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Polietileno reticulado

Una tubería de polietileno reticulado (PEX) El polietileno reticulado , comúnmente abreviado como PEX , XPE o XLPE , es una forma de polietileno con enlaces cruzados . Se utiliz...

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Una tubería de polietileno reticulado (PEX)

El polietileno reticulado , comúnmente abreviado como PEX , XPE o XLPE , es una forma de polietileno con enlaces cruzados . Se utiliza principalmente en sistemas de tuberías para instalaciones de edificios, sistemas de calefacción y refrigeración radiante hidrónica, tuberías de agua potable, aislamiento para cables eléctricos de alta tensión (o alto voltaje) y alfombras de juego para bebés. También se utiliza en aplicaciones de gas natural y petróleo en alta mar, transporte de productos químicos y transporte de aguas residuales y lodos. El PEX es una alternativa al cloruro de polivinilo (PVC), al cloruro de polivinilo clorado (CPVC) o a las tuberías de cobre para su uso como tuberías de agua residenciales.

Propiedades

La resistencia al impacto a baja temperatura, la resistencia a la abrasión y la resistencia al agrietamiento por tensión ambiental pueden incrementarse significativamente mediante la reticulación, mientras que la dureza y la rigidez se reducen ligeramente. En comparación con el polietileno termoplástico , el PEX no se funde (de forma análoga a los elastómeros) y es resistente al calor (durante períodos prolongados de hasta 120  °C, durante períodos cortos sin carga eléctrica o mecánica de hasta 250  °C). Con el aumento de la densidad de reticulación, también aumenta el módulo de cizallamiento máximo (incluso a temperaturas más altas). [ 1 ] [ 2 ] El PEX tiene propiedades significativamente mejoradas en comparación con el PE ordinario.

Casi todo el PEX utilizado en tuberías está fabricado con polietileno de alta densidad (HDPE). El PEX contiene enlaces cruzados en su estructura polimérica , lo que transforma el termoplástico en un termoestable . La reticulación se realiza durante o después de la extrusión de la tubería. El grado de reticulación requerido, según la norma ASTM F876, oscila entre el 65 % y el 89 %. Un mayor grado de reticulación podría provocar fragilidad y agrietamiento por tensión en el material, mientras que un menor grado podría resultar en un producto con propiedades físicas inferiores.

El PEX tiene propiedades significativamente mejoradas en comparación con el PE ordinario. [ 3 ] Esto se debe a la introducción de enlaces cruzados en el sistema, que pueden mejorar significativamente las propiedades químicas, térmicas y mecánicas del polímero. [ 4 ] Si bien tanto el HDPE como el PEX muestran aumentos en el módulo tangente inicial y la tensión de fluencia bajo aumentos de temperatura o velocidad de deformación al someterse a compresión , el HDPE tiende a exhibir un comportamiento de flujo después de alcanzar una tensión de fluencia más alta y el PEX tiende a exhibir endurecimiento por deformación después de alcanzar su tensión de fluencia ligeramente más baja. [ 5 ] Este último exhibe cierto comportamiento de flujo , pero solo después de alcanzar mayores deformaciones reales . El comportamiento observado en el PEX también es imitado por el polietileno termoplástico de ultra alto peso molecular (UHMWPE) . Sin embargo, el PEX muestra una dependencia de temperatura y velocidad de deformación más fuerte que el UHMWPE. Además, el PEX es notable por su alta estabilidad térmica. Muestra un comportamiento de fluencia mejorado (es decir, resiste la deformación por fluencia) y mantiene alta resistencia y dureza a temperaturas muy altas en comparación con el polietileno termoplástico. [ 6 ]

El tipo de estructura inicial del polímero y la cantidad de entrecruzamiento pueden tener un gran impacto en las propiedades mecánicas resultantes del PEX. [ 7 ] Un mayor entrecruzamiento se asocia con un módulo de Young más alto y una mayor resistencia a la tracción, aunque hay menos elongación en el punto de ruptura del PEX en relación con el HDPE. [ 8 ] [ 9 ]

Casi todos los compuestos de polietileno reticulable (XLPE) para cables y alambres se basan en LDPE . Los cables con aislamiento de XLPE tienen una temperatura máxima nominal del conductor de 90  °C y una clasificación de emergencia de hasta 140  °C, según la norma utilizada. Tienen una clasificación de cortocircuito del conductor de 250  °C. El XLPE posee excelentes propiedades dieléctricas , lo que lo hace útil para cables de media tensión (de 1 a 69  kV CA) y alta tensión (hasta 380  kV CA y varios cientos de kV CC).

Métodos de preparación

Se pueden utilizar varios métodos para preparar PEX a partir de polietileno termoplástico (PE-LD, PE-LLD o PE-HD). [ 10 ] [ 11 ] El primer material PEX se preparó en la década de 1930, irradiando el tubo extruido con un haz de electrones . El método de procesamiento con haz de electrones se hizo viable en la década de 1970, pero aún era costoso. En la década de 1960, se desarrolló la reticulación de Engel. En este método, se mezcla un peróxido con el HDPE antes de la extrusión. [ 12 ] En 1968, se patentó el proceso Sioplas que utiliza hidruro de silicio ( silano ), seguido de otro proceso basado en silano, Monosil, en 1974. Un proceso que utiliza vinilsilano siguió en 1986. [ 13 ]

Materia prima: polvo de XLPE utilizado en el moldeo rotacional en una fábrica.

Tipos de reticulación

Se establece una distinción básica entre la reticulación con peróxido (PE-Xa), la reticulación con silano (PE-Xb), la reticulación por haz de electrones (PE-Xc) y la reticulación con azo (PE-Xd). [ 2 ]

Se muestran el peróxido, el silano y la reticulación por irradiación.

Se muestran los métodos de reticulación por peróxido, silano e irradiación. En cada método, se elimina un átomo de hidrógeno de la cadena de polietileno (centro superior), ya sea por radiación ( hν ) o por peróxidos (ROOR), formando un radical. Posteriormente, dos cadenas radicales pueden reticularse, ya sea directamente (izquierda inferior) o indirectamente a través de compuestos de silano (derecha inferior).

