NTE INEN 0134: Ensayo de doblado para tubos de acero de sección circular

2009·0.7 MB·Spanish

by  Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN)

Republic of Ecuador
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NTE INEN 0134 (2009) (Spanish): Ensayo de
doblado para tubos de acero de sección
circular

INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN

Quito - Ecuador

NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 134:2009
Primera Revisión

ENSAYO DE DOBLADO PARA TUBOS DE ACERO DE SECCION
CIRCULAR.

Primera Edición

BENT TEST FOR CIRCULAR SECTION STEEL PIPES

First Edition

DESCRIPTORES: Metalurgia, ensayos de metales, ensayos mecánicos, ensayo de doblado, tubos de sección circular
MC 06.01-304
CDU: 621.774.2:620.177
CIIU: 3710
ICS: 77.040.10
CDU: 621.774.2:620.177 CIIU: 3710

ICS: 77.040.10 MC 06.01-304

NTE INEN
Norma Técnica ENSAYO DE DOBLADO PARA TUBOS DE ACERO DE SECCIÓN
134:2009
Ecuatoriana CIRCULAR
Primera Revisión
Voluntaria
2009-02

1. OBJETO

ón 1.1 Esta norma tiene por objeto establecer el método para determinar la capacidad de los tubos
cci metálicos de sección transversal circular para soportar la deformación plástica durante el ensayo de
u
d doblado.
o
pr
e
a r 2. ALCANCE
a l
d
bi 2.1 Esta norma se aplica a los productos tubulares de acero laminado en frío cuyo diámetro exterior
hi
o es inferior o igual que 65 mm; el rango del diámetro exterior para el cual esta norma aplica puede
r
P
– estar especificado, exactamente, en la norma particular de cada producto.
or
d
a
u
c
E 3. DEFINICIONES
o-
uit
Q 3.1 Para efectos de esta norma se aplican las siguientes definiciones:
–
o
r
ag 3.1.1 Probeta de ensayo. Es una porción de material debidamente preparado para un ensayo
m
Al mecánico.
y
9
2 3.1.2 Ángulo de doblado. Es el ángulo que forma una de las ramas de la probeta bajo carga, con la
8-
E prolongación de la otra.
o
n
e
r
o 3.1.3 Punto o. Es el centro del radio de giro
M
o
z
eri 3.1.4 Desarrollo de la curva del tubo (L). Es La longitud del segmento doblado medida sobre el eje
u
q neutro del tubo.
a
B
–
9 3.1.5 Altura de la curva del tubo (P). Es el radio medido desde el “punto o” hasta la fibra externa del
9
9 tubo una vez conseguidos los 90º
3
01-
17- 3.1.6 Radio medio (RM). Es el radio medido desde el “punto o” hasta el eje neutro del tubo una vez
silla conseguidos los 90º
a
C
–
N
E 4. SIMBOLOGÍA
N
n, I
ó 4.1 Los símbolos, designaciones y unidades para el ensayo de doblado de tubos correspondientes a
ci
a los números de las figuras anexas a esta norma son los indicados en la tabla 1.
z
ali
m
or TABLA 1. Símbolos y designaciones
N
e
d
o
n
a Número Designación Símbolo Unidad
ri
o
at
u
Ec 1 Diámetro exterior de la probeta D mm
o 2 Diámetro interior de la probeta d mm
ut
stit 3 Espesor de pared de la probeta a(1) mm
n 4 Radio interior de doblado r mm
I
5 Ángulo mínimo de doblado α º (grados)
6 Longitud de la probeta antes del Lo mm
ensayo

(1) El símbolo T también es usado en normas de tubos de acero

(Continua)
DESCRIPTORES: Metalurgia, ensayos de metales, ensayos mecánicos, ensayo de doblado, tubos de sección circular
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FIGURA 1. Ensayo de doblado para tubos de acero de sección circular

5. FUNDAMENTO

5.1 El método consiste en someter a una deformación plástica un tubo mediante doblado sin
inversión del sentido de flexión durante su ejecución. El tubo es doblado hasta que una de sus ramas
forme, bajo carga, un ángulo especificado con la prolongación de la otra (ver figura 2), esta prueba
se la somete alrededor de una matriz de un radio especifico r hasta que el ángulo de doblado
alcance el valor especificado en la tabla 2.

