pruebas de presión.pdf

Diseo y ejecucin de la prueba de presin en conducciones

Jaime Gil Navas

Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos

Direccin de Ingeniera. CORSN-CORVIAM Construccin, S.A.

[email protected]

Introduccin Tras el final de la construccin de una infraestructura o parte de ella se realizan ciertas pruebas que simulan de alguna manera las solicitaciones a las que estar sometida dicha infraestructura a lo largo de su vida, independientemente de las pruebas o ensayos parciales que se hayan ido realizando durante la construccin. As, un puente recin terminado se somete a una prueba de carga independientemente de que se hayan radiografiado las soldaduras de acero o roto probetas de hormign para comprobar que sus caractersticas cumplen lo exigido.

Las conducciones de transporte de agua no son ajenas a esto y entre otras cosas- una vez terminadas han de ponerse en presin para comprobar que todo funciona correctamente (no hay prdidas de agua, los macizos de anclaje no se mueven, etc.). Esta prueba es independiente de los ensayos de producto que se realizan en tubos, vlvulas u oros elementos, por lo que de alguna manera se pretende probar la bondad de la colocacin y conexin entre s de estos elementos y la ejecucin de elementos in situ (como macizos o arquetas) ms que la bondad de los productos manufacturados que componen la conduccin o red.

La norma UNE 805:2000 Abastecimiento de agua. Especificaciones para redes exteriores a los edificios y sus componentes es la que define las especificaciones ... para la instalacin, ensayos en obra y puesta en servicio de redes de abastecimiento. Las tuberas de PE y PP cuentan en esta norma con una metodologa especfica que tiene en cuenta el comportamiento no-elstico de este material.

Adems incluye especificaciones para los componentes de toda red, destinadas a ser utilizadas por las correspondientes normas de producto.

Los siguientes apartados se centran en la descripcin y comentario del contenido de esta norma en cuanto a la propia prueba de presin se refiere.

Presiones En la norma UNE 805:2000 se definen trminos relacionados con las presiones, con las redes y sus componentes, los dimetros, la instalacin, el clculo hidrulico y el clculo mecnico. Por su especial inters en el tema desarrollado en este texto conviene recordar las siguientes definiciones respecto a las presiones relativas a la red y a los componentes que forman parte de ella:

Aplicacin Abreviatura Designacin Descripcin

DP Presin de diseo Mxima de funcionamiento en rgimen permanente considerando futuras ampliaciones y excluyendo golpe de ariete (GA)

En Servicio

MDP Presin Mxima de diseo Mxima de funcionamiento considerando futuras ampliaciones y GA

Rela

tivas

a la

RED

Recin Instalado STP

Presin de prueba en la red

Hidrosttica aplicada a conduccin recientemente instalada que asegura su integridad y estanquidad

juanmadonadoruizHighlight

Aplicacin Abreviatura Designacin Descripcin

OP Presin de funcionamiento En un instante dado en un punto determinado de la red En Instante dado

SP Presin de servicio En el punto de conexin a la instalacin del consumidor, con caudal nulo en la acometida

PFA Presin de

funcionamiento admisible

Hidrosttica mxima que un componente es capaz de soportar de forma permanente, en servicio

En Servicio

PMA Presin mxima admisible Mxima, incluido GA, que un componente es capaz de soportar en servicio

Rela

tivas

a lo

s CO

MPO

NEN

TES

Recin Instalado PEA

Presin de prueba en obra

admisible

Hidrosttica mxima que un componente recin instalado es capaz de soportar durante tiempo corto, que asegura integridad y estanquidad de conduccin

Las especificaciones de los componentes que conforman la conduccin o red deben cumplir:

COMPONENTES CONDUCCIONES O REDES

PFA

PMA

PEA

>

>

>

DP

MDP

STP

Tramos de prueba y presin de prueba En una conduccin en construccin es de sentido comn ir validando tramos a medida que va terminado su instalacin para poder acometer operaciones de terminacin como relleno completo de la zanja o pavimentacin de viales.

En la definicin de los tramos de prueba hay que tener presente que los dos extremos de cada tramo deben ser tapados durante la prueba y debe si es el caso- ser contrarrestado el empuje hidrulico sobre el elemento de cierre (normalmente una brida ciega), por lo que es siempre interesante contar con las arquetas de vlvula-de-seccionamiento para este fin.

Por otra parte no es infrecuente que algn tramo en una conduccin debe terminarse con un calendario especial debido a vicisitudes de la obra como puede ser la reposicin de algn vial.

En cualquier caso, segn la UNE 805:2000 la tramificacin debe ser tal que en cada tramo ...pueda aplicarse una presin al menos igual a la MDP en el punto ms alto.... Tambin dice que ... la presin de prueba pueda aplicarse al punto ms bajo de cada tramo de prueba.

