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Artículos técnicos

PEAD, fundición dúctil o PVC: una comparación honesta desde el fabricante

Casi todo lo escrito sobre esta comparación lo publica alguien que vende uno de los tres. Esta página no es una excepción: nosotros extruimos polietileno. Así que en lugar de pedirle que confíe en la conclusión, expone dónde gana realmente cada material, incluidos los dos argumentos contra nuestro propio producto que consideramos ciertos.

Redactado por Chen Hao, Director técnico, HDPE Factory13 min de lectura
Tubería PEAD 100 de gran diámetro y conductos de colores llenando el patio de almacenaje

La literatura sobre esta cuestión es inusualmente partidista. Las comparaciones más completas entre fundición dúctil y plásticos las publica la propia asociación de investigación de la industria de la fundición; las réplicas más completas, las asociaciones de plásticos. Ambos conjuntos de cifras son defendibles y ambos están seleccionados.

Nosotros tampoco somos neutrales. Lo que sigue intenta ser útil de todos modos, precisando en qué condiciones cambia la respuesta.

Dos argumentos contra el PEAD que son correctos

Ninguno de los dos argumentos descalifica al polietileno. Ambos cambian la respuesta en un conjunto definido de proyectos, y a un suministrador que no lo diga no vale la pena escucharle en lo demás.

Dónde gana de verdad el PEAD

  • Fugas. Las uniones soldadas no tienen junta que se relaje ni enchufe que se descalce. En una red de distribución el agua se pierde en la unión, y quitar la unión quita la pérdida.
  • Movimientos del terreno. El PE flexa. En zona sísmica, en subsidencia minera, en aluviales blandos, una conducción capaz de deformarse sobrevive a episodios que fracturan a los materiales rígidos.
  • Suelos y aguas agresivos. Sin protección catódica, sin revestimiento interior, sin recubrimiento que dañar en la manipulación. Es el argumento que decide la mayoría de las obras costeras e industriales.
  • Instalación sin zanja. Tiradas largas soldadas se tiran por una perforación o dentro de una conducción deteriorada. Los materiales rígidos en barras cortas con uniones no pueden hacerlo sin un método completamente distinto.
  • Manipulación. Un tramo de PE lo mueven dos personas donde el equivalente de fundición pide una grúa. En una obra aislada sin medios de izado, eso no es comodidad: es viabilidad.
Relative performance on six criteria. HDPE leads on leak-tight joints, ground movement, corrosion resistance and trenchless installation. Ductile iron leads on bore for a given nominal size and on tensile strength. PVC matches HDPE on corrosion and sits between the two elsewhere.HDPEDuctile ironPVCLeak-tight jointsBore for nominal sizeTensile strengthGround movementCorrosion resistanceTrenchless install
Los tres materiales frente a los criterios que suelen decidir una conducción municipal. Ninguno encabeza todo, y es la forma del perfil lo que debe encajar con el proyecto.

Uno al lado del otro

Comparación para conducciones de agua potable enterradas
CriterioPEAD (PE 100)Fundición dúctilPVC-U / PVC-O
Tipo de uniónSoldada, monolíticaEnchufe y campana con juntaJunta o encolado
Fugas en las unionesNinguna por diseñoDepende de la juntaDepende de la junta
CorrosiónInmuneRequiere revestimiento y a menudo protecciónInmune
Diámetro interior para un tamaño nominalMenorEl mayorIntermedio
Resistencia a tracciónLa menorLa mayorMedia
Movimientos del terrenoExcelentePobre a regularPobre
Instalación sin zanjaExcelenteLimitadaLimitada
Peso a manipularEl más ligeroEl más pesadoLigero
Tolerancia al golpe de arieteAltaMediaBaja: frágil por encima de su clase
Reparación en obraSoldadura, requiere energíaManguito mecánicoManguito mecánico
Vida de diseño50+ años50+ años50+ años
El PVC-O (orientado molecularmente) cierra buena parte de la diferencia de resistencia frente al PVC-U y conviene tratarlo aparte donde esté disponible; sigue siendo un sistema con junta.

El coste, con honestidad

Las comparaciones de coste de ciclo de vida publicadas sitúan al PEAD entre un 40 y un 45 % por debajo de la fundición dúctil a cincuenta años, y las elaboran partes interesadas. Las comparaciones del lado de la fundición dan ganadora a la fundición en cuanto se cuenta la energía de bombeo. Ambas tienen razón sobre su propio modelo, y los modelos difieren en si incluyen la energía de bombeo y en cómo valoran las fugas.