(Continua)
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FIGURA 2. Ensayo de doblado

6. EQUIPOS

6.1 Máquinas para doblado de tubo. Son diseñadas para prevenir que la sección del tubo se
ovale.

6.1.1 Mandril de doblado, de sección transversal circular, con una acanaladura en correspondencia
con el diámetro exterior del tubo. El radio del mandril medido en el fondo de la acanaladura, debe ser
igual al radio interior de doblado, si es que no se especifica en la norma del producto.

6.1.2 Dispositivo de aplicación de la carga, que permita aplicar un esfuerzo axial uniforme, sin
choques ni vibraciones y con velocidades proporcionales a la velocidad del escurrimiento plástico
normal del material en ensayo

7. PREPARACIÓN DE LA PROBETA

7.1 La probeta debe ser un segmento de un tubo recto de longitud suficiente que permita que el
ensayo se lleve acabo en la maquina de doblado de tubos según la tabla 3 y tabla 4.

8. PROCEDIMIENTO

8.1 En general el ensayo debe realizarse a la temperatura ambiente dentro de los límites de 10 ºC a
35 ºC. El ensayo que se lleve a cabo bajo condiciones controladas se debe realizar a una
temperatura de 23 ºC ± 5 ºC.

8.2 La probeta deberá estar totalmente vacía, para ser colocada en el dispositivo de ensayo.

8.3 La probeta se doblará hasta alcanzar el radio de curvatura interno y el ángulo de doblado
especificados en la tabla 2, tabla 3 y tabla 4.

8.4 La zona doblada de la probeta estará en contacto, en todo momento, durante el ensayo con la
acanaladura del mandril.

8.5 Si los tubos soldados se someten a este ensayo, la posición de la soldadura, es decir el eje
neutro debe ser a 90º con respecto al plano del doblez, a menos que se indique lo contrario en la
norma del producto al cual se refiere.

(Continua)
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8.5.1 A la hora de colocar el tubo en la máquina para su doblado, es aconsejable situar la soldadura
longitudinal en la línea neutra y en la parte superior para observar su comportamiento durante la
operación.

8.5.2 Es conveniente también durante el proceso de doblado, observar el ángulo de abertura para
evitar pasarse y no necesitar de un posterior enderezado.

8.6 Aplicar el esfuerzo lenta y uniformemente para no obstaculizar el escurrimiento plástico del
material.

8.7 La interpretación del ensayo de doblado de tubos se debe llevar a cabo de acuerdo con los
requisitos de la norma de producto al cual se refiere. Cuando estos requisitos no se especifiquen, la
ausencia de grietas visibles sin el uso de instrumentos para aumentar la imagen, se debe considerar
como evidencia de que la probeta ha pasado la prueba.

TABLA 2. Radios mínimos de mandril (2).

Diámetro nominal del Radio de mandril en
tubo mm
3/8 DN 10 50
1/2 DN 13 60
3/4 DN 20 80
1 DN 25 100
1 1/4 DN 32 150
1 1/2 DN 40 170
2 DN 50 210

(2) Para un diámetro (2 ½ DN 65) se recomienda utilizar un radio mínimo de mandril igual a 210 mm.

8.8 En la práctica, los tubos de acero tanto galvanizados como sin galvanizar, soportan
perfectamente radios de doblado más exigentes que los anteriormente expuestos, aún así no
conviene desviarse en demasía de las medidas de la tabla 2.

8.9 Se deben tomar en cuenta las siguientes recomendaciones para el ensayo de doblado:

8.9.1 Se contempla el doblado de tubos solo para diámetros de hasta (2 1/2 DN 65) inclusive.

8.9.2. En el doblado de tubos, hay que prestar especial cuidado en el dimensionamiento previo de su
longitud.

8.9.3. La longitud de tubo recto que es necesaria para generar una curva en el mismo y la altura que
adquiere el extremo de ésta, son dimensiones fundamentales a tener en cuenta en el cálculo de la
longitud de tubo necesaria.