  • Reticulación con peróxido (PE-Xa) : La reticulación del polietileno mediante peróxidos (por ejemplo, peróxido de dicumilo o peróxido de di-terc-butilo) sigue siendo de gran importancia. En el llamado proceso Engel , una mezcla de HDPE y 2% [ 14 ] de peróxido se mezcla primero a bajas temperaturas en una extrusora y luego se reticula a altas temperaturas (entre 200  °C y 250  °C). [ 2 ] El peróxido se descompone en radicales peróxido (RO•), que abstraen (eliminan) átomos de hidrógeno de la cadena polimérica, dando lugar a radicales . Cuando estos se combinan, se forma una red reticulada. [ 3 ] La red polimérica resultante es uniforme, de baja tensión y alta flexibilidad, por lo que es más blanda y resistente que el PE-Xc (irradiado). [ 2 ] El mismo proceso se utiliza también para el LDPE, aunque la temperatura puede variar de 160  °C a 220  °C.
  • Entrecruzamiento con silano (PE-Xb) : En presencia de silanos (por ejemplo, trimetoxivinilsilano ), el polietileno puede funcionalizarse inicialmente con Si mediante irradiación o con una pequeña cantidad de peróxido. Posteriormente, se pueden formar grupos Si-OH en un baño de agua por hidrólisis , los cuales se condensan y entrecruzan el PE mediante la formación de puentes Si-O-Si. [16] Los catalizadores como el dilaurato de dibutilestaño pueden acelerar la reacción. [ 14 ]
  • Reticulación por irradiación (PE-Xc) : La reticulación del polietileno también es posible mediante una fuente de radiación posterior (generalmente un acelerador de electrones , ocasionalmente un radiador isotópico ). Los productos de PE se reticulan por debajo del punto de fusión cristalino mediante la separación de átomos de hidrógeno . La radiación β tiene una profundidad de penetración de 10 mm , la radiación ɣ de 100 mm. De este modo, se pueden excluir del reticulado las áreas internas o específicas. [ 2 ] Sin embargo, debido a los altos costos de capital y operación, la reticulación por radiación desempeña un papel secundario en comparación con la reticulación por peróxido. [ 1 ] A diferencia de la reticulación por peróxido, el proceso se lleva a cabo en estado sólido . Por lo tanto, la reticulación tiene lugar principalmente en las regiones amorfas, mientras que la cristalinidad permanece en gran medida intacta. [ 14 ]  
  • Reticulación azoica (PE-Xd) : En el llamado proceso Lubonyl , el polietileno se reticula con compuestos azoicos añadidos previamente después de la extrusión en un baño de sal caliente. [ 1 ] [ 2 ]

Grado de reticulación

Un bajo grado de reticulación conduce inicialmente solo a una multiplicación del peso molecular. Las macromoléculas individuales no están unidas y aún no se forma ninguna red covalente. El polietileno que consta de esas macromoléculas se comporta de manera similar al polietileno de ultra alto peso molecular (PE-UHMW), es decir, como un elastómero termoplástico. [ 15 ]

Tras una reticulación adicional (grado de reticulación de aproximadamente el 80%), [ 16 ] las macromoléculas individuales se conectan finalmente formando una red. Este polietileno reticulado (PE-X) se considera químicamente un termoestable, muestra un comportamiento elastomérico por encima del punto de fusión y ya no puede procesarse en estado fundido. [ 15 ]

El grado de reticulación (y por lo tanto la magnitud del cambio) es diferente en intensidad dependiendo del proceso. Según DIN 16892 (un requisito de calidad para tuberías hechas de PE-X) se debe lograr al menos el siguiente grado de reticulación: [ 16 ]

  • en reticulación con peróxido (PE-Xa): 75%
  • con reticulación de silano (PE-Xb): 65%
  • con reticulación por haz de electrones (PE-Xc): 60%
  • en reticulación azoica (PE-Xd): 60%

Clasificación

América del norte

Todas las tuberías PEX se fabrican con sus especificaciones de diseño indicadas directamente en la tubería . Estas especificaciones explican los diversos estándares que cumple la tubería y brindan detalles específicos sobre el fabricante. El motivo de incluir todas estas especificaciones es que el instalador sepa si el producto cumple con los códigos locales necesarios. El etiquetado garantiza al usuario que la tubería cumple con todos los estándares indicados. [ 17 ]

Los materiales utilizados en las tuberías PEX en Norteamérica se definen mediante clasificaciones de celdas descritas en las normas ASTM, siendo la más común la ASTM F876. Las clasificaciones de celdas para PEX incluyen 0006, 0008, 1006, 1008, 3006, 3008, 5006 y 5008, siendo la más común la 5006. También son comunes las clasificaciones 0306, 3306, 5206 y 5306, que contienen bloqueadores y/o inhibidores de rayos ultravioleta para una resistencia limitada a los rayos UV. En Norteamérica, todos los productos de tubería PEX se fabrican conforme a las normas ASTM, NSF y CSA, entre ellas la norma ASTM F876 y la F877, las normas internacionales NSF 14 y NSF 61 ("NSF-pw"), y la norma B137.5 de la Asociación Canadiense de Normas , según las cuales las tuberías se prueban, certifican y listan. Las certificaciones y homologaciones que cumple cada producto aparecen impresas en la tubería o tubo para garantizar que el producto se utilice en las aplicaciones adecuadas para las que fue diseñado.

Europa

En las normas europeas existen tres clasificaciones denominadas PEX-A, -B y -C. Estas clases no están relacionadas con ningún sistema de clasificación.

PEX-A (PE-Xa, PEXa)

El PEX-A se produce mediante el método del peróxido (Engel). Este método realiza una reticulación en caliente, por encima del punto de fusión del cristal. Sin embargo, el proceso es ligeramente más largo que los otros dos métodos, ya que el polímero debe mantenerse a alta temperatura y presión durante periodos prolongados durante la extrusión. Los enlaces de reticulación se forman entre átomos de carbono .

