El polietileno de Alta densidad (PEAD) hizo su aparición en Europa y Estados Unidos a comienzos de los años 50 como material para tuberías. Su desarrollo se basó en diversas características determinantes, como su flexibilidad, bajo peso, resistencia química, facilidad de unión, baja rugosidad y capacidad de transformación, entre otras cualidades.
A lo largo del tiempo, los avances en tecnología de materiales, ingeniería de aplicaciones y diseño de productos han impulsado la creciente tendencia de reemplazar tuberías de otros materiales por PEAD en el mercado. Además, cada vez es más común la práctica del túnel guiado o la inserción «in situ» de una nueva tubería de PEAD dentro de una existente de diferente material, evitando la necesidad de abrir una nueva zanja. Esto minimiza la interrupción de aceras, pavimentos y suelos, logrando un enfoque más eficiente y económico en los trabajos.
A continuación, presentaremos las características generales de las tuberías de PEAD, profundizando en su uso en proyectos de flujo:
- Alta resistencia química: El PEAD reemplaza al acero, fundición y hormigón cuando se requiere una óptima resistencia química. Las tuberías y accesorios de PEAD no se ven afectados por ácidos, bases, sales y muchos derivados de hidrocarburos. Además, son inertes a la acción de suelos agresivos.
- Total aptitud sanitaria y organoléptica: La probada estanqueidad de las uniones fusionadas garantiza el transporte de agua potable sin riesgo de contaminación potencial por los suelos por donde pasa.
- Resistencia a la abrasión: Gracias a su superficie interior lisa, las tuberías y accesorios de PEAD son altamente resistentes al desgaste por abrasión. Esto se evidencia especialmente cuando se utilizan en el transporte hidráulico a presión de materiales sólidos, como en sistemas de lecho fluidizado utilizados en minería.
- Baja resistencia al flujo: El sistema de PEAD presenta una baja resistencia, lo que permite aplicar coeficientes de diseño que resultan en una pérdida de carga despreciable debido a la fricción y turbulencia. La resistencia al escamado y la baja posibilidad de incrustaciones permiten que la tubería mantenga una sección de paso libre y propiedades de flujo a lo largo de su vida útil.
- Comportamiento en frío: El PEAD se caracteriza por su bajo coeficiente de conductividad térmica, lo que le permite aislar el fluido transportado de los efectos de bajas temperaturas. Además, su flexibilidad ayuda a mitigar los riesgos de congelamiento que afectan a materiales rígidos.
- Comportamiento a largo plazo: Estas tuberías tienen una vida útil de 50 años a 20º C para una presión nominal de trabajo determinada. Para temperaturas superiores a 20º C, se deben tener en cuenta los factores de reducción en los cálculos.
Proceso para la selección de uniones con tubería de PEAD: Debido a las características físicas y mecánicas del PEAD, puede utilizarse en una amplia variedad de proyectos, incluyendo el transporte de agua, gas, minería y obras de petróleo tanto enterradas como a cielo abierto. Al elegir el tipo de uniones o conexiones, es importante considerar dos situaciones principales:
a) Si se trata de un sistema de transporte fijo no desmontable. b) Si se trata de un sistema de transporte desmontable.
Para cada caso, se emplean diferentes tipos de conexiones.
A continuación, presentaremos cuáles son:
Sistema de transporte fijo no desmontable: La tubería de PEAD puede unirse mediante varios métodos, dependiendo de los requisitos del sistema de tuberías (fijo/desmontable). A continuación, describiremos las características y ventajas de cada uno de ellos:
- Método de Termofusión: Este método es ideal para aplicaciones en minería, industria e instalaciones de gas. Con un equipo especializado, se calienta la tubería hasta alcanzar su punto de fusión y, aplicando una presión controlada, se logra la unión. Tanto la tubería como los accesorios deben tener el mismo diámetro interior y exterior.
La termofusión se reconoce en la industria como una unión altamente confiable y rentable, ya que no requiere acoplamientos y evita filtraciones. Además, las uniones son más resistentes que la propia tubería. Este método permite la construcción de líneas de conducción seguras, ya que las soldaduras termofusionadas crean estructuras «monolíticas» de alta resistencia. Para complementar la instalación, se utilizan accesorios moldeados, estructurados o segmentados de polietileno de alta densidad, lo que permite un sistema completamente instalado utilizando este método.
- Método de Electrofusión: Este método se utiliza principalmente en instalaciones de gas natural y GLP. Requiere el uso de un equipo de electrofusión. La unión se logra mediante el uso de accesorios que incorporan resistencias eléctricas, las cuales, al ser calentadas con el equipo adecuado, permiten la fusión entre la tubería y el accesorio.
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