Respecto a la presin la norma dice que ... la presin de prueba en red (STP) debe calcularse...

Golpe de ariete calculado STP = MDP+100 kPa Golpe de ariete estimado STP = mnimo (1.5xMDP ; MDP+500 kPa)

Lo anterior puede ilustrarse con el ejemplo siguiente, en el que se pretende disear la prueba de una conduccin por gravedad de la que se conoce su perfil longitudinal, se conoce su lnea piezomtrica de diseo y se conoce su lnea piezomtrica mxima.

350

400

450

500

550

600

650

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000

Cotarasante(m)

Cotapiezomtricade diseo(m)

Cotapiezomtricamxima(m)

Cotapiezomtricade prueba en el tramo(m)

Cota de agua en depsito cabecera 572.40 m

col 1 col 2 col 3 col 4 col 5 col 6 col 7 col 8 col 9 col 10 col 11

Distanciaorigen

(m)

Cotarasante

(m)

Cotapiezomtrica

de diseo(m)

DPs/ UNE 805:2000

(mca)

Cotapiezomtrica

mxima(m)

MDPs/ UNE 805:2000

(mca)

MDPpto bajo del tramo

(mca)

Cota Ipiezomtrica

de prueba mnima en el tramo

(m)

MDPpto alto del tramo

(mca)

Cota IIpiezomtrica

de prueba mnima en el tramo

(m)

Cotapiezomtrica

de prueba en el tramo(m)

571 572 1 572 1 278 633 1 572 63321 570 572 2 572 2 278 633 1 572 63341 567 572 5 573 5 278 633 1 572 63381 558 572 14 573 14 278 633 1 572 633140 554 572 18 573 19 278 633 1 572 633208 550 572 22 573 23 278 633 1 572 633249 550 572 23 573 24 278 633 1 572 633... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

A continuacin se describe el contenido de cada columna:

Columna 1 Distancia a origen. Es un dato conocido. Columna 2 COTA de rasante o cota de tubo en cada pk. Es un dato conocido. Columna 3 COTA piezomtrica de diseo en cada pk. Es un dato conocido, obtenido del clculo

hidrulico y es la mxima cota alcanzada por la piezomtrica en rgimen permanente. El conjunto de estas cotas es la envolvente superior de lneas piezomtricas posibles en rgimen permanente. En este caso es la esttica o piezomtrica de caudal nulo, lnea horizontal a la cota del depsito de cabecera (si se tratase de una impulsin la piezomtrica mxima permanente se presentara con el bombeo funcionando).

Columna 4 PRESIN de diseo (DP) en mca en cada pk. Es la diferencia entre la COTA piezomtrica de diseo y la COTA de rasante.

Col 4 = Col 3 Col 2

Columna 5 COTA piezomtrica mxima en cada pk. Es un dato conocido, obtenido del clculo (o estimacin) de transitorios y es la cota alcanzada por la piezomtrica durante transitorios. El conjunto de estas cotas es la envolvente superior de lneas piezomtricas posibles durante transitorios.

Columna 6 Mxima PRESIN de diseo (MDP) en cada pk. Diferencia entre la COTA piezomtrica mxima y la COTA de rasante.

Col 6 = Col 5 Col 2

Columna 7 Mxima PRESIN de diseo (MDP) en el punto ms bajo del tramo. Este es un valor comn a todos los puntos de un tramo de prueba, por lo que esta columna y las posteriores slo pueden conocerse si ya se ha fijado ya parcial o totalmente una

tramificacin. En el primer paso del ejemplo se desarrolla el caso de probar toda la conduccin a la vez, como tramo nico.

Columna 8 COTA I piezomtrica de prueba mnima en el tramo. Es una primera acotacin inferior de la cota piezomtrica de prueba para que pueda verificarse lo indicado en la norma, que la presin de prueba pueda aplicarse al punto ms bajo de cada tramo de prueba. En nuestro caso, en el que hemos supuesto que el transitorio ha sido rigurosamente calculado, su valor es:

Col 8 = Col 7 + cota_pto_ms_bajo + 10

Columna 9 Mxima PRESIN de diseo (MDP) en el punto ms alto del tramo. Este es un valor comn a todos los puntos de un tramo de prueba.

Columna 10 COTA II piezomtrica de prueba mnima en el tramo. Es una segunda acotacin inferior de la cota piezomtrica de prueba para que pueda verificarse lo indicado en la norma, que...pueda aplicarse una presin al menos igual a la MDP en el punto ms alto....:

Col 10 = Col 9 + cota_pto_ms_alto

Columna 11 COTA piezomtrica de prueba en el tramo. Col 11 = MAX (Col 9, Col 10)

Del grfico se puede extraer una conclusin inmediata: es necesario dividir la conduccin en ms tramos de prueba porque si se hace en un solo tramo una parte muy importante del trazado queda fuertemente penalizada debido a la alta cota piezomtrica de prueba que impone el punto ms bajo, el final de la conduccin.