PEX-B (PE-Xb, PEXb)

El método del silano , también llamado método de "curado por humedad", da como resultado PEX-B. En este método, la reticulación se realiza en un proceso secundario posterior a la extrusión, generando enlaces cruzados entre un agente reticulante. El proceso se acelera con calor y humedad. Los enlaces cruzados se forman mediante condensación de silanol entre dos unidades de viniltrimetoxisilano (VTMS) injertadas, conectando las cadenas de polietileno con puentes CC-Si-O-Si-CC.

PEX-C (PE-Xc, PEXc)

El PEX-C se produce mediante procesamiento con haz de electrones , en un proceso de reticulación en frío (por debajo del punto de fusión del cristal). Proporciona una reticulación menos uniforme y de menor grado que el método Engel, especialmente en tubos con diámetros superiores a una pulgada (2,5  cm). Si el proceso no se controla adecuadamente, la capa exterior del tubo puede volverse quebradiza. Sin embargo, es el método más limpio y respetuoso con el medio ambiente de los tres, ya que no utiliza otros productos químicos y solo emplea electrones de alta energía para romper los enlaces carbono- hidrógeno y facilitar la reticulación.

Plomería

Colector para sistema de calefacción radiante con tubería PEX
Esta válvula exterior de cobre se ha reventado debido a la congelación; varios informes sugieren que el PEX tarda más en reventar en condiciones de congelación.
La flexibilidad del PEX permite menos conexiones, un mejor flujo de agua y una instalación más rápida, sencilla y económica que la de materiales similares.
Un conector de presión PEX permite al instalador unir tuberías de cobre y PEX simplemente presionándolas para lograr un ajuste hermético.
Accesorios de engaste de latón, otro tipo popular de accesorios utilizados principalmente para conectar PEX a PEX, PEX a tuberías roscadas. 1. Codos de oreja de caída conectan PEX y tubería roscada en un ángulo de 90 grados 2. Adaptador de soldadura de PEX a cobre 3. Adaptador roscado de PEX a cobre 4. Adaptador roscado hembra de PEX 5. Tapón PEX: termina el extremo de la tubería 6. Acoplamiento de PEX a PEX 7. Codo de 90 grados de PEX a PEX 8. Adaptador de PEX a cobre 9. Codo de 90 grados de PEX a cobre 10. Te de PEX de 3 vías PEX x PEX x PEX.
Herramientas y accesorios utilizados en una instalación de plomería con tuberías PEX. (1) Herramienta de engaste para apretar una banda de metal para unir una tubería y un accesorio (2) Acoplamiento de compresión para unir dos tuberías de 1/2 pulgada (cobre o PEX) (3) "Conexión en T" para conectar tuberías de 3/4", 3/4" y 1/2" (4) Conexión de cobre a PEX de 1/2" (requiere soldadura) (5 y 6) Herramientas para deshacer conexiones PEX (7) Anillos de engaste para apretar la banda de metal para conectar PEX a un accesorio (8) Cortador de tubos PEX.

Las tuberías de PEX se utilizan ampliamente para reemplazar el cobre en aplicaciones de plomería. Una estimación de 2006 indicaba que el uso residencial de PEX para el suministro de agua potable a los grifos domésticos aumentaba un 40 % anualmente. [ 18 ] En 2006, The Philadelphia Inquirer recomendó que los instaladores de plomería cambiaran las tuberías de cobre por tuberías de PEX. [ 19 ]

A principios y mediados del siglo XX, las tuberías de fontanería producidas en masa se fabricaban con acero galvanizado. Debido a que los usuarios experimentaron problemas con la acumulación interna de óxido , que reducía el volumen de agua, estas fueron reemplazadas por tuberías de cobre a finales de la década de 1960. [ 20 ] También se utilizaron tuberías de plástico con accesorios que utilizaban pegamento en décadas posteriores. Inicialmente, la tubería PEX fue la forma más popular de transportar agua en sistemas de calefacción radiante hidrónica , y se utilizó por primera vez en sistemas hidrónicos a partir de la década de 1960. [ 18 ] Los sistemas hidrónicos hacen circular agua desde una caldera o calentador a lugares de la casa que necesitan calor, como calefactores de zócalo o radiadores. [ 21 ] El PEX es adecuado para la recirculación de agua caliente. [ 22 ]

Gradualmente, el PEX se fue aceptando más para usos de plomería interior, como el suministro de agua a presión a los grifos y demás accesorios de la casa. Desde la década de 2000, las tuberías de cobre y de PVC se están reemplazando cada vez más por PEX. [ 20 ] El PEX se puede utilizar para instalaciones subterráneas, aunque un informe sugirió el uso de manguitos adecuados para dichas aplicaciones. [ 22 ]

Beneficios

Entre los beneficios de usar PEX en plomería se incluyen:

