, y calintelo a 323 K 2 K (50C 2C). Mantenga esta temperatura durante 24 h y luego saque el espcimen del recipiente e inspeccinelo inmediatamente. Impacto Especmenes
d)
8.8 8.8.1
Corte los especmenes con una longitud mnima de 200 mm (8 in), somtalos a una temperatura de 273 K 1 K (0C 1C) y mantngalos a esta temperatura durante una hora. 8.8.2 a) Procedimiento Pruebe los especmenes a un impacto de 47 J (35 lbf-pies) entre dos placas paralelas utilizando el dispositivo de la figura 3 citada en este punto. Ajuste la placa superior de 9,5 kg (21 lb) para una cada libre de 508 mm (20 in) hasta la superficie superior del espcimen. Coloque el espcimen sobre la placa inferior con el plano de las costuras de las corrugaciones paralelo a la placa.
b)
c)
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d)
Deje caer la placa superior y haga la prueba de impacto en el espcimen dentro de 30 s despus de retirarlo del medio utilizado para su enfriamiento. Retire el espcimen e inspeccinelo de acuerdo a lo indicado en el inciso 6.3.5.
e)
0 15
mm
o. nim m
FIGURA 3.-
9 9.1
Las indicaciones siguientes deben ser marcadas legiblemente y de manera permanente sobre el tubo, a un intervalo mximo de 10 m, o la conexin: a) b) c) 9.2 Razn social del fabricante o su marca registrada; Nacional: El nmero de esta norma, y Extranjera: Norma con la que cumple. Etiquetado de rollos
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Razn social del fabricante o su marca registrada; Direccin del fabricante; Normas con las que cumple; Ao, mes y da de fabricacin; Dimetro nominal del tubo en milmetros; Longitud nominal del rollo en metros; Indicacin del tipo de tubo: S/P (sin perforacin), C/P/S/F (con perforacin sin filtro), C/P/C/F (con perforacin con filtro), y Equipo y turno de trabajo.
10 10.1
BIBLIOGRAFA NOM-008-1993-SCFI Sistema General de Unidades de Medida, publicada en el Diario Oficial de la Federacin el 14 de octubre de 1993. Standard Definitions of Terms Relating to Plastic. Standard Specifications for Corrugated Polyethylene (PE) Tubing and Fittings. Standard Terminology Relating to Plastic Piping Systems. Standard Specifications for Large Diameter Corrugated Polyethylene Tubing and Fittings. Method of Testing External Loading Properties of Plastic Pipe by Parallel-Plate Loading. Standard Test Method for Determination of Carbon Black Content in Polyethylene Compounds by the Muffle-Furnance Technique. Standard Specification the Polyethylene Plastics Pipe and Fittings Materials. Corrugated Polyethylene Drainage Tubing. Plastiques - Dtermination de la Teneur en Noir de Carbone des Compositions de Plastiques Olfiniques.
10.2 10.3
10.4
ASTM F 412
10.5
ASTM F 667
10.6
ASTM D-2412
10.7
ASTM D4218-91
10.8
ASTMD 3350
10.9 10.10
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10.11
Tuyaux et raccords en polyethylene (PE) Tuyaux annels flexibles pour le drainage Caractristiques et methods dessais. Subsurface Drain.
10.12
NRCS 606
11
Esta norma mexicana no es equivalente a ninguna norma internacional por no existir referencia alguna al momento de su elaboracin.
APNDICE INFORMATIVO Las unidades que en el cuerpo de esta norma aparecen entre parntesis, nicamente se utilizan para fines prcticos, de acuerdo a lo indicado en la norma oficial mexicana NOM-008-SCFI (ver 10 Bibliografa).
Mxico, D.F. a,
AVA/AFO/DLR/MRG.
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PREFACIO
En la elaboracin de la presente norma mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones: AGRODREN, S.A. DE C.V. ASOCIACIN NACIONAL DE USUARIOS DE RIEGO, A.C. COMISIN NACIONAL DEL AGUA Subdireccin General de Operacin; Gerencia Regional Pacfico Norte; Gerencia Regional Noroeste. COMIT TCNICO DE NORMALIZACIN NACIONAL DE LA INDUSTRIA DEL PLSTICO COMIT TCNICO DE NORMALIZACIN NACIONAL DE SISTEMAS Y EQUIPO DE RIEGO COLEGIO DE POSTGRADUADOS EN CIENCIAS AGRCOLAS DRERIEGO, S.A. de C.V. IRRIDREN DE MXICO, S.A. DE C.V. LANDREN, S.A. DE C.V. SECRETARA DE AGRICULTURA, GANADERA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIN Direccin General de Agricultura. SECRETARA DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES Instituto Mexicano de Tecnologa del Agua Coordinacin de Tecnologa de Riego y Drenaje Coordinacin de Tecnologa Hidrulica Coordinacin de Desarrollo Profesional e Institucional. SOLENO DE MXICO, S. DE R.L. DE C.V.
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Pgina
Introduccin
Objetivo
Campo de aplicacin
Referencias
Definiciones
Materiales
Especificaciones
Muestreo y verificacin
Mtodos de prueba
Marcado y etiquetado
15
10
Bibliografa
16
11
17
Apndice informativo
17