  1. 1

    El precio del material es la cifra menos útil

    Es la que más se compara y la menor parte de una conducción terminada. La instalación, la mano de obra de unión, el ancho de excavación y los medios de izado suelen dominar.

  2. 2

    La energía de bombeo favorece al mayor diámetro interior

    En una red por gravedad es irrelevante. En una red bombeada de forma continua puede superar toda la diferencia de inversión a cincuenta años, y favorece a la fundición dúctil.

  3. 3

    Las fugas favorecen al sistema soldado

    Una red de distribución que pierde una quinta parte de lo que entra —habitual en redes antiguas— lo pierde en uniones y acometidas. Es la cifra que más se mueve a favor del PEAD, y la que los modelos del lado de la fundición suelen omitir.

  4. 4

    Haga el cálculo para su red

    Bombeada o por gravedad, tasa de fugas, tarifa energética, condiciones del terreno. La respuesta se invierte con esas cuatro entradas, y precisamente por eso las conclusiones publicadas se contradicen.

Una regla de decisión breve

Qué especificaríamos, y cuándo
Carácter del proyectoPrimera opciónMotivo
Red de distribución con objetivo de reducir fugasPEADLas uniones soldadas eliminan el mecanismo de pérdida
Arteria bombeada larga, manda la energíaFundición dúctilMayor diámetro interior para el mismo nominal
Terreno sísmico o con subsidenciaPEADSe deforma en lugar de fracturarse
Suelo agresivo o agua subterránea salinaPEAD o PVCSin vía de corrosión
Renovación sin zanja de una conducción deterioradaPEADEl único sistema que se tira como tirada continua
Vista o aérea con cargas puntualesFundición dúctilMargen a tracción
Saneamiento por gravedad, decidido por costePVC o PE de pared estructuradaLa base de cálculo es la rigidez anular, no la clase de presión
Conducción de agua y haces de conductos tendidos a lo largo de una zanja abierta en obra
La mayor parte del coste de una conducción está en esta fotografía, no en el tubo. Las comparaciones que se detienen en el precio por metro responden a la pregunta equivocada.
Tubería de pared estructurada en una red de drenaje agrícola. Donde la base de cálculo es la rigidez anular en vez de la presión, la comparación entre materiales vuelve a cambiar de forma.

Preguntas para cualquier suministrador, nosotros incluidos

  • ¿Qué hipótesis de bombeo hay en su modelo de coste de ciclo de vida, y qué pasa con la respuesta si la cambio?
  • ¿Qué tasa de fugas ha supuesto para la alternativa con juntas, y de dónde sale esa cifra?
  • ¿La afirmación sobre vida de diseño es suya o de la norma?
  • ¿Cuál es el diámetro interior —no el nominal— en la clase que está ofertando?
  • ¿Quién ensayó el lote de resina de este pedido, y puedo ver el certificado?

Fuentes y normas

Preguntas frecuentes

¿De verdad sale más barato el PEAD que la fundición dúctil a lo largo de la vida de una conducción?
Normalmente sí, pero no siempre, y las cifras publicadas del 40–45 % proceden de partes interesadas. Depende sobre todo de si la red es bombeada y de la tasa de fugas supuesta para la alternativa con juntas. En una arteria bombeada de forma continua con dimensionado justo, el mayor diámetro interior de la fundición puede superar el ahorro de inversión.
¿Por qué un DN315 de PE lleva menos agua que un DN300 de fundición dúctil?
Porque los tamaños de PE son diámetros exteriores y la pared es gruesa. Un DN315 SDR 17 tiene un interior cercano a 277 mm, mientras que el DN300 de fundición dúctil ronda los 300 mm. Dimensione el PE por diámetro interior y caudal necesario, no por el número nominal.
¿Falla el PEAD en terremotos?
Se comporta mejor que las alternativas rígidas. El polietileno se deforma y recupera donde la fundición y el PVC fracturan en las uniones, y por eso se especifica en zona sísmica y en terrenos con subsidencia minera.
¿Es el PVC un término medio razonable?
Para obra por gravedad y baja presión, a menudo sí, y el PVC-O reduce la diferencia de resistencia en aplicaciones a presión. Sigue siendo un sistema con juntas, de modo que no ofrece la estanquidad de una conducción soldada, y es frágil por encima de su clase donde el PE tolera el transitorio.
¿Qué material dura más?
Los tres están diseñados para 50 años o más y los tres lo superan con regularidad cuando se instalan bien. La vida de diseño rara vez es el factor decisivo; lo son el terreno, el método de unión y la instalación.

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