  • Flexibilidad . El PEX es una solución popular para la plomería residencial en construcciones nuevas debido a su flexibilidad. [ 23 ] La tubería de PEX se puede doblar fácilmente sin deformarse ni agrietarse, por lo que los tramos de tubería no necesitan ser rectos. El PEX se suele vender en rollos largos, lo que elimina la necesidad de unir tramos individuales de tubería recta para tramos largos. Para curvas poco profundas, la tubería de PEX se puede doblar y sostener con un soporte de metal o plástico duro, por lo que los codos solo se requieren para esquinas pronunciadas. Por el contrario, otros materiales comunes de plomería interior, como el PVC, el CPVC y el cobre , son rígidos y requieren accesorios angulares para adaptarse a cualquier curva significativa en un tramo de tubería.
  • Enrutamiento directo de tuberías . Dado que las tuberías PEX no requieren codos en la mayoría de los casos, a menudo es posible tender una línea de suministro directamente desde un punto de distribución hasta un accesorio de salida sin empalmes ni conexiones en la línea. Esto elimina la posible debilidad estructural o el costo asociado con las juntas. [ 18 ]
  • Menor caída de presión por turbulencia. Dado que las tuberías de PEX suelen tener menos curvas pronunciadas y empalmes que las tuberías de materiales rígidos, se espera una menor pérdida de presión entre el punto de distribución y los grifos. Una menor caída de presión se traduce en mayor presión de agua en lavabos, duchas e inodoros para una presión de suministro determinada. Por otro lado, el PEX puede permitir el uso de una bomba menos potente (y menos costosa) que otras alternativas para lograr la misma presión en los grifos.
  • Menor costo de materiales . El costo de los materiales para tuberías PEX es aproximadamente el 25% del de las alternativas. [ 24 ] [ 25 ] Por el contrario, el precio del cobre ajustado a la inflación se cuadruplicó con creces en las dos décadas comprendidas entre 2002 y 2022. [ 26 ]
  • Instalación más sencilla . Instalar tuberías PEX requiere mucha menos mano de obra que las de cobre o PVC, ya que no es necesario soldar ni pegar las tuberías. [ 24 ] Los constructores que instalan sistemas de calefacción radiante descubrieron que las tuberías PEX "facilitaron la instalación y evitaron problemas de funcionamiento". [ 23 ] Las conexiones PEX se pueden realizar uniendo dos piezas compatibles mediante un racor de compresión, o bien utilizando una llave ajustable o una herramienta de crimpado especial. [ 18 ] Generalmente, se necesitan menos conexiones y racores en una instalación PEX. [ 17 ]
  • No corrosivo . A diferencia del cobre, el PEX no se corroe cuando se expone a minerales o humedad. [ 17 ]
  • No existe riesgo de incendio durante la instalación . El método más antiguo y común para unir tuberías de cobre consiste en soldar las piezas con un soplete. El PEX elimina el riesgo asociado a esta llama abierta. [ 27 ]
  • Capacidad para fusionar nuevas tuberías PEX con sistemas de cobre y PVC existentes . Existen numerosos accesorios que permiten a los instaladores unir una tubería de cobre en un extremo con una línea PEX en el otro. [ 18 ] Estos acoplamientos permiten al instalador reducir o ampliar el diámetro de las tuberías en la transición a PEX, si así lo desea.
  • Adecuado para tuberías de agua caliente y fría . Una disposición práctica es usar códigos de colores para reducir la posibilidad de confusión. [ 28 ] Normalmente, se usa tubería PEX roja para agua caliente y tubería PEX azul para agua fría. [ 17 ]
  • Menos propenso a reventar por congelación . El PEX, debido a su flexibilidad, generalmente se considera más resistente a la rotura en condiciones de congelación que las tuberías de cobre o PVC. [ 29 ] Un informe sugirió que las tuberías de PEX llenas de agua, congeladas con el tiempo, se hincharán y se romperán; en contraste, las tuberías de cobre se "desgarran" y las de PVC se "hacen añicos". [ 30 ] El experto en viviendas Steve Maxwell sugirió en 2007 que las tuberías de PEX llenas de agua podrían soportar "cinco o seis ciclos de congelación-descongelación sin romperse", mientras que el cobre se rompería rápidamente con la primera congelación. [ 31 ] En viviendas estacionales nuevas sin calefacción, todavía se recomienda drenar las tuberías durante una temporada fría sin calefacción o tomar otras medidas para evitar que las tuberías revienten debido al frío. En construcciones nuevas, se recomienda que todas las tuberías de agua tengan una ligera pendiente para permitir el drenaje, si es necesario. [ 31 ]
  • Es posible el aislamiento de tuberías . Los materiales aislantes convencionales de espuma se pueden agregar fácilmente a las tuberías de PEX para reducir la pérdida de calor de las líneas de agua caliente, reducir la transferencia de calor a las líneas de agua fría y mitigar el riesgo de congelación en ambientes exteriores. [ 32 ]

Desventajas

  • Degradación por la luz solar. Las tuberías de PEX no se pueden usar en aplicaciones expuestas a la luz solar, ya que se degradan con bastante rapidez. [ 33 ] Antes de la instalación, deben almacenarse lejos de la luz solar y, después de la instalación, deben protegerse de la luz del día. Dejarlas expuestas a la luz solar directa durante tan solo 30 días puede provocar una falla prematura de la tubería debido a la fragilización. [ 33 ]
  • Perforación por insectos. Los tubos de PEX son vulnerables a ser perforados por las piezas bucales de los insectos fitófagos; en particular, se sabe que el chinche de las semillas de coníferas occidentales ( Leptoglossus occidentalis ) a veces perfora los tubos de PEX, lo que provoca fugas. [ 34 ]
  • Problemas con accesorios de latón amarillo . Se han reportado fallas en sistemas PEX en EE. UU., Canadá y Europa, lo que ha dado lugar a varias demandas colectivas pendientes . Se alega que las fallas son consecuencia de los accesorios de latón utilizados en el sistema PEX. Generalmente, los constructores y fabricantes han aprendido de estas experiencias y han encontrado los mejores materiales para los accesorios utilizados para conectar tuberías con conectores, válvulas y otros accesorios. Sin embargo, se reportaron problemas con un tipo específico de accesorio de latón utilizado en instalaciones en Nevada que causó una interacción negativa entre su agua dura rica en minerales [ 35 ] y los llamados accesorios de "latón amarillo" [ 22 ] . El zinc en los accesorios se filtró en el material de la tubería en una reacción química conocida como deszincificación , causando fugas u obstrucciones [ 35 ] . Una solución fue reemplazar los accesorios de latón amarillo, que tenían un 30 % de zinc, por accesorios de latón rojo, que tenían entre un 5 % y un 10 % de zinc. [ 36 ] Esto llevó a las autoridades de construcción de California a insistir en accesorios hechos de "latón rojo", que normalmente tiene un menor contenido de zinc y es poco probable que cause problemas en el futuro, ya que se han conocido problemas con estos accesorios específicos. [ 22 ]
  • Ajuste inicial a un nuevo sistema de plomería . Se reportaron algunos problemas en las primeras etapas, mientras los plomeros y los propietarios aprendían a adaptarse a los nuevos accesorios, y cuando las conexiones se realizaban de forma deficiente o incorrecta, pero los inspectores de viviendas generalmente no han notado ningún problema con PEX desde el año 2000. [ 37 ]
  • Adhesivos limitados para el aislamiento de tuberías . Algunos aislamientos aplicados a tuberías de PEX con ciertos adhesivos podrían tener un efecto perjudicial, provocando el envejecimiento prematuro de la tubería; sin embargo, se pueden utilizar otros materiales aislantes , como el aislamiento de espuma convencional, sin efectos negativos. [ 32 ]
  • Costos de instalación . En general, las conexiones PEX, especialmente las de tipo push-fit para bricolaje, son más caras que las de cobre, aunque no requieren soldadura. [ 18 ] Debido a la flexibilidad del PEX, generalmente requiere menos conexiones, lo que tiende a compensar el mayor costo por conexión.
  • Problemas potenciales en sistemas de calefacción radiante con tuberías PEX y componentes de hierro . Si se utilizan tuberías PEX simples en un sistema de calefacción radiante con radiadores u otras piezas ferrosas (es decir, fabricadas con hierro o sus aleaciones), existe la posibilidad de que se forme óxido con el tiempo. En tal caso, una solución es incorporar una barrera de oxígeno en estos sistemas para prevenir la oxidación. La mayoría de las instalaciones modernas de calefacción con tuberías PEX utilizan tuberías PEX recubiertas con una barrera de oxígeno.
  • Olores, sabor químico y posibles efectos en la salud. Hubo controversia en California durante la década de 2000 sobre preocupaciones de salud. Varios grupos bloquearon la adopción de PEX debido a la preocupación por la entrada de sustancias químicas en el agua, ya sea desde sustancias químicas fuera de las tuberías o desde sustancias químicas dentro de las tuberías, como el metil tert-butil éter y el alcohol terc-butílico . [ 38 ] Estas preocupaciones retrasaron la adopción de PEX en todo el estado durante casi una década. Después de una considerable "disputa legal de ida y vuelta", que fue descrita como una "montaña rusa judicial", los grupos en disputa llegaron a un consenso y California permitió el uso de PEX en todas las ocupaciones. [ 39 ] [ 40 ] Un informe de impacto ambiental y estudios posteriores determinaron que no había motivo de preocupación sobre la salud pública por el uso de tuberías de PEX. [ 39 ]

aprobaciones gubernamentales

El PEX ha sido aprobado para su uso en los cincuenta estados de los Estados Unidos , así como en Canadá , [ 17 ] incluyendo el estado de California , que aprobó su uso en 2009. [ 22 ] California permitió el uso de PEX para sistemas de agua domésticos caso por caso solo en 2007. [ 41 ] Esto se debió principalmente a preocupaciones sobre la corrosión de los colectores (en lugar de la tubería en sí) y California permitió que el PEX se utilizara para sistemas de calefacción radiante hidrónica pero no para agua potable. En 2009, la Comisión de Normas de Construcción aprobó la tubería de plástico PEX para el Código de Plomería de California (CPC), permitiendo su uso en hospitales, clínicas, residencias y construcción comercial en todo el estado. [ 22 ] La adopción formal del PEX en el CPC ocurrió el 1 de agosto de 2009, lo que permitió a las jurisdicciones locales aprobar su uso general, [ 42 ] aunque hubo problemas adicionales y se emitieron nuevas aprobaciones en 2010 con textos revisados ​​de la ley de 2007. [ 43 ]

Materiales alternativos

Las opciones de plomería alternativas incluyen:

  • Los compuestos de aluminio y plástico son tubos de aluminio laminados en el interior y el exterior con capas de plástico para su protección. [ 17 ]
  • Tubos corrugados de acero inoxidable , tuberías flexibles continuas hechas de acero inoxidable con interior de PVC y sometidas a pruebas de estanqueidad con aire. [ 17 ]
  • Tubería de polipropileno , similar en aplicación al CPVC pero un material químicamente inerte que no contiene sustancias nocivas y que reduce las emisiones peligrosas en caso de incendio. Se utiliza principalmente en sistemas de calefacción por suelo radiante, pero está ganando popularidad como tubería para agua potable doméstica, libre de lixiviaciones, sobre todo en aplicaciones comerciales.
  • Las tuberías de polibutileno (PB) son un tipo de polímero plástico que se utilizó en la fabricación de tuberías de agua potable desde finales de la década de 1970 hasta 1995. Sin embargo, se descubrió que los conectores de polioximetileno (POM o acetal) utilizados originalmente para conectar los tubos de polibutileno eran susceptibles al ataque químico intensificado por la adición de hipoclorito (un producto químico común utilizado para desinfectar el agua). Los conectores degradados pueden agrietarse y tener fugas en áreas de alta tensión, causando daños a la estructura del edificio circundante. Los sistemas posteriores que contienen accesorios de cobre no parecen tener problemas con el ataque del hipoclorito, pero el polibutileno ha caído en desuso debido a los costosos daños estructurales causados ​​por problemas anteriores y no está aceptado en Canadá ni en Estados Unidos.

PEX-AL-PEX

Las tuberías PEX-AL-PEX , también conocidas como AluPEX , PEX/Aluminio/PEX o tuberías multicapa , están compuestas por una capa de aluminio intercalada entre dos capas de PEX. Esta capa metálica actúa como barrera contra el oxígeno , impidiendo su difusión a través de la matriz polimérica y evitando que se disuelva en el agua del tubo y corroa los componentes metálicos del sistema. [ 44 ] La capa de aluminio es delgada, generalmente de 1 o 2  mm, y proporciona cierta rigidez al tubo, de modo que al doblarse conserva la forma (un tubo PEX normal recupera su forma original). Además, la capa de aluminio proporciona rigidez estructural adicional, lo que permite que el tubo sea apto para temperaturas y presiones de funcionamiento seguras más elevadas.