Si dividisemos en dos tramos, uno hasta el pk 9+949 y otro desde este punto hasta el final, tendramos el siguiente perfil, en el que la cota piezomtrica de prueba es 30 m ms baja (0.3 MPa menos) en el primer tramo que en el segundo.

350

400

450

500

550

600

650

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000

Cotarasante(m)

Cotapiezomtricade diseo(m)

Cotapiezomtricamxima(m)

Cotapiezomtricade prueba en el tramo(m)

El proceso de tramificacin continuara aprovechando las arquetas de vlvula de la conduccin hasta llegar a un diseo en el que LA PRUEBA DE PRESIN NO SEA DIMENSIONANTE DE LOS ELEMENTOS DE LA CONDUCCIN. Es habitual que los tramos de prueba sean de unos 2000 m de media, aunque este valor puede ser mucho mayor y mucho menor en cada tramo.

El ejemplo expuesto (real) termin siendo probado de acuerdo con la siguiente tramificacin y lnea piezomtrica de prueba:

300.00

350.00

400.00

450.00

500.00

550.00

600.00

650.00

700.00

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000

distancia a origen (m)

cota

(m)

Cabe recordar que hay muchos componentes de una conduccin o red (tubos, vlvulas, ventosas, ...) que se fabrican y clasifican de acuerdo con una Presin Nominal (PN) y que el valor de este parmetro que debe tener un componente de una conduccin o red en cierto pk debe ser mayor que la DP en ese pk. Es decir, un componente puede que vaya a soportar durante la prueba (y durante transitorios) una presin mayor que su PN. Esto es admisible pero slo hasta cierto valor de la presin, variable para cada tipo de componente y/o material.

Tampoco hay que olvidar elementos como macizos de anclaje, que han sido dimensionados para una presin (DP o MDP) pero que durante la prueba van a ser sometidos a mayor presin. Debe comprobarse su estabilidad para la presin de prueba, evidentemente permitiendo coeficientes de seguridad menores. Es habitual dimensionar macizos y arquetas para que tengan un coeficiente de seguridad al deslizamiento de 1.5 y permitir un coeficiente de seguridad durante la prueba de 1.2-1.3.

Procedimiento de ensayo de un tramo La UNE 805:2000 divide en tres las fases de ejecucin de la prueba de un tramo ms una serie de operaciones previas. Contempla adems un mtodo para probar conducciones de material viscoelstico (PE y PP):

Operaciones previas

La conduccin debe estar tapada. Lo habitual es realizar slo el relleno primario y dejar vistas las juntas entre tubos para detectar con facilidad eventuales prdidas de agua durante la prueba (no obstante cada vez son ms sofisticados los sistemas de deteccin de fugas). Al respecto hay que indicar varias cosas:

- Puede taparse la conduccin totalmente an antes de la prueba cuando se est razonablemente seguro de que esta va a ser superada. Esto es as cuando se hayan probado las juntas previamente por otro mtodo. Es el caso de las tuberas con junta de acero soldada cuyas soldaduras hayan sido comprobadas mediante lquidos penetrantes.

- Hay conducciones con continuidad estructural en las que no se colocan macizos de anclaje porque los empujes son contrarrestados por la entrada en traccin de la propia tubera, que transfiere los empujes por rozamiento al terreno a travs del relleno. Ha de tenerse en cuanta esto si el relleno no es completo.

- Las conducciones flexibles de gran dimetro se ovalizan con la carga de relleno. No es infrecuente que en este tipo de tuberas, si se dispone junta elstica y la junta tiene ms rigidez que el resto del tubo, ambas zonas tengan distinta ovalizacin y se presenten fugas. Esto es importante porque podra suceder que con un relleno parcial no existan fugas y que cuando se rellene completamente aparezcan.

Los extremos del tramo deben estar tapados y en su caso- sujetos frente al empuje hidrulico. Algunos detalles:

- Si un extremo de tramo se han hecho coincidir con una arqueta de vlvula, es mejor desmontar la vlvula y colocar en su lugar una brida ciega. Esto evita por un lado eventuales daos en la lenteja de la vlvula y por otro es ms fcil que la prueba sea positiva porque las fugas por la brida ciega pueden controlarse y las fugas por la lenteja no.

- Si es necesario una macizo slo para la prueba (testero) es importante que su diseo no complique el montaje del resto de la conduccin. Siempre deben evitarse demoliciones por lo que es necesario que el testero no interfiera con el trazado de la conduccin, por lo que lo habitual es que el hormign necesario se reparta a ambos lados de la traza, sujetando la brida ciega mediante perfiles metlicos (ver foto).

Fase 1. Prueba preliminar

En esta fase se procede al llenado de la tubera y a su puesta en carga a hasta una presin inferior a la STP, que debe ser mantenida durante el tiempo necesario para que la conduccin se asiente, esto es, absorba agua si es el caso o se produzcan eventuales movimientos (siempre pequeos) de ajuste en juntas o relleno.

El llenado del tramo debe ser tan lento como sea posible y preferiblemente debe ser realizado desde los puntos bajos del tramo. Es preferible realizar el llenado con las ventosas desmontadas, de manera que cuando el agua de llenado alcance a la T de la ventosa, se cierre la vlvula de aislamiento de esta, se monte la ventosa y se vuelva a abrir la vlvula.

Tambin es frecuente trasegar agua de un tramo a otro de la conduccin. Esta operacin debe ser realizada a travs de los by-pass de las vlvulas siempre que sea posible. Si las vlvulas no tienen by-pass debe realizarse con aperturas pequeas para limitar el caudal de paso.

La presin no debe subir a una velocidad superior a 0.1 MPa /min.

La norma no indica la duracin de esta fase, durante la cual en cualquier caso no deben producirse prdidas importantes de agua ni movimientos de consideracin. Lo razonable es mantener la hasta que no sea necesario inyectar agua para mantener la presin. En tubos absorbentes (tubos revestimiento interior de mortero y sobre todo tubos de hormign) esta fase puede durar 1-2 das. En tubos no absorbentes (plsticos, acero pintado) bastarn 1-2 horas.

En esta pase preliminar se manifestarn buena parte de los defectos que la conduccin pudiera tener.

Fase 2. Prueba de purga

Esta prueba ... permite estimacin del volumen de aire remanente en conduccin. Con ello se evitan errores de medicin durante la fase 3 de la prueba de presin. Es frecuente no realizar la prueba de purga por innecesaria.

En cualquier caso consiste en:

- Elevar la presin hasta STP

- Sacar un volumen de agua de la conduccin y medir el descenso de presin

- Comprobar que el volumen extrado no supera cierto valor, funcin del descenso de presin medido

Si no se supera la prueba debe seguir purgndose la conduccin para expulsar la mayor parte posible de aire.

Fase 3. Prueba principal de presin

Esta fase puede ejecutarse de tres maneras segn la UNE 805:2000. En todas ellas la velocidad de ascenso de la presin no debe superar 0.1 MPa /min.:

1. Medida del volumen evacuado. Este mtodo consiste en:

Subir la presin hasta la STP y mantenerla (inyectando agua si es necesario) al menos 1 h Desconectar la bomba 1 h y medir la presin, que habr disminuido Volver a inyectar agua hasta alcanzar de nuevo la STP EVACUAR agua para disminuir la presin hasta el valor anterior. El volumen de agua evacuado

es el que debe compararse con un valor de referencia

2. Medida del volumen inyectado. Este mtodo consiste en:

Subir la presin hasta la STP, mantenerla (inyectando agua si es necesario) al menos 1 h Desconectar la bomba 1 h y medir la presin, que habr disminuido Volver a INYECTAR agua hasta alcanzar de nuevo la STP. El volumen de agua inyectado es el

que debe compararse con un valor de referencia. El mtodo es como el anterior pero requiere de un dispositivo que permita medir el caudal inyectado

3. Medida de la presin perdida. Este mtodo consiste en:

Subir la presin hasta la STP, mantenerla (inyectando agua si es necesario) al menos 1 h Desconectar la bomba 1 h y medir la PRESIN PERDIDA en funcin del tiempo. La prueba es

satisfactoria si la cada de presin es inferior a ciertos valores de referencia

Experiencias en la aplicacin de la prueba de presin de la norma UNE-EN 805 en conducciones de hormign

con camisa de chapa y de PRFV Juan Pablo Guerrero Pasquau

Ingeniero de Caminos Canales y Puertos

Director Comercial. Prefabricados Delta S.A.

Introduccin Siempre que ejecutamos un proyecto de tubera, bien sea para abastecimiento de agua o para conducciones de regado, tenemos que tener en cuenta en los pliegos de condiciones generales y particulares, los controles de calidad a los cuales estamos obligados a realizar en la instalacin que estamos proyectando o ejecutando.

Estos controles, que los vamos a denominar puntos de inspeccin y ensayo, se dividen en dos:

- Puntos de inspeccin y ensayo externos: Son los controles obligatorios de cada uno de los materiales empleados en nuestