La expansión y contracción es bastante común en la mayoría de las tuberías. El coeficiente térmico de expansión lineal para la tubería de PVC y CPVC es la relación del cambio en la longitud de la tubería por el cambio de temperatura.

En el diseño de sistemas de tuberías por encima de los 100 pies de longitud, recordar que el PVC y CPVC expande entre 4.5 y 5 veces más que el hierro ó el acero. Una holgura de 1/3″ de expansión ó contracción debe ser calculada por cada 100′ pies de longitud por cada 10ºF de cambio de temperatura entre la temperatura ambiente de instalación y la temperatura máxima de operación.

Hay muchos tipos diferentes de juntas de expansión disponibles en el mercado. Cada una está diseñada para compensar el movimiento excesivo de la tubería en el sistema. Cada sistema de tubería es diferente. Muchas tuberías corren por encima de la tierra, pero gran porcentaje también se instalan bajo tierra.

Los coeficientes de expansión lineal térmica del PVC y el CPVC son:

La cantidad de expansión ó contracción puede ser calculada usando la siguiente formula:

Donde:

Existen varios métodos para compensar la expansión y la contracción de la tubería. Los métodos más comunes son:

1. Loops de expansión formados por tubería y codos a 90º
2. Juntas de expansión tipo pistón.
3. Curvas flexibles
4. Juntas de expansión tipo fuelle

Los Loops de expansión son simples y práticos para compensar la expansión y contracción cuando hay suficiente espacio para el Loop en el sistema de tubería.

Un típico diseño de loop de expansión se muestra en el esquema siguiente:

La longitud «R» puede ser calculada usando la siguiente formula para asegurar que esa es la longitud suficiente para absorber los movimientos de expansión y contracción sin que ta tubería sufre daño alguno. La longitud «A» debe ser la 1/2 de la longitud «R»

Nominal Outside Diameters of PVC and CPVC Pipe

Las temperaturas de instalación y operación para las tuberías subterráneas frecuentemente varían. El PVC expande bajo incrementos de temperatura y se contrae con la disminución de la temperatura.

La tolerancia u holgura para la expansión y contracción se hace fácilmente serpenteando la tubería dentro de la zanja. Este serpenteo es recomendado para el sistema de tubería unida por Soldadura » Solvent Cement» desde 1/2″ hasta 2-1/2″.

Cuando la temperatura de instalación es más baja que la temperatura de operación, instale la tubería alineada en forma recta y lleve la tubería a la temperatura de operación después de que las juntas esten curadas y antes de rellenar la zanja.

Cuando la temperatura de instalación es considerablemente más alta que la temperatura de operación, la tubería se debe instalar de forma serpenteada en la zanja.

Los offset recomendados y las longitudes de cada loop para tuberías hasta 2-1/2″ son mostrados en la carta siguiente.

Para tuberías de diámetros mayores a 2-1/2″, la tubería debe ser instalada alineada en forma recta. Antes de rellenar la zanja, se debe llevar la tubería a una temperatura que se encuentre dentro de los 15ºF a la temperatura de operación.

Nota: La tubería no debe ser enterrada menos de 24″ en áreas de tráfico vehicular pesado.

LOOP OFFSET ( INCHES)

Max. Temp. Variation(ºF), Between Installation and Final Operation