El uso de tuberías AluPex ha aumentado considerablemente desde 2010. Son fáciles de manipular y colocar. Se pueden formar curvas fácilmente a mano. Existen tubos para agua caliente y fría, así como para gas.

El sistema Kitec, un producto de tubería compuesta de PEX-Aluminio-PEX que antes se vendía en Canadá, se dejó de fabricar tras numerosas fallas prematuras causadas principalmente por la deszincificación de sus accesorios de latón, lo que provocó fugas y daños materiales. [ 45 ]

Herramientas PEX

Existen dos tipos de conectores que se pueden utilizar: de crimpado o de compresión. Los conectores de crimpado son menos costosos, pero requieren una herramienta de crimpado especializada. Los conectores de compresión se aprietan con llaves normales y están diseñados para permitir el desmontaje sencillo de secciones del sistema; además, son populares para trabajos pequeños, especialmente para proyectos de bricolaje, ya que evitan la necesidad de herramientas adicionales.

Un kit de herramientas PEX incluye varias herramientas básicas necesarias para realizar conexiones y uniones con tuberías PEX. En la mayoría de los casos, estos kits se compran en una ferretería local , una tienda de suministros de plomería o los arma el propietario o un contratista . Los kits de herramientas PEX tienen precios que van desde menos de $100 hasta más de $300. Un kit típico incluye herramientas de engaste , una herramienta de expansión para unir, herramientas de sujeción , cortadores de PEX, anillos, tablas y grapadoras .

