Introducción
En ese proceso de globalización donde se combinan necesariamente factores de eficiencia energética, requerimientos técnicos más exigentes y la necesidad de contribuir con soluciones y materiales sostenibles, se desarrolla un proceso patentado que permite obtener la máxima clase de orientación molecular existente, Clase 500.

El proceso de Orientación Molecular mejora de forma notable las propiedades físicas y mecánicas del PVC otorgándole unas características excepcionales, sin alterar las ventajas y propiedades químicas del polímero original. Se obtiene así un plástico con unas insuperables cualidades de resistencia a tracción y fatiga, flexibilidad y resistencia al impacto.

El PVC-O se ha constituido en una de las principales alternativas de uso para el transporte de agua a presión, para los diámetros más grandes, teniendo en cuenta, que hace 10 años, si siquiera estaba disponible en esas dimensiones.

Por tanto, se trata aquí de analizar, las circunstancias, tanto intrínsecas del propio producto, del PVC-O, como del entorno que han creado el marco idóneo para que el PVC-O sea una de las principales opciones para el transporte del agua a presión.

La orientación molecular
El policloruro de vinilo (PVC) es esencialmente un polímero amorfo, en el que las moléculas se encuentran dispuestas en direcciones aleatorias. Sin embargo, mediante un estiramiento del material y bajo unas determinadas condiciones de presión, temperatura y velocidad, es posible ordenar las moléculas del polímero en la misma dirección en la que se ha producido el estiramiento.

En función de los parámetros del proceso y fundamentalmente del factor de orientación, se obtienen unas determinadas características en el tubo final.
El resultado es un plástico con una estructura laminar, cuyas capas son apreciables a simple vista.

El proceso de Orientación Molecular mejora de forma notable las propiedades físicas y mecánicas del PVC otorgándole unas características excepcionales, sin alterar las ventajas y propiedades químicas del polímero original. Se obtiene así un plástico con unas insuperables cualidades de resistencia a tracción y fatiga, flexibilidad y resistencia al impacto.

La orientación es una transformación física del PVC-U, no existe ninguna reacción química para dicha transformación. Esta transformación física consta de un alargamiento del plástico en condiciones especiales que permiten que las moléculas giren siguiendo la dirección de la deformación. Aunque estos cambios estructurales no son visibles a escala macroscópica, es totalmente apreciable con un microscopio electrónico.

El “fenómeno” MOLECOR, explosión del PVC-O
Hablar de la “explosión” o el éxito del PVC-O es hablar de Molecor, ya que ésta no se habría dado de la misma manera.

Molecor se establece en el año 2006, implementado el proceso industrial de fabricación hasta ampliar su gama de tuberías orientadas hasta el diámetro 400 en el año 2008. Hasta esa fecha, el uso del PVC-O era muy residual en España, se limitaba al abastecimiento y mercado del agua potable, con pequeñas incursiones en el mercado del riego. En ese momento, era un producto caro, en comparación con otras alternativas tradicionales que se venían utilizando como el PEAD, la fundición y el propio PVC-U.

Desde el comienzo de su actividad, Molecor tuvo una clara vocación por expandirse fuera de España, y lo consiguió con su primera venta de tecnología en Australia durante 2008.
Hasta el año 2010, el diámetro nominal de PVC-O más grande fabricado a nivel mundial había sido el 450 mm, es en ese año cuando Molecor rompe esa gran barrera y fabrica el diámetro 500 mm, siempre en su mayor clase de orientación, clase 500.

Cumpliendo con su objetivo de evolución constante, una vez afianzado tanto en el mercado nacional como en el de múltiples países, Molecor sigue rompiendo barreras, fabricando el primer tubo de PVC-O de 630 mm el año 2007, el 800 mm el año 2009, hasta llegar, en el año 2022 a fabricar el diámetro 1200 mm, algo que parecía impensable, hace apenas 20 años.

A comienzos de 2016, Molecor contaba con tres sociedades comercializadoras fuera de España, Molecor Paraguay, Molecor Maroc (Marruecos) y Molecor Trading en Sudáfrica.
Incluso en el año 2019, lanza su gama de accesorios de PVC-O, intentando acercarse a una solución completamente plástica para una red de distribución.

Hoy en día suma a esas comercializadoras, tres fábricas fuera de España una en Sudáfrica, otra en Paraguay y otra en Malasia, así como empresas comercializadoras en Francia, Perú, Bulgaria y se continúa con la expansión internacional.

Esta consecución de hitos en la fabricación del PVC-O no responde a ningún capricho, ni a un afán inversor desmedido, si no que da respuesta a una demanda concreta por parte del mercado del agua, de un material, seguro y sobre todo eficiente, dado que, en los últimos 20 años, el coste de la energía ha sufrido una subida exponencial, que incluso ha llegado a comprometer las grandes inversiones previstas sobre todo en el mercado del riego.