Por ejemplo: Si se quiere curvar un tubo de diámetro nominal DN 25 a 90º, se necesitará un
desarrollo de la curva del tubo (L) de 103 mm para un radio medio de 67 mm, según (tabla 3 - RC), y
un desarrollo de la curva del tubo de 175 mm para un radio medio de 119 mm, según (tabla 3 – RL)
Las alturas (P) que alcanzarán las curvas, una vez conseguidos los 90º, será de 88 mm según la
(tabla 3 – RC) y de 135 mm según la (Tabla 3 – RL).

(Continua)
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FIGURA 3 Doblado A 90º. Desarrollo de la curva del tubo (L) y altura de la curva (P)

TABLA 3. Curvado A 90º. Dimensiones mínimas para el ensayo

Radio corto (RC) Radio Largo (RL)
Diámetro Desarrollo Altura de la Desarrollo Altura de la
Radio Radio
nominal del de la curva curva del de la curva curva del
Medio Medio
tubo del tubo tubo del tubo t u bo
(RM) (RM)
(L) (P) (L) (P)
mm mm
mm mm mm mm
3/8 DN 10 34 47 40 ----- ----- -----
1/2 DN 13 41 50 46 ----- ----- -----
3/4 DN 20 54 82 68 ----- ----- -----
1 DN 25 67 103 88 119 175 135
1 1/4 DN 32 82 145 115 145 215 165
1 1/2 DN 40 108 177 145 180 275 204
2 DN 50 140 200 170 220 320 250
2 1/2 DN 65 190 290 233 318 475 355

8.11 El doblado del tubo a 180 º requiere su propia técnica. El método consta de tres fases de 60 º,
mediante el siguiente proceso (ver figura 3):

8.11.1. Marcar el centro de la curva (punto 3)

8.11.2. Tomar de la tabla 4 el desarrollo “A” según diámetro nominal del tubo y marcar los puntos 1 y
2

8.11.3. Doblar 60 º sobre el punto 1 y otros 60º sobre el punto 2, centrando los puntos 1 y 2 con el
centro de la galleta o almohadilla

8.11.4. Colocar el centro del tubo (punto 3), centrado con la galleta y doblar los terceros 60º para
conseguir los 180º finales.

(Continua)
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FIGURA 4. Doblado a 180º

TABLA 4. Doblado a 180º: Dimensiones mínimas para el ensayo.

A
Diámetro L(3)
Radio Radio
nominal del mm corto (RC) largo (RL)
tubo
mm mm
3/8 DN 10 375 55 72
1/2 DN 13 485 65 86
3/4 DN 20 590 98 122
1 DN 25 745 125 155
1 1/4 DN 32 880 165 190
1 1/2 DN 40 1000 195 220
2 DN 50 (4) 1200 215 252

(3) Los tubos de menor medida que L no se pueden curvar.
(4) Para diámetros mayores a 50 mm no aplica el doblado a 180º.

9. INFORME DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES

9.1 Se debe presentar un reporte del ensayo cuando se especifique en la norma del producto al cual
se refiere. En este caso, el reporte debe incluir, como mínimo, la siguiente información:

9.1.1 Datos para la identificación del material del que fue extraída la probeta (numero de lote, orden
producción, Norma de especificación del producto).

9.1.2 Identificación de la pieza de ensayo “Probeta”

9.1.3 Indicaciones referentes al aspecto final de la probeta después del ensayo.

9.1.4 Angulo de doblado (ver nota 1) y radio de la matriz r (ver nota 2). (Ver tabla 2)

9.1.5 Posición de la soldadura en relación con el plano de doblez, si es requerido.

9.1.6 Dimensiones de la probeta (ver tabla 3 y 4),

9.1.7 Norma de referencia NTE INEN 134
____________________

NOTA 1. El ángulo de doblado prescrito en la especificación del producto, debe entenderse como mínimo.
NOTA 2. En caso que se especifique el radio interno de doblado r, éste debe entenderse como máximo.

(Continua)
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APÉNDICE Z

Z.1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR

Esta norma no requiere de otras para su aplicación.

Z.2 BASES DE ESTUDIO

Norma ISO 8491. Metallic materials – Tube (in full section) Bend test. International Organization
for Standardization. 1998

Recomendación AFTA (Asociación de Fabricantes de Tubos y Accesorios). Capítulo 8.
Recomendaciones Literal 1.4 “Curvado”
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