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Los materiales de Polietileno (PE) se han mejorado continuamente en los últimos 50 años en relación con sus propiedades mecánicas. Sin embargo, el desarrollo de materiales de PE y su utilización como materia primera en tuberías para gas natural y el suministro de agua potable ha llegado a un límite en el cálculo de la tensión (stress) (fuerza mínima requerida - MRS), de 10 N/mm². Por lo tanto, actualmente la presión máxima de servicio admisible para PE 100 en tuberías y accesorios es limitado y no aumentará en un futuro próximo.

Para posibilitar el uso del PE 100 materiales en nuevas áreas de aplicación, los proveedores de materias primas han centrado la investigación en los últimos años, en una propiedad del material que generalmente se conoce como "resistencia al lento crecimiento de la grieta" o "resistencia de la grieta" (slow crack growth - stress crack resistance). Mediante la optimización de procesos en la producción de la materia prima, en particular, los métodos de copolimerización especial, los proveedores de materias primas han desarrollado materiales PE 100 sumamente resistentes a la aparición de grietas por la tensión. Este tipo de materiales son conocidos como "PE 100-RC".

Se pueden realizar no sólo en aplicaciones de tuberías de presión, sino también en el ámbito de la construcción de tanque o depósitos. El desarrollo de PE 100-RC ofrece ventajas materiales. Algunos fabricantes han empezado a utilizar las planchas en PE 100-RC para algunas aplicaciones donde esta característica es importante.

Debido a la creciente demanda, AGRU ha incluido recientemente las planchas fabricadas en PE 100-RC en su gama de fabricación. En el futuro, se espera que la demanda de productos semiacabados hechos de PE 100-RC aumente de forma continuada. Así, el lanzamiento de productos semiacabados hechos de PE 100-RC es un paso más para satisfacer las necesidades futuras del mercado.

Con su participación en proyectos de investigación, que se centran en el crecimiento lento de las grietas, AGRU ha obtenido unos amplios conocimientos en esta importante materia. Además de adquirir la experiencia en el procesamiento de materiales PE 100-RC obtenida durante los últimos años. Ambas experiencias han hecho posible la rápida puesta en marcha de la producción de la gama de productos semielaborados de PE 100-RC de AGRU.

Los materiales, PE 100 y PE 100-RC, tienen propiedades básicamente idénticas. La principal ventaja técnica del PE 100-RC reside en la resistencia significativamente mayor para frenar el crecimiento de grietas. Esto se expresa por los requisitos de la FNCT (Full notch creep test), que es de >8.760 horas para PE 100-RC, en comparación de las 300 horas en el PE 100.

Los productos semiacabados fabricados con materiales de PE 100-RC tienen ventajas significativas en aplicaciones donde la posible aparición de grietas o fisuras están presentes. Es un hecho, comprobado por la FNCT, que el riesgo para el medio ambiente por el agrietamiento por tensión se reduce en gran medida. Mediante el uso de planchas de PE 100-RC se abren nuevos campos de aplicación con los materiales termoplásticos. Además, en presencia de fluidos y procesos críticos, susceptibles de la aparición de fisuras, la esperanza de vida, seguridad y garantía de la instalación es superior.

La gama de productos incluye:
• Planchas de extrusión de PE 100-RC con espesores desde 3 mm en diferentes formatos.
• Varillas de soldadura (redonda de 4 mm y 5 mm) y bajo demanda.
• Barras.
• Planchas con tela de poliéster.
• Planchas.

Tuberías PE 100-RC

La errónea instalación de las tuberías de PE puede producir fisuras y grietas producidas por las cargas puntuales, stress o el proceso de instalación.

Como hemos visto anteriormente las propiedades de PE 100-RC mejoran la resistencia a la propagación de grietas y cargas puntuales.

En la línea Sureline los tubos están cubiertos por una capa-layer que mejora la resistencia del tubo además de proteger la superficie.

En la tubería es, si cabe, más importante, esta característica y en concreto en varias aplicaciones como en tubería enterrada o en geotermia, donde la tubería se debe insertar a profundidades de hasta 175 m.

Accesorios en PE 100

Los test demuestran que los accesorios inyectados fabricados en PE 100 son considerablemente más resistentes frente a lentos crecimientos de las grietas que las tuberías. La razón para este mejor resultado es la mejor distribución interna del stress.

Por otra parte, la orientación de las macromoléculas de polietileno podría afectar también de forma beneficiosa.

Por ejemplo, en el caso de la geotermia, el pie de sonda al tener un espesor mayor que la tubería la influencia en la superficie por cortes, impactos o arañazos es mucho menor que en la tubería.

Descripción técnica

• Lento crecimiento de la grieta (LCG):
LCG es generalmente una característica importante del PE. Este es el mayor requerimiento en los distintos tipos de PE de alta calidad (por ejemplo, PE 100 y PE 100-RC). Los efectos de golpes (por ejemplo, en el área de soldadura) podría crear una fractura, en su mayoría, en el interior de la tubería. Esta fractura es de crecimiento lento a lo largo de la pared exterior de la tubería. Lo mismo ocurre con cargas de punción cuando la tubería no está enterrada correctamente. En altos grados de materia prima como PE 100 / PE 100-RC el inicio crack es (casi) evitado debido a las buenas propiedades (similares a PE reticulado). Esto representa una muy buena propiedad de los sistemas de tuberías enterradas.
• La rápida propagación de la grieta (RPG):
La RPG es también una característica importante de los tipos de PE de alta calidad. Por ejemplo en los sistemas de gas. En caso de que el sistema de tuberías sea cargada, en el caso de impactos mecánicos a alta presión, puede dar lugar a la aparición de una grieta a alta velocidad (velocidad de ultrasonidos) en la tubería. Los altos grados de materia prima de PE 100 tienen una buena resistencia contra este tipo de carga.
• Cargas puntuales:
También aquí los altos grados de PE 100 tienen buena resistencia. Tubos de PE 100 / PE 100-RC pueden ser enterrados sin cama de arena. Esta es una tendencia que se aprecia cada vez más en el mercado. Los altos costes (especialmente en la instalación de sistemas de tuberías) pueden reducirse y evitarse.

Resumen de ventajas de la tubería PE 100-RC AGRU y Sureline

• Resistencia a la formación lenta o rápida de grietas.
• Resistencia a cargas puntuales.
• Óptima para aplicaciones como perforación horizontal, relining...
• Mayor vida útil de la instalación y seguridad.