Las conducciones están sometidas a esfuerzos y tensiones, tanto físico-mecánicos como químicos y microbiológicos. Estos factores se dan tanto en los suelos como en la calidad del agua que transporta. La interactuación de estos factores es lo que determina la durabilidad de una instalación.

La necesidad de ampliación de gama en soluciones plásticas que aúnen y cumplan en su totalidad con dichos requerimientos para la durabilidad de una instalación, es lo que ha llevado a Molecor a desarrollar una solución tecnológica para la fabricación de Tuberías TOM® de PVC-O hasta diámetro 1200 mm.

Existen sistemas de fabricación de PVC-O por lotes o en línea que utilizan agua durante el proceso de orientación y aquí es donde radica una de las principales diferencias de la tecnología de Molecor que le ha permitido llegar hasta el DN1200 mm. Su sistema no utiliza agua, sino aire durante la orientación molecular, asegurando así una mayor eficiencia y control de los parámetros de la orientación molecular a lo largo de todo el proceso.

Molecor, apostó por el PVC-O y una nueva tecnología basada en el uso de aire, completamente seco y limpio, aplicado a una determinada presión en el interior del tubo proforma, consiguiendo la deformación o estiramiento del tubo en condiciones críticas de temperatura y velocidad, de tal manera que el tubo adquiere la forma del molde sobre el cual se está aplicando esa presión de estirado, así sus moléculas pueden rotar sobre los enlaces moleculares debilitados pero sin desplazamiento de estas entre sí.

Esta forma de fabricar el tubo la podemos calificar como “orientación tubo a tubo”, ya que se orienta el tubo inmediatamente después de su extrusión aprovechando el calor residual del tubo proforma, orientando en una única fase toda la longitud del tubo, conformando además en el mismo proceso, la campana o copa, lo que garantiza una orientación molecular uniforme.

La tubería de PVC-O TOM® y accesorios ecoFITTOM® de Molecor están presentes en más de 30 países de todo el mundo.

Es por todo los descrito hasta ahora, por lo que no se entendería la evolución del uso del PVC-O de pequeños a grandes diámetros sin Molecor y su afán de hacer llegar la calidad y tecnología de este material allá donde se necesite.

El porqué del éxito del PVC-O

No se puede hablar del éxito del PVC-O o de cualquier otro material sin analizar las circunstancias que condicionan las decisiones de los distintos protagonistas responsables en el mercado del agua, administraciones, proyectistas, constructoras y sobre todo usuarios finales de las redes hidráulicas.

1. Marco energético

En los últimos 25 años el coste de la energía ha aumentado exponencialmente, por lo que se hace imprescindible en el diseño de impulsiones y/o redes hidráulicas, contar con materiales que aseguren la mayor optimización energética posible.

Dadas estas circunstancias, además se están adoptando medidas tales como:

• Ejecución de balsas y depósitos de acumulación para aprovechar el caudal que se pueda bombear en horas con menor coste energético.
• Aprovechamiento, donde sea posible, de los desniveles naturales que puedan reducir los costes de impulsión.

Es pues el marco actual, el más apropiado para el uso del PVC-O y sus accesorios en las redes hidráulicas modernas. Un material, que debido a sus propiedades genera una menor pérdida de carga y consecuentemente de energía respecto otros materiales y permite un ahorro considerable de la potencia necesaria a instalar y posteriormente contratar y del propio consumo de energía en estas actuaciones.

La reducción del espesor de pared que se produce en el proceso de orientación molecular proporciona a la tubería TOM® mayor diámetro interno y sección de paso en comparación con otros plásticos, tales como el polietileno o el propio PVC. Además, la superficie interna es extremadamente lisa, lo que reduce al mínimo las pérdidas de carga y dificulta la formación de depósitos en las paredes del tubo en comparación con otros materiales tradicionales como el PRFV, la fundición, el acero o el hormigón con camisa de chapa.

Esta circunstancia, en comparación con otros materiales, permite para un mismo diámetro nominal y el transporte de un mismo caudal, reducir la velocidad y por lo tanto la pérdida de carga, y consecuentemente la energía necesaria para su transporte o, dicho de otra manera, a una misma velocidad, el uso del PVC-O, permite incrementar el caudal transportado.

2. Estanqueidad y seguridad de las redes

Desde el año 2000 aproximadamente, amparados por los distintos planes nacionales de regadío se han venido acometiendo en España numerosas actuaciones de modernización de los regadíos tradicionales y transformación en regadío de otras zonas susceptibles de ello.

