Cualquier tubo de polietileno a presión que vaya a comprar queda descrito por tres números: el diámetro exterior, el espesor de pared y la calidad del material. El SDR reduce los dos primeros a una relación, y es esa relación —no el diámetro— la que fija la presión que el tubo aguanta.
Esto es lo que más sorprende a los compradores: un DN110 SDR 11 y un DN630 SDR 11 aguantan exactamente la misma presión. El grande tiene una pared mucho más gruesa, pero proporcionalmente la misma pared, y la presión sigue a la proporción.
Qué es realmente el SDR
SDR = OD ÷ wall thickness
DE es el diámetro exterior en milímetros; el espesor es la pared mínima en milímetros. Ambos medidos, no nominales.
Un SDR menor significa una pared más gruesa respecto al paso interior y, por tanto, una clase de presión mayor. El SDR 7 es un tubo minero de pared gruesa; el SDR 41, un tubo delgado para gravedad o baja carga. El número va en contra de la intuición de que más grande es más resistente, y es la primera fuente de errores de prescripción que vemos.
La vía métrica: ISO 4427 y EN 12201
Fuera de Norteamérica la clase de presión se expresa como PN: la presión nominal en bar que el tubo aguanta con agua a 20 °C durante 50 años. Sale de la resistencia mínima requerida de la resina y de un coeficiente de diseño.
PN = (20 × MRS) ÷ (C × (SDR − 1))
MRS es la resistencia mínima requerida en MPa: 10,0 para PE 100 y 8,0 para PE 80. C es el coeficiente de diseño, 1,25 para agua según ISO 4427.
Introduzca PE 100 y C = 1,25 y toda la tabla PN sale de una sola división. Por eso un tubo PE 100 en SDR 11 es PN 16 en todo el mundo ISO, en cualquier diámetro y de cualquier fabricante.
| SDR | Clase | Presión nominal | Uso típico |
|---|---|---|---|
| SDR 7,4 | PN 25 | 25 bar | Relaves mineros, bombeo a gran altura |
| SDR 9 | PN 20 | 20 bar | Impulsiones, proceso industrial |
| SDR 11 | PN 16 | 16 bar | El estándar de la distribución de agua potable |
| SDR 13,6 | PN 12,5 | 12,5 bar | Distribución cuando la carga lo permite |
| SDR 17 | PN 10 | 10 bar | Arterias, redes por gravedad |
| SDR 21 | PN 8 | 8 bar | Riego, trasvase a baja carga |
| SDR 26 | PN 6 | 6 bar | Saneamiento a presión, drenaje |
| SDR 33 | PN 5 | 5 bar | Carga muy baja, entubado |
| SDR 41 | PN 4 | 4 bar | Gravedad, canalización |
La vía imperial: ASTM y PE4710
La práctica norteamericana parte de la misma física y llega al psi por otro vocabulario. La resina se llama PE4710 en lugar de PE 100, la resistencia se expresa como base de diseño hidrostático en psi, y el factor de seguridad se aplica de otra manera.
PR = (2 × HDS) ÷ (DR − 1)
HDS es la tensión de diseño hidrostático en psi: 1.000 psi para PE4710 en servicio de agua a 73,4 °F, derivada de un HDB de 1.600 psi con un factor de 0,63.
| DR | Presión | Clase métrica próxima | Diferencia |
|---|---|---|---|
| DR 7,3 | 333 psi | PN 25 (363 psi) | La clase métrica es mayor |
| DR 9 | 250 psi | PN 20 (290 psi) | La clase métrica es mayor |
| DR 11 | 200 psi | PN 16 (232 psi) | La clase métrica es mayor |
| DR 13,5 | 160 psi | PN 12,5 (181 psi) | La clase métrica es mayor |
| DR 17 | 125 psi | PN 10 (145 psi) | La clase métrica es mayor |
| DR 21 | 100 psi | PN 8 (116 psi) | La clase métrica es mayor |
| DR 26 | 80 psi | PN 6 (87 psi) | La clase métrica es mayor |
Temperatura: la reducción que nadie aplica a tiempo
Ambas tablas suponen agua a temperatura ambiente. El polietileno pierde resistencia al calentarse, y no poco. Un tubo con agua de proceso a 40 °C conserva alrededor de tres cuartas partes de su presión nominal; a 60 °C, cerca de la mitad.
| Temperatura de servicio | Factor | SDR 11 (PN 16) queda en | SDR 17 (PN 10) queda en |
|---|---|---|---|
| 20 °C | 1,00 | 16 bar | 10 bar |
| 30 °C | 0,87 | 13,9 bar | 8,7 bar |
| 40 °C | 0,74 | 11,8 bar | 7,4 bar |
| 50 °C | 0,62 | 9,9 bar | 6,2 bar |
| 60 °C | 0,50 | 8,0 bar | 5,0 bar |
Elegir un SDR en la práctica
- 1
Parta de la presión más alta que verá el tubo
No la de servicio: el golpe de ariete. El arranque de bomba y el cierre de válvula superan con creces el régimen permanente. El PE tolera el transitorio mucho mejor que los materiales rígidos, pero la clase debe cubrirlo igualmente.
- 2
Aplique el factor de temperatura
El agua potable enterrada está bastante cerca de 20 °C como para ignorarlo. El agua de proceso, el agua de mina y todo lo aéreo en clima cálido, no.
- 3
Mire el método de instalación, no solo el servicio
La instalación sin zanja carga el tubo durante el tiro, con independencia de la presión de servicio. La perforación dirigida y el entubado suelen llevar a SDR 17 o más grueso, sea cual sea la carga.
- 4
Confirme por escrito la calidad de la resina
PE 100 y PE 80 al mismo SDR están separados por una clase completa de presión. Una oferta que no nombra la calidad no es comparable con una que sí lo hace.
Cuatro errores vistos en pliegos reales
- Pedir una clase de presión y un espesor que se contradicen: el plano dice PN 10 y el cuadro de precios, 10 mm de pared en DN200, que es PN 12,5.
- Convertir psi a bar aritméticamente y pedir después esa clase exacta. 200 psi son 13,8 bar, que no es una clase; el tubo buscado es PN 16.
- Suponer que un diámetro mayor necesita un SDR menor para el mismo servicio. No lo necesita, aunque sí exige pensar más en manipulación y transitorios.
- Comparar un precio de PE 100 con uno de PE 80 al mismo SDR. El tubo de PE 80 está una clase por debajo y debería costar menos.
Leer el marcado
Todo lo anterior va impreso en el propio tubo. Un marcado habitual indica: fabricante, PE 100, DN110, SDR 11, PN 16, la norma de fabricación, la fecha de producción y el lote. Si un suministro llega sin marcado legible, no puede contrastarse con la especificación, y no hay forma de remontarse al lote de resina si falla más adelante.
