1250_004-10242-PRO-P-ET-103_0 - ESPECIFICACION TECNICA TUBERIA PRFV.pdf
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PLANTA INTEGRADA DE PRODUCCIN DE ETANOLCARBURANTE EL ALCARAVN
DOCUMENTO No:10242-PRO-P-ET-103
FECHA: 23 /01/13REV.: 2
HOJA: 1DE: 20
PROTESA
ESPECIFICACIN TCNICA
TUBERIAS Y ACCESORIOS DE PRFV
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APROBADO
APROBADO CON OBSERVACIONES(CORREGIR Y EMITIR NUEVAMENTE)
CON OBSERVACIONES(CORREGIR Y EMITIR NUEVAMENTE)
RECHAZADO(CORREGIR Y EMITIR NUEVAMENTE)
VISTO
LDER DE ESPECIALIDAD
COORDINADOR DEINGENIERA
FECHA DE DEVOLUCIN
PLANO EMITIDO PARA:
REVISINAPROBACIN xFABRICACIN
MONTAJE
COTIZACIN
INFORMACINFECHA: 23/01/2013
FIRMA: _______________________
LA APROBACIN DE ESTE DOCUMENTO NO EXIMEAL PROVEEDOR DE SU RESPONSABILIDAD ENCUANTO AL CUMPLIMIENTO DE LA ORDEN DECOMPRA.
2 123-01-2013 SEGUNDA REVISIN P.M.M. G.M.P. N.C.P.1 08-01-2013 PRIMERA REVISIN P.M.M. G.M.P. N.C.P.0 03-01-2013 DOCUMENTO INICIAL P.M.M. G.M.P. N.C.P.
REV FECHA DESCRIPCIN EJECUT REVIS APROB
ISOLUX WAT!"#$%& '#(")*
ISOLUX WAT!"#$%& '#(")*
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PLANTA INTEGRADA DE PRODUCCIN DE ETANOL CARBURANTE EL ALCARAVN
DOCUMENTO No: 10242-PRO-P-ET-103
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ESPECIFICACIN TCNICA
ISOLUX WATISOLUX CORSN
NDICE
CARACTERSTICAS TCNICAS ________________________________________ 3 1. OBJETO _______________________________________________________ 3 2. ESTRUCTURA DE LAS TUBERAS _________________________________ 3
2.1. LINER _______________________________________________________ 3 2.2. CAPA MECNICA O ESTRUCTURAL ___________________________ 4 2.3. CAPA DE PROTECCIN O DE SUPERFICIE ____________________ 4
3. CONDICIONES DE DISEO _______________________________________ 4 3.1. PRESIN INTERNA ___________________________________________ 5 3.2. PRESIN EXTERNA ___________________________________________ 5 3.3. BRIDAS _____________________________________________________ 6 3.4. CODOS, REDUCCIONES Y CAPS ________________________________ 6 3.5. UNIONES QUMICAS __________________________________________ 7 3.6. INJERTOS ___________________________________________________ 8
TABLAS DIMENSIONALES ____________________________________________ 9 4. DIMENSIONES PARA TUBERAS __________________________________ 9
4.1. ALPHACOR HLU _____________________________________________ 9 4.2. ALPHACOR FILAMENT WINDING 55 ___________________________ 10
5. DIMENSIONES BRIDAS Y BRIDAS CIEGAS _________________________ 12 6. DIMENSIONES CODOS __________________________________________ 14 7. DIMENSIONES REDUCCIONES ___________________________________ 15 8. DIMENSIONES CAPS ___________________________________________ 16 9. DIMENSIONES UNIONES QUMICAS ______________________________ 17 10. DIMENSIONES INJERTOS _______________________________________ 18
10.1. Cartelas ____________________________________________________ 20
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PLANTA INTEGRADA DE PRODUCCIN DE ETANOL CARBURANTE EL ALCARAVN
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ESPECIFICACIN TCNICA
ISOLUX WATISOLUX CORSN
CARACTERSTICAS TCNICAS 1. OBJETO
El objeto del siguiente documento consiste en determinar los requisitos tcnicos que cubren el diseo de tuberas y accesorios de PRFV area, del proyecto en la PLANTA INTEGRADA DE PRODUCCIN DE ETANOL CARBURANTE EL ALCARAVN.