Véase también

Referencias

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  2. 1 2 3 4 5 6 Baur, Erwin; Osswald, Tim A. (octubre de 2013). Saechtling Kunststoff Taschenbuch . Hanser, Carl. pag. 443.ISBN​  978-3-446-43729-6.Vista previa en kunststoffe.de
  3. ^ Koltzenburg , Sebastián; Maskós, Michael; Nuyken, Oskar (2014). Polímero: síntesis, Eigenschaften und Anwendungen (1 ed.). Espectro de Springer. pag. 406.ISBN​   978-3-642-34773-3.
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  18. 1 2 3 4 5 6 Romano, Jay (3 de septiembre de 2006). "Si las tuberías de cobre son demasiado costosas..." The New York Times . Recuperado el 9 de julio de 2011. El precio del cobre casi se ha cuadruplicado en los últimos cuatro años, y los plomeros y los aficionados al bricolaje están reconsiderando las alternativas a las tuberías y accesorios de cobre. Y a lo que algunos están recurriendo es a un material sintético flexible llamado PEX.
  19. ↑ Heavens, Alan J. (29 de julio de 2006). "Persiste la escasez de materiales de construcción: a pesar de la caída de la demanda de viviendas nuevas, el precio del cemento y el cobre se dispara"." . The Philadelphia Inquirer . p.  F25 . Consultado el 09-07-2011 . Las alternativas recomendadas a las tuberías de cobre incluyen: (1) Polietileno reticulado, conocido como PEX, adoptado por los instaladores de calefacción radiante por suelo radiante, ya que no se corroe ni desarrolla fugas puntuales. El PEX también resiste el cloro y la incrustación, y utiliza menos accesorios que las tuberías rígidas de plástico y metal. La tubería está aprobada para sistemas de plomería de agua potable fría y caliente, así como para sistemas de calefacción hidrónica en todos los códigos de plomería y mecánica de Estados Unidos y Canadá. (2) Compuesto de aluminio y plástico, una tubería de presión multiusos que puede distribuir agua fría y caliente en interiores y exteriores, y que también es muy adecuada para sistemas de calefacción por suelo radiante y deshielo. Está hecha de tubo de aluminio laminado a capas interiores y exteriores de plástico. (3) Tubería corrugada de acero inoxidable, que se utiliza como alternativa a las tuberías de gas tradicionales de hierro negro roscadas para uso residencial, comercial e industrial. Aplicaciones. Consiste en un tubo continuo y flexible de acero inoxidable con revestimiento exterior de PVC. El tubo se fabrica en bobinas que se someten a pruebas de estanqueidad con aire.
  20. 1 2 Stone, Barry (22 de julio de 2006). "Una casa de 50 años merece una inspección especial" . The Washington Post . Consultado el 9 de julio de 2011. El uso de tuberías de agua de acero galvanizado se abandonó en favor del cobre a finales de la década de 1960, y ahora la industria de la plomería ha pasado del cobre al PEX (polietileno reticulado). El problema con las tuberías galvanizadas antiguas es que suelen tener acumulación interna de óxido, lo que reduce el volumen de agua... (Barry Stone => inspector de viviendas)
  21. ↑ Heavens, Al (20 de enero de 2011). "Intentando evitar problemas con el proyecto de suelo radiante" . Chicago Tribune . McClatchy/Tribune News . Recuperado el 9 de julio de 2011. Los sistemas hidrónicos hacen circular agua desde una caldera o calentador de agua a través de circuitos de tuberías de polietileno, a menudo llamadas por la marca Pex, pero existen otras. Las tuberías se instalan normalmente sobre el subsuelo en paneles ranurados o rejillas encajables; se sujetan a tiras de aluminio en la parte inferior del suelo; o se incrustan en hormigón vertido, o en un material más ligero similar al hormigón, especialmente en baños o cocinas.
  22. 1 2 3 4 5 6 Mader, Robert P. (2 de septiembre de 2010). "California aprueba el PEX para plomería, de nuevo" . Contractor Mag . Recuperado el 9 de julio de 2011. El PEX pasó a formar parte del Código de Plomería de California en agosto de 2009, luego de la certificación de enero de 2009 por parte de la CBSC de un Informe de Impacto Ambiental (EIR) sobre el PEX y la posterior adopción unánime por parte de la comisión de regulaciones que aprueban los sistemas de distribución de agua PEX.... La acción de la Comisión permite el uso de PEX en todo el estado en hospitales, clínicas, escuelas, residencias y estructuras comerciales.... La CBSC reinstauró el PEX con las salvedades de que el PEX subterráneo debe estar revestido, el material debe resistir el agua caliente recirculante, los accesorios no se deszincificarán y los sistemas PEX deben llenarse y enjuagarse....
  23. 1 2 Heavens, Alan J. (11 de agosto de 2006). "No Cool Solution to Removing Heated Tiles" . The Philadelphia Inquirer . Recuperado el 9 de julio de 2011 . Supongo que la calefacción radiante por suelo radiante implica tuberías incrustadas en Gypcrete, una mezcla ligera de hormigón y yeso que, junto con el cambio a tuberías PEX flexibles, ha hecho que la instalación sea fácil y el funcionamiento sin problemas.
  24. 1 2 Programa de televisión Ed el fontanero , DIY Network , 2006
  25. ↑ Spiegel , Jan Ellen (20 de abril de 2008). "La casa que construyó Green" . The New York Times . Consultado el 9 de julio de 2011. (Página 2 de 4) Hay calefacción radiante por suelo radiante y los inodoros utilizan agua de lluvia almacenada en una cisterna. Los suelos, las puertas y los paneles de las paredes se recuperaron de casas antiguas que fueron demolidas en otras partes del estado. En lugar de tuberías de cobre, el agua circulará por tuberías de Pex, tubos de polietileno flexibles más económicos derivados del petróleo, pero que aun así podrían ser más ecológicos que las tuberías de cobre. "Es una solución de compromiso", dijo el Sr. Johnson, quien comentó que le preocupaban un poco los aspectos sanitarios del Pex. "Para ser sincero, no pude obtener una buena opinión al respecto. Me cansé de preguntar a un montón de gente".
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  28. ↑ Kogel, John (13 de julio de 2009). "Problemas con PEX" . Inspection News . Consultado el 9 de julio de 2011. Una vez que hayas trabajado con PEX, nunca volverás a usar ese otro pegamento apestoso. A veces vemos tramos de cobre en el calentador de agua, el resto es PEX. Además, cuando usan los colores rojo y azul, caliente es caliente y frío es frío.
  29. ↑ Romano, Jay (28 de enero de 2009). "Antes y después de la última gota" . The New York Times . Recuperado el 9 de julio de 2011. Las tuberías, tradicionalmente hechas de cobre, pueden reventar si el agua en su interior se congela, porque el agua se expande al congelarse, pero el cobre no. Si el agua se expande demasiado, no tiene a dónde ir más que hacia afuera, lo que obliga a la tubería a reventar en el punto congelado. Tom Kraeutler, presentador del programa de radio sindicado "The Money Pit", dijo que la mayoría de las casas tienen un punto particular donde las tuberías tienden a congelarse. Si hay congelación bastante constante en un área, dijo, es prudente redirigir las tuberías y reemplazarlas con PEX, una tubería de plástico flexible que es mucho menos propensa a reventar que el cobre. Sin embargo, al igual que el cobre, el PEX puede congelarse, como ahora sabe el Sr. Carter, quien se mudó en diciembre. La casa fue construida con materiales modernos, incluyendo tuberías de PEX, pero como la vivienda solo tenía seis años, no creyó que tuviera que preocuparse por las tuberías congeladas.
  30. ↑ Downs, Stacy (24 de febrero de 2006). "Las tuberías congeladas pueden provocar una inundación de problemas" . Chicago Tribune . Knight Ridder/Tribune . Consultado el 9 de julio de 2011. Las tuberías congeladas se rompen de manera diferente según el material, dijo Water. El cobre se desgarra, el PVC (cloruro de polivinilo) se rompe y el PEX (polietileno) se hincha y se desgarra.