No es ningún secreto que uno de los principales problemas con el que vienen lidiando las distintas administraciones desde entonces es la continua aparición de roturas y averías en la red de tuberías ejecutadas en este periodo, circunstancia, que sin duda ha motivado, para las nuevas actuaciones que actualmente y desde hace ya un tiempo se vienen ejecutando, la elección de materiales más seguros y estables con su uso a lo largo de su vida útil.

Parece evidente que fallos de fabricación pueden ocurrir en cualquier material, aunque no menos evidente es la diferente exigencia existente entre las distintas normas de fabricación de los distintos materiales, por lo que, es obvio, que habremos de calificar a un material como robusto o seguro en función de los ensayos que su propia norma de fabricación le exija cumplir.

Y es ahí donde el PVC-O, marca las diferencias con otros plásticos, ya que el propio proceso de fabricación permite detectar cualquier imperfección que pudiera producirse en el proceso de extrusión garantizándose en todo momento la calidad de la tubería fabricada.

Ensayos de resistencia a impacto, presión interna, rigidez, tracción longitudinal más los correspondientes controles dimensionales tanto del tubo proforma como del tubo final a todos los lotes de fabricación unidos a los ensayos normativos a largo plazo que se realizan de forma anual por la duración de los mismos, de presión interna y estanqueidad, así como el de presión negativa o vacío o el desviación angular, hacen que la exigencia sea máxima y reducen la posibilidad de fallo una vez que el tubo ha de cumplir su función.

La tubería de PVC-O TOM® tiene la embocadura integrada con una junta de estanqueidad compuesta por un anillo de polipropileno y un labio de caucho sintético, la cual forma parte integral del tubo, impidiendo que se desplace de su alojamiento o que sea arrollada en su montaje.

Junta de estanqueidad

El sistema de unión se realiza mediante la introducción del macho del tubo en la embocadura de otro en el que se encuentra la junta elástica. Dada la ligereza, manejabilidad y facilidad de conexión de la tubería, se puede disminuir la mano de obra, maquinaria y tiempo de ejecución.

Gracias a esta elección de materiales seguros unido al intenso proceso de digitalización de las redes se consigue un mayor control de las pérdidas de agua en estas aumentando su eficiencia final en la distribución del agua.

3. Costes de mantenimiento

El uso del PVC-O no requiere de mantenimiento alguno en la propia tubería, y asegura el adecuado comportamiento hidrostático y mecánico del material durante toda su vida útil.

El grado de confianza de Molecor en su tecnología y proceso de fabricación es tal que, las tuberías TOM® de PVC-O, son, además, un producto garantizado durante 50 años gracias a sus excelentes propiedades físico-mecánicas y a su elevada durabilidad.

4. Otras propiedades del PVC-O que han marcado su éxito

  • Resistencia hidrostática o a presión interna. La curva tensión-deformación del PVC-O clase 500 cambia drásticamente respecto al comportamiento de los plásticos convencionales y de otros PVC-O de menor grado de orientación.

Gracias a la orientación molecular, se produce un aumento del módulo de elasticidad y la eliminación del valle de fluencia. El PVC-O clase 500 tiene un comportamiento más parecido al de los materiales metálicos que al resto de los materiales plásticos.

  • No propagación de grietas hacia el interior del tubo ante un daño en la superficie de este: la Orientación Molecular impide la propagación de grietas y arañazos, y elimina el riesgo de fisuras rápidas, gracias a la estructura laminar del tubo. El resultado es un espectacular aumento de la vida útil del producto.

  • Resistencia al impacto: La tubería de PVC-O es muy resistente a los golpes minimizándose las roturas durante la instalación por causas accidentales.

Los tubos se deben ensayar a 0 °C de acuerdo con la Norma ISO 3127 y deben tener un porcentaje real de roturas (TIR) no superior al 10%.

La resistencia al impacto del PVC-O para los distintos diámetros nominales está muy por encima de las de las tuberías en PVC-U.

  • Baja celeridad: La celeridad de la tubería de PVC-O es menor que en el resto de las canalizaciones (hasta casi cuatro veces inferior en el caso de las de fundición dúctil), debido a su bajo módulo de elasticidad y su reducido espesor de fabricación lo que la permite minimizar el efecto de los golpes de ariete derivados de variaciones bruscas de caudal y presión.
  • Gran flexibilidad: El excelente comportamiento elástico de la tubería de PVC-O le permite soportar deformaciones de hasta el 100% del diámetro interior. La canalización recupera inmediatamente su forma original tras un aplastamiento y cualquier situación mecánica accidental con lo que se minimiza el riesgo de roturas por deslizamiento del terreno u otros esfuerzos cortantes como piedras o maquinaria.

El sistema de unión se realiza mediante la introducción del macho del tubo en la embocadura de otro en el que se encuentra la junta elástica. Dada la ligereza, manejabilidad y facilidad de conexión, se puede disminuir la mano de obra, maquinaria y tiempo de ejecución.