2. ESTRUCTURA DE LAS TUBERAS
Las tuberas estn formadas por tres capas adheridas entre ellas. Cada capa est diseada para una funcin especial. Estas capas son las mismas para las tuberas Alphacor y HLU, variando entre ellas slo el mtodo para conseguir la capa estructural.
- Capa interna liner - Capa estructural - Capa externa
2.1. LINER
El liner es la barrera interior anticorrosiva. La forman un velo superficial Tipo C de 30 g/m2, que permite una proporcin muy alta de resina, un 90% frente a un 10% de fibra de vidrio. Despus se aplican Mats adicionales de 300 g/cm2, para llegar al espesor deseado, que permiten un 30% de fibra de vidrio.
La resina utilizada en la capa anticorrosiva de las tuberas, de acuerdo con las necesidades del proyecto, corresponde a resina Isoftlica.
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ESPECIFICACIN TCNICA
ISOLUX WATISOLUX CORSN
2.2. CAPA MECNICA O ESTRUCTURAL
Es la capa que proporciona a la tubera la resistencia mecnica deseada, cuenta con un 30% de fibra de vidrio. Esta capa es diferente para cada tipo de tubera:
- Alphacor: La forman hilos de vidrio (2.400 TEX) impregnados con resina arrollados de forma continua y cruzada. La proporcin es de 70% de resina frente a un 30% en fibra de vidrio.
- Hand Lay Up: Formada por diferentes capas de Mat (450 g/cm2) y tejidos Roving (600 800 g/cm2) de vidrio intercalados, con un 30 - 40% de peso en fibra de vidrio.
La resina utilizada en esta capa corresponde a resina Isoftlica.
2.3. CAPA DE PROTECCIN O DE SUPERFICIE
La capa exterior contiene un velo de superficie tipo C (30 g/m2) que permite una alta concentracin de resina, del 90%, para asegurar a la tubera una proteccin frente a agentes corrosivos externos a la tubera. La capa de resina puede llevar aditivos dependiendo de las condiciones o necesidades en que trabajar la tubera. La resina utilizada en esta capa corresponde a resina Isoftlica con Top Coat Pigmentado.
3. CONDICIONES DE DISEO
Segn BS7159, el factor de seguridad para las tuberas y accesorios ser de: Estndar de diseo: BS7159:1989 Presin Nominal: 10-16 bar Composicin tubera y accesorios: Capa interna: 1,5 mm (Velo C + Mat); Resina isoftlica. Capa estructural: Roving para tuberas FW y tejido Roving+Mat para accesorios; Resina isoftlica Capa externa: 0,7 mm (Velo + Top Coat); Resina isoftlica con TC pigmentado de RAL6017. Factor de seguridad tubera area, FS: 6 Factor de seguridad tubera enterrada, FS: 4 Factor de seguridad accesorios, FS: 6
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3.1. PRESIN INTERNA
El espesor de las tuberas se determina segn la frmula de BARLOW, el mayor de los dos:
Dnde: P: Presin Interna D: Dimetro interno tc: Tensin admisible circunferencial
ta: Tensin admisible axial SF: Factor de seguridad FC: Factor reductor de resistencia acuerdo con la temperatura
3.2. PRESIN EXTERNA
Para todas las tuberas y en concreto para las de PRFV, un colapso de cargas ocurre cuando la presin externa es mayor que la presin interna. Para dimensionar la tubera segn la presin externa o presin de vaco se emplea la teora de Von Misses:
Suponiendo n=2 y l=12, la presin crtica se obtiene mediante la siguiente expresin:
Dnde: Pv = Presin de vaco [bar] E = Mdulo de flexin circumferencial [kg/cm2] r =Radio medio de la tubera [mm]
t = Espesor mecanico de la tubera [mm] HL LH = Coeficiente de Poisson SF = Factor de seguridad a presin externa
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3.3. BRIDAS
Para el diseo del espesor de las bridas, PROTESA se basa en los valores mnimos recomendados en la ecuacin 65 de la norma BS 4994: Design and construction of vessels and tanks in reinforced plastics:
Donde: t Espesor mecnico de la brida (mm) M Momento resultante en el ala de la brida (N/mm) SCSM Carga de diseo por unidad de espesor de masa (N/mm2) c Dimetro entre centro de taladros (mm) ntal Nmero de agujeros (ud.) d Dimetros de los agujeros (mm)
La frmula de diseo simplificada que utiliza PROTESA es una ecuacin emprica, basada en la anterior y con FS=6 es:
3.4. CODOS, REDUCCIONES Y CAPS
Mediante la teora de Barlow se determina el espesor mecnico mnimo de diseo que ser el valor calculado mayor de las siguientes expresiones:
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3.5. UNIONES QUMICAS
El clculo del espesor de las uniones qumicas se basa en la teora de Barlow, escogiendo como valor mnimo de diseo:
Donde: te Espesor mnimo de diseo de la unin qumica (mm) PW Presin interna o de trabajo (N/mm2) Di Dimetro interno (mm) C Resistencia a traccin circunferencial (N/mm2) FS Factor de seguridad (-)
El clculo de la anchura de las uniones qumicas se basa en la teora de Barlow, escogiendo como valor mnimo de diseo:
Donde: Le Longitud mnima de diseo de la unin qumica (mm) PW Presin interna o de trabajo (N/mm2) Di Dimetro interno (mm) Resistencia a cizalladura (N/mm2) FS Factor de seguridad (-)
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3.6. INJERTOS
El dimensionamiento de un injerto se realiza a partir de la expresin de Barlow:
Donde: Pres Presin resultante (N/mm2)
Hay que considerar que la presin resultante vendr condicionada por el ngulo del injerto. La presin resultante a utilizar para el diseo de un injerto se obtiene de la siguiente ecuacin:
El diseo de las longitudes de los injertos depende de mltiples factores, tales como el tipo de instalacin (area o enterrada), el ngulo del injerto (90 angular) y la relacin entre el DNinjerto y el DNprincipal, principalmente.
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TABLAS DIMENSIONALES 4. DIMENSIONES PARA TUBERAS
4.1. ALPHACOR HLU
DETAIL A
t t
DN
Factor de Seguridad: 6
DESCRIPCIN
DN
PN [bar] Espesor total (tt)
[mm] OD
[mm] in mm
HLU 2 50 10 5 60
Tabla 1. Dimensiones tubera Alphacor HLU
tt: espesor mecnico = espesor total
HLU
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4.2. ALPHACOR FILAMENT WINDING 55
DN
DETAIL A
t it
DETAIL A
t t
t ext
AREA: Factor de Seguridad: 6 Rigidez: 1.250 N/m2
DESCRIPCIN
DN PN
[bar]
Espesor mecnico (t)
[mm]
Espesor total
(tt)[mm]
OD [mm]
Peso (qp)
[kg/m]
Vacio Adm. [bar]
Vano (LS) [m] in mm
ALPHACOR FW 55
AEREA 14 350 10 5,2 7,4 364,8 10,4 0,75 4,1
ALPHACOR FW 55
AEREA 16 400 10 5,2 7,4 414,8 11,9 0,50 4,3
ALPHACOR FW 55
