Comportamiento mecánico de las tuberías de PVC-O tras la exposición prolongada a los rayos UV

artículo molecor

Las tuberías de PVC-O mantienen su resistencia y funcionalidad tras años de exposición solar, gracias a una capa superficial protectora que evita daños estructurales y garantiza su durabilidad en redes de agua.

Las tuberías de PVC-O se han consolidado como una solución avanzada para redes de abastecimiento de agua a presión debido a su elevada resistencia mecánica, ligereza y durabilidad. Aunque su aplicación está diseñada para condiciones de enterramiento, la exposición a radiación ultravioleta (UV) durante fases de almacenamiento e instalación plantea la necesidad de evaluar su comportamiento frente a esa radiación solar.

La exposición prolongada de tubos de PVC-O a la luz solar directa puede causar con el tiempo una película delgada de degradación visible como blanqueamiento u oscurecimiento de la superficie expuesta, que se detiene una vez que cesa dicha exposición. Los datos disponibles, ponen de manifiesto que esta capa protege el material subyacente de la luz ultravioleta, asegurando que el resto de la pared de la tubería no se ve afectada por la acción de los rayos solares.  

 

La estructura del PVC-O: clave en su comportamiento

El proceso de Orientación Molecular de Molecor es un sistema continúo basado en aire, diseñado para transformar PVC-U en PVC-O (PVC Orientado) mediante un proceso completamente físico que reorganiza las moléculas del polímero, mejorando sus propiedades mecánicas sin modificar su composición química. Este proceso confiere al material una elevada resistencia a tracción, flexibilidad y resistencia al impacto, y a la propagación de fisuras.

De acuerdo con la norma española UNE-EN 17176, las tuberías de PVC-O están destinadas a redes de abastecimiento de agua potable y otros fluidos a presión con una vida útil superior a 50 años en condiciones normales de uso, que incluyen su instalación enterrada. No obstante, durante las etapas previas a su puesta en servicio, las tuberías pueden quedar expuestas a la radiación solar directa, siendo necesario evaluar el efecto específico del componente UV.

Tras exposiciones prolongadas a la radiación solar, las tuberías de PVC-O pueden experimentar procesos de fotooxidación caracterizados por:

  • Pérdida de brillo y decoloración  

  • Incremento de la rigidez superficial 

  • Ligera reducción de la ductilidad en la capa más externa

Estos fenómenos afectan predominantemente a la capa superficial del material y están condicionados por la longitud de onda de la radiación incidente y la composición del polímero.

La estructura laminar de la pared de las tuberías de PVC-O hace que la propagación de grietas sea prácticamente inexistente, e impide que la mínima fragilidad que se produce en la superficie de la misma por la irradiación solar se transmita hacia el interior del tubo. En términos prácticos, las propiedades de las tuberías se mantienen intactas y los tubos afectados por este fenómeno son válidos funcionalmente

 

Comportamiento real en servicio

Se ha llevado a cabo el estudio de propiedades mecánicas en diversas tuberías de PVC-O de diferentes colores, sometidas a exposiciones solares de hasta 5 años, comparando los resultados obtenidos el primer día de fabricación y tras la exposición solar directa.

La siguiente tabla resume solo algunos de los múltiples ensayos realizados:

Muestra 

Años  
Exposición UV 

Resistencia  
a Presión interna  
(10 h 20 ⁰C) 

Resistencia  
a tracción 
(MPa) 

Rigidez  
circunferencial 
(Kn/m2) 

Resistencia  
al impacto  
(%) 

DN110 PN25 
(Azul) 

Inicial 

Sin fallo 

48,2 

25,8 

0 

4,7 

Sin fallo 

48,0 

29,0 

0 

DN250 PN16 
(Morado) 

Inicial 

Sin fallo 

53,0 

7,2 

0 

3,8 

Sin fallo 

49,4 

6,3 

0 

DN110 PN25 
(Azul) 

Inicial 

Sin fallo 

51,8 

23,1 

0 

2,6 

Sin fallo 

54,2 

22,2 

0 

DN200 PN16 
(Blanco) 

Inicial 

Sin fallo 

49,8 

6,6 

0 

2,0 

Sin fallo 

50,3 

6,5 

0 

Entre los ensayos realizados durante la fabricación y los realizados tras la exposición solar máxima se han desarrollado ensayos intermedios corroborando todos ellos la conformidad de los ensayos frente a la especificación de producto. No se observan variaciones significativas entre los resultados salvo los normales debidos a la variabilidad de las muestras y repetibilidad de ensayos.

Con el fin de comprobar que esta degradación es meramente superficial, se ha procedido además a determinar el alcance físico de capa de degradación observada. Para ello, se procedió a mecanizar una de las muestras a diferentes profundidades. Tras esta operación, se ha comprobado que entre 0,05 y 0,15 mm desaparece por completo la degradación. Este hecho no se produce en las zonas del tubo que presentan ovalación, ya que en ellas el fresado no penetra y no puede retirar la capa degradada.

Por tanto, desde el punto de vista técnico, la degradación inducida por la radiación UV en tuberías de PVC Orientado puede considerarse:

  • Superficial

  • Limitada en profundidad

  • No estructural

Esto garantiza que no se reduzca la vida útil del sistema, que no se comprometa la seguridad en servicio y que se mantengan intactas las prestaciones hidráulicas y mecánicas.

Además, el comportamiento frente a UV es coherente con los requisitos establecidos en la normativa internacional aplicable al PVC-O para redes a presión.

 

Conclusión

El comportamiento mecánico de las tuberías de PVC Orientado frente a la exposición prolongada a la radiación UV confirma la robustez y fiabilidad del PVC-O como material de referencia en redes de agua a presión.

A pesar de los efectos superficiales propios de la radiación solar, la estructura interna del material permanece inalterada, garantizando el mantenimiento de sus propiedades mecánicas esenciales.

En un contexto donde la durabilidad y la seguridad son factores clave, las tuberías de PVC-O demuestran su capacidad para cumplir con las exigencias del sector, incluso en condiciones ambientales exigentes, reafirmando su posición como solución eficiente y de alto rendimiento.

Artículo escrito por:
Yolanda Martínez del Amo Directora de Medioambiente y RSC Molecor