  31. 1 2 Maxwell, Steve (14 de julio de 2007). "El yeso puede no funcionar en la zona costera" . Toronto Star . Recuperado el 9 de julio de 2011. Comience asegurándose de que todos los tramos de tubería de suministro de agua tengan una ligera pendiente hacia abajo hasta las válvulas de drenaje centrales. Además, asegúrese de especificar que todos los sifones de drenaje permanezcan accesibles y sean del tipo que incluye un tapón extraíble en la parte inferior. Como precaución adicional, instale tuberías de suministro PEX-al-PEX en lugar de cobre. Si accidentalmente queda agua en estas tuberías, soportarán cinco o seis ciclos de congelación-descongelación sin romperse. La tubería de cobre, por otro lado, se rompe rápidamente cuando contiene agua que se congela.
  32. 1 2 Maxwell, Steve (28 de febrero de 2009). "Pon a prueba la reparación del sótano en condiciones de lluvia" . Toronto Star . Recuperado el 9 de julio de 2011. P: ¿Es seguro usar aislamiento de envoltura de tuberías en tuberías de suministro de agua PEX? En una revista publicada por un minorista de mejoras para el hogar, advierte que una reacción química entre el aislamiento y el PEX eventualmente destruirá las tuberías. ¿Es esto cierto? R: Para responder a su pregunta, contacté a uno de los mayores productores de tuberías PEX del mundo. El único problema potencial que conocen tiene que ver con ciertos tipos de adhesivos que tocan la superficie de la tubería. El PEX incluye antioxidantes para estabilizarlo contra el cloro, y estos antioxidantes pueden desestabilizarse en una reacción con adhesivos, posiblemente envejeciendo la tubería prematuramente. Dicho esto, no conocen ningún problema relacionado con una reacción química entre el PEX y el aislamiento de envoltura de tuberías de espuma convencional. Instalé aislamiento de espuma en PEX en mi propia casa hace aproximadamente un año, y no hay señales visibles de problemas.
  33. 1 2 Kibbel, Bill; Katen, Jim; Kienitz, Nolan E. (2006–2007). "Problemas con PEX y la luz solar" . The Inspector's Journal. Archivado del original el 3 de octubre de 2011. Recuperado el 9 de julio de 2011. Bueno, las instrucciones del fabricante que he leído y la Asociación de Tuberías de Plástico dicen que no se puede instalar donde esté expuesto a la luz solar directa... He oído hablar de algunos problemas bastante serios con PEX que está expuesto a la luz solar. Las preocupaciones de su cliente son válidas... Otro factor importante es cómo se ha "manejado" el producto desde la fabricación hasta la instalación en el sitio... Tuve un cliente, con una casa nueva, que fue recomprada por la compañía de plomería debido al mal manejo del PEX que había causado más de 10 fugas en menos de 7 meses.
  34. ↑ Bates, SL 2005. Daños a materiales comunes de plomería causados ​​por Leptoglossus occidentalis (Hemiptera: Coreidae) durante el invierno. Canadian Entomologist 137: 492-496.[journals.cambridge.org/article_S0008347X00002807]
  35. 1 2 Pope, Jeff (22 de enero de 2009). "Comienzan los trabajos de tuberías en las casas involucradas en la demanda de Kitec" . Las Vegas Sun. Recuperado el 9 de julio de 2011. Las tuberías de polietileno contenían una fina capa de aluminio que mantenía su forma mientras los plomeros la retorcían y doblaban. Las tuberías de plástico sin aluminio requieren más anclaje porque vuelven a una línea recta. Sin embargo, las tuberías no están fallando. Son los accesorios de latón que conectan las tuberías a los accesorios de cobre en válvulas, calentadores de agua y suavizadores. El problema es una reacción química conocida como deszincificación, que acelera la corrosión en los accesorios de latón cuando se exponen al oxígeno y la humedad. El latón es una aleación compuesta principalmente de cobre y zinc. Cuando ocurre la deszincificación, el zinc se lixivia de los accesorios, dejando un bloqueo de óxido de zinc que provoca fugas, restricción del flujo de agua y roturas.
  36. ↑ Pope, Jeff (23 de febrero de 2009). "Los problemas de plomería podrían seguir aumentando" . Las Vegas Sun. Recuperado el 9 de julio de 2011. El latón amarillo suele tener alrededor del 30 por ciento de zinc. Cuando el latón amarillo se expone al agua dura rica en minerales del sur de Nevada, el zinc se elimina y se acumula dentro de las tuberías, lo que provoca obstrucciones y roturas, según documentos judiciales en la demanda de Kitec. El proceso se llama deszincificación. El latón rojo suele tener entre un 5 y un 10 por ciento de zinc y se está utilizando para reemplazar el latón amarillo en las casas del valle construidas por Richmond American y Pulte.
  37. ↑ Menelly, Ted (13 de julio de 2009). "Problemas con PEX" . Inspection News . Recuperado el 9 de julio de 2011. Solo un par de fugas en conexiones mal aplicadas. Aparte de eso, realmente no he visto ninguna. La mayoría, no todas, pero la mayoría de las casas nuevas tienen PEX. Hay algunas que todavía usan solo cobre. Lo he visto usar mucho en remodelaciones con muchas casas que he inspeccionado que han tenido tuberías nuevas. Es más fácil pasarlo por los áticos y los espacios reducidos. Supongo que han pasado, ¿qué?, unos 10 años desde su uso principal. Supongo que solo el tiempo lo dirá. Hubo muchas quejas al principio, pero no muchas ahora.
  38. ↑ "Código de Normas de Construcción de California" (PDF) . Estado de California. 2007. Consultado el 15 de agosto de 2011. ... El material PEX es susceptible a la lixiviación química, tanto del medio ambiente exterior como de sustancias químicas que se filtran del propio material PEX....
  39. 1 2 "Montaña rusa de tuberías: Tras una reciente exclusión, las tuberías PEX vuelven al Código de Plomería de California" . Plomería y Mecánica. 1 de octubre de 2010. Consultado el 15 de agosto de 2011. ... controversia en California ... lo que resultó en una serie de disputas legales sobre cuestiones de salud, seguridad y rendimiento relacionadas con la tubería flexible.... Esa montaña rusa judicial finalmente se detuvo a mediados de agosto cuando una coalición de organizaciones de consumidores, ambientalistas, de salud pública y laborales llegó a un acuerdo con el estado y la industria de tuberías de plástico ... Como resultado, la Comisión de Normas de Construcción de California ahora permite el uso de PEX en todas las ocupaciones...
  40. ↑ Sweet, Jack (1 de octubre de 2010). "¿Qué fue esa ráfaga de actividad el verano pasado?" . Reeves Journal . Recuperado el 15 de agosto de 2011 . Se gestó, llegó a un punto crítico y luego terminó casi tan rápido como se tarda en contar la historia. El PEX, formalmente conocido como tubería de polietileno reticulado, fue expulsado administrativamente de los códigos de plomería de California. Luego, casi tan rápido como la noticia se extendió a la industria en general, el PEX volvió a contar con el beneplácito del estado, aunque con algunas estipulaciones sobre su uso que no existían antes.
  41. ↑ Tabla 6-4 del CPC de 2007, nota al pie 1; anteriormente: CPC 604.1 #2001
  42. ↑ "(Comunicado de prensa) Se añade por unanimidad la tubería de plástico PEX al código de plomería de California; funcionarios estatales certifican un informe de impacto ambiental favorable" . Reuters . 27 de enero de 2009. Consultado el 23 de junio de 2009 .{{cite news}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace )
  43. ↑ "Comisión de Normas de Construcción" . Estado de California. 2010. Consultado el 9 de julio de 2011. El 16 de agosto de 2010, la Comisión de Normas de Construcción de California certificó el Informe Final de Impacto Ambiental y aprobó las regulaciones que permiten el uso de tuberías PEX. El documento de Términos Expresos Finales Aprobados representa el texto final que se publicará en el Código de Plomería de California de 2007 y en el Código de Plomería de California de 2010 (vigente a partir del 1 de enero de 2011), con el tachado y el subrayado eliminados para mayor claridad. Todos los demás documentos de reglamentación de las agencias que aparecen en esta página también fueron aprobados por la Comisión, pero no tienen el tachado y el subrayado eliminados.
  44. ↑ "Opciones de PEX" . Boletín informativo sobre sistemas de calefacción para el hogar . Archivado del original el 11 de junio de 2008. Consultado el 12 de junio de 2008 .
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