AEREA 18 450 10 5,2 7,4 464,8 13,4 0,35 4,5
ALPHACOR FW 55
AEREA 20 500 10 6,5 8,7 517,4 18,6 0,50 5,0
ALPHACOR FW 55
AEREA 24 600 10 7,8 10,0 620,0 26,8 0,50 5,6
ALPHACOR FW 55
AEREA 30 750 10 9,1 11,3 772,6 39,1 0,41 6,4
ALPHACOR FW 55
AEREA 36 900 10 10,4 12,6 925,2 53,5 0,35 7,1
Tabla 2. Dimensiones tubera Alphacor FW55 Area
TUBERA FILAMENT WINDING
ti: espesor interno (liner 1,5 mm) t: espesor mecnico text: espesor externo (tc= 0,7 mm)
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ENTERRADA: Factor de Seguridad: 4 Rigidez: 5.000 N/m2
DESCRIPCIN
DN PN
[bar]
Espesor mecnico (t)
[mm]
Espesor total
(tt)[mm]
OD [mm]
Peso (qp)
[kg/m]
Vacio Adm. [bar]
Vano (LS) [m] in mm
ALPHACOR FW 55
ENTERRADA 14 350 10 4,4 6,6 363,2 8,8 0,45 3,8
ALPHACOR FW 55
ENTERRADA 16 400 10 5,2 7,4 414,8 11,9 0,50 4,3
ALPHACOR FW 55
ENTERRADA 18 450 10 5,7 7,9 465,8 14,7 0,46 4,5
ALPHACOR FW 55
ENTERRADA 20 500 10 6,5 8,7 517,4 18,6 0,50 5,0
ALPHACOR FW 55
ENTERRADA 24 600 10 7,8 10,0 620,0 26,8 0,50 5,6
ALPHACOR FW 55
ENTERRADA 30 750 10 9,6 11,8 773,6 41,2 0,48 6,4
ALPHACOR FW 55
ENTERRADA 36 900 10 11,7 13,9 927,8 60,3 0,50 7,4
Tabla 3. Dimensiones tubera Alphacor FW55 Enterrada
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5. DIMENSIONES BRIDAS Y BRIDAS CIEGAS
Nmero de agujeros
Espesorrefuerzo (tr)
DN
Dimetroagujeros
Longi
tud
refu
erz
o (L r
)
Dimetro externo
Dimetro centro agujeros
Espe
sor
ala
(t)
Dimensiones Brida = Dimensiones Brida Ciega
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ISOLUX WATISOLUX CORSN
FS: 6 DN
[mm] PN
[bar]
Espesor ala (t) [mm]
Nmero x Agujeros [ud. x
mm]
Dimetro centro
agujeros [mm]
Dimetro externo
brida [mm]
Espesor refuerzo (tr) [mm]
Longitud refuerzo (Lr) [mm] DESCRIPCIN
ASME 16.5 CLASE 150 15 10 16 4 x 15,9 60,3 90,0 11,0 64
ASME 16.5 CLASE 150 20 10 16 4 x 15,9 69,9 100,0 11,0 64
ASME 16.5 CLASE 150 25 10 16 4 x 15,9 79,4 110,0 11,0 64
ASME 16.5 CLASE 150 32 10 16 4 x 15,9 88,9 115,0 11,0 64
ASME 16.5 CLASE 150 40 10 16 4 x 15,9 98,4 125,0 11,0 64
ASME 16.5 CLASE 150 50 10 19 4 x 19,1 120,7 150,0 11,0 76
ASME 16.5 CLASE 150 65 10 20,5 4 x 19,1 139,7 180,0 11,0 82
ASME 16.5 CLASE 150 80 10 24 4 x 19,1 152,4 190,0 11,0 96
ASME 16.5 CLASE 150 100 10 26,5 8 x 19,1 190,5 230,0 11,0 106
ASME 16.5 CLASE 150 125 10 30 8 x 22,2 215,9 255,0 11,0 120
ASME 16.5 CLASE 150 150 10 32 8 x 22,2 241,3 280,0 11,0 128
ASME 16.5 CLASE 150 200 10 37 8 x 22,2 298,5 345,0 12,5 148
ASME 16.5 CLASE 150 250 10 40 12 x 25,4 362,0 405,0 12,5 160
ASME 16.5 CLASE 150 300 10 44 12 x 25,4 431,8 485,0 14,0 176
ASME 16.5 CLASE 150 350 10 48 12 x 28,6 476,3 535,0 16,0 192
ASME 16.5 CLASE 150 400 10 52 16 x 28,6 539,8 595,0 16,0 208
ASME 16.5 CLASE 150 450 10 54 16 x 31,8 577,9 635,0 17,5 216
ASME 16.5 CLASE 150 500 10 58 20 x 31,8 635,0 700,0 19,0 232
ASME 16.5 CLASE 150 600 10 62 20 x 35 749,3 815,0 22,0 248
ASME B16.47 Serie A 700 10 67 28 x 35,1 863,6 927,1 26,5 268
ASME B16.47 Serie A 750 10 70 28 x 35,1 914,4 984,2 28,0 280
ASME B16.47 Serie A 800 10 74 28 x 41,2 977,9 1060,5 30,0 296
ASME B16.47 Serie A 900 10 78 32 x 41,2 1085,9 1168,4 33,0 312
Tabla 4. Dimensiones ASA 150lb.