  • Ligereza, bajos costes de instalación: La tubería de PVC-O es más ligera y manejable que el resto de los tubos fabricados con otros materiales: puede manipularse sin ayuda de maquinaria hasta un diámetro de 250 mm y para diámetros superiores, la maquinaria necesaria puede ser más ligera que con otros materiales. Además de la facilidad de conexión, su flexibilidad y resistencia a golpes permiten unos costes, rendimientos y velocidades de instalación imposibles con otro tipo de tubería.
  • Resistencia química y a la corrosión: El PVC Orientado es inmune a la corrosión y a las sustancias químicas presentes en la naturaleza, es por tanto no degradable. Además, no requiere ningún tipo de protección o recubrimiento especial, lo que repercute en un ahorro de costes. Todo ello hace a la tubería de PVC-O especialmente indicada para instalaciones de redes en terrenos agresivos o con corrientes vagabundas que aceleran la corrosión de tuberías metálicas.

Las tuberías fabricadas en PVC son resistentes a la corrosión provocada por el agua en una amplia gama de valores de pH (3 – 9 para una temperatura de 20 °C), incluyendo las aguas residuales, aguas pluviales, aguas de superficie y subterráneas.

El policloruro de vinilo (PVC-U) es un tipo de polímero que se fabrica a partir de monómeros llamados cloruro de vinilo. Es un polímero sintético conocido por sus excelentes propiedades mecánicas y térmicas, así como por su buena resistencia química.

El proceso de Orientación Molecular mejora de forma espectacular las propiedades físicas y mecánicas del PVC, y le otorga unas características excepcionales, sin alterar las ventajas y propiedades químicas del polímero original.

  • Calidad del agua: La calidad del fluido que circula por la tubería de PVC-O se conserva siempre inalterada, ya que no se producen corrosiones del material ni migraciones de la tubería o de sus recubrimientos. Las tuberías de PVC-O son aptas para el transporte de agua potable, su aptitud está corroborada con la obtención de certificados sanitarios europeos, como son el ACS (Attestation de Conformité Sanitaire), el DWI (Drinking Water Inspectorate), el Certificado Hydrocheck, el certificado WRAS (Water Regulations Advisory Scheme) y la Declaración de aprobación EPAL, certificaciones conformes a la legislación sanitaria vigente en Francia, Bélgica, Reino Unido y Portugal respectivamente.

Evolución paralela de los accesorios (PVC-O, fundición y acero)
En el año 2019, Molecor, como un nuevo aspecto diferencial, lanzó comercialmente su gama de accesorios ecoFFITOM® de PVC-O PN16 con junta elástica, que, aun no cubriendo toda la gama o rango de diámetros de tubería disponible, volvía a romper otra de las grandes barreras existentes hasta la fecha.

A día, de hoy, los accesorios de PVC-O son la primera opción de uso, en redes hidráulicas con diámetros hasta 500 mm.

               

No se entendería la evolución del uso de la tubería de PVC-O hacia los diámetros grandes sin disponer de los correspondientes accesorios de unión, para derivaciones, cambios de dirección, reducciones…

Siguiendo el impulso del desarrollo tecnológico de Molecor cuya consecuencia ha sido la fabricación de diámetros grandes en PVC-O han caminado los fabricantes de accesorios de fundición y acero, dando respuesta inmediata a la necesidad que se iba creando.

Son varios ya los fabricantes de accesorios de fundición que disponen de sus productos hasta DN1200 mm, mediante unión con la tubería con junta elástica, de acuerdo con la Norma UNE-EN 12842:2013.

Esta Norma Europea cubre a los racores, los manguitos y a los adaptadores de brida de fundición dúctil fundidos mediante cualquier tipo de proceso de fundición o elaborados mediante fabricación de componentes colados, así como las uniones correspondientes, en una gama de tamaños que se extiende desde DN60 a DN700, para ser utilizados con tuberías de 63 mm a 710 mm de diámetro exterior.

Para diámetros superiores a los contemplados por la Norma, cabe exigir, el cumplimiento de los mismos ensayos definidos en los diámetros de DN60 a DN700.

Otra de las posibilidades, a la que se acogen muchas administraciones o proyectistas, es el uso de accesorios de acero. Normalmente son piezas de acero al carbono S-275-JR ó S-235-JR. Los espesores variarán en función del diámetro y la presión requerida en las redes.

El sistema de unión con la tubería de PVC-O puede ser mediante junta elástica o mediante sistema de doble brida y junta tórica.

En cualquier caso, ya sean de PVC-O, fundición o acero, en el mercado, existen soluciones de accesorios que no limitan el uso del PVC-O.