Los espesores de ala de brida estn segn clculo por Protesa, ya que la norma slo aplica a la distribucin y tipo de taladrado de la brida.
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6. DIMENSIONES CODOS
FS: 6 DN PN
[bar] Espesor total
(tt) [mm] Avance (Lad)
[mm] DESCRIPCIN in mm
Codo 90 1/2 15 10 5 120
Codo 90 1 25 10 5 120
Codo 90 2 50 10 5 120
Codo 90 14 350 10 11 525
Codo 90 16 400 10 12,5 600
Codo 90 18 450 10 14 675
Codo 90 20 500 10 16 750
Codo 90 24 600 10 17,5 900
Codo 90 30 750 10 22 1125
Codo 90 36 900 10 26,5 1350
Tabla 5. Dimensiones codos, PN10
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7. DIMENSIONES REDUCCIONES
DN dN
t t
DN d
N
t t
Lad [2,5x(DN-dN)] Lad [2,5x(DN-dN)]
CONCNTRICO EXCNTRICO
DESCRIPCIN DN
[mm] dN
[mm] PN
[bar] Espesor total (tt)
[mm] Avance (Lad)
[mm]
Reduccin 900 x 750 900 750 10 26,5 375
Reduccin 900 x 600 900 600 10 26,5 750
Reduccin 600 x 400 600 400 10 17,5 500
Reduccin 500 x 450 500 450 10 16 125
Reduccin 400 x 350 400 350 10 12,5 125
Tabla 6. Dimensiones reductores, PN10
No es necesario contemplar el avance recto en las reducciones ya que tal y como estn fabricados no existe problema alguno para conectarlas con tubera.
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ESPECIFICACIN TCNICA
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8. DIMENSIONES CAPS
DN tt
rcc
R ccH
cc
DESCRIPCIN
DN
PN [bar] Espesor total (tt)
[mm] Hcc
[mm] hcc
[mm] in mm
Cabezal cncavo 36 900 10 26,5 174,4 80,0
Tabla 7. Dimensiones CAPS, PN10
Las dimensiones del cap son suficientes para realizar la unin qumica con la tubera.
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9. DIMENSIONES UNIONES QUMICAS
Sellado interno de UQ e Injertos
DN Principal Ancho interno (Li) [mm] Espesor
(ti) [mm]
600 1200 150 5
1300 2000 200 6,5
2100 3200 250 8
Tabla 8. Sellado interior tubera
FS: 6 DN
PN [bar] Espesor total (te)
[mm]
Ancho UQ (Le) [mm]
Peso UQ [kg]
Tiras, N x long.
[mm]
Series 2M-R-2M-R-M
Final DESCRIPCIN in mm
Unin qumica 2 50 10 5 150 0,2 0 x 237 0 6M- V
Unin qumica 14 350 10 11 200 4,4 2 x 1246 2 V
Unin qumica 16 400 10 11 200 5,1 2 x 704 2 V
Unin qumica 18 450 10 11 250 7,1 2 x 794 2 V
Unin qumica 20 500 10 12,5 250 9,0 2 x 875 2 2M- V
Unin qumica 24 600 10 16 300 19,4 3 x 1046 3 V
Unin qumica 30 750 10 19 350 32,5 3 x 872 3 M-R-2M- V
Unin qumica 36 900 10 22 450 57,9 4 x 1046 4 2M- V
Unin qumica 2 50 16 5 150 0,2 0 x 237 0 6M- V
Unin qumica 14 350 16 14 300 8,5 2 x 1283 2 M-R-2M- V
Unin qumica 16 400 16 16 300 11,4 3 x 723 3 V
Unin qumica 18 450 16 19 350 17,7 3 x 822 3 M-R-2M- V
Unin qumica 20 500 16 20,5 400 25,2 4 x 913 4 V
Unin qumica 24 600 16 24 450 41,1 4 x 1084 4 M-R-2M- V
Unin qumica 30 750 16 30 600 81,7 5 x 909 5 M-R-2M- V
Unin qumica 36 900 16 37 700 142,0 7 x 1090 7 V
Tabla 9. Dimensiones uniones qumicas PN10 y PN16
Li
LeMaxhesive
t e
t i
Sellado Interno
Unin qumica
Tubera n 1
Tubera n 2
-
PLANTA INTEGRADA DE PRODUCCIN DE ETANOL CARBURANTE EL ALCARAVN
DOCUMENTO No: 10242-PRO-P-ET-103
FECHA: 23/01/13 REV.: 2
HOJA: 18 DE: 20
ESPECIFICACIN TCNICA
ISOLUX WATISOLUX CORSN
10. DIMENSIONES INJERTOS
Injerto estndar
c
ED
DB
t e
Injerto
Refuerzo injerto
Selladointerno
Li/2
L i/2
ti
Cotas C y D = 0; No es necesario espesor de refuerzo
-
PLANTA INTEGRADA DE PRODUCCIN DE ETANOL CARBURANTE EL ALCARAVN
DOCUMENTO No: 10242-PRO-P-ET-103
FECHA: 23/01/13 REV.: 2
HOJA: 19 DE: 20
ESPECIFICACIN TCNICA
ISOLUX WATISOLUX CORSN
DESCRIPCIN
DN Injertado PN
[bar] Espesor (te)
[mm] Ancho B
[mm] Alto E [mm]
in mm
INJERTO 90 1 25 10 6,5 75 75
INJERTO 90 2 50 10 6,5 75 75
INJERTO 90 14 350 10 11 225 225
INJERTO 90 16 400 10 12,5 250 250
INJERTO 90 18 450 10 14 300 300
INJERTO 90 20 500 10 16 325 325
INJERTO 90 24 600 10 17,5 400 400
INJERTO 90 30 750 10 22 500 500
INJERTO 90 36 900 10 26,5 575 575
Tabla 10. Dimensiones injertos 90, PN10
DESCRIPCIN
DN Injertado PN
[bar] Espesor (te)
[mm] Ancho B
[mm] Alto E [mm]
in mm
INJERTO 90 1 25 16 6,5 75 75
INJERTO 90 2 50 16 6,5 75 75
INJERTO 90 14 350 16 16 225 225
INJERTO 90 16 400 16 19 250 250
INJERTO 90 18 450 16 20,5 300 300
INJERTO 90 20 500 16 24 325 325
INJERTO 90 24 600 16 28 400 400
INJERTO 90 30 750 16 35 500 500
INJERTO 90 36 900 16 43 575 575
Tabla 11. Dimensiones injertos 90, PN16
-
PLANTA INTEGRADA DE PRODUCCIN DE ETANOL CARBURANTE EL ALCARAVN
DOCUMENTO No: 10242-PRO-P-ET-103
FECHA: 23/01/13 REV.: 2
HOJA: 20 DE: 20
ESPECIFICACIN TCNICA
ISOLUX WATISOLUX CORSN
10.1. CARTELAS
Se incluirn 2 por injerto a 90 para reforzarlas. Una en senrido axial y otra en el cicumferencial. Tendran un espesor maximo de 10 mm. La longitud ser hasta el limite de la cota B en axial y en cicumferencial hasta la tangente del tubo. En cuanto a la altura, hasta el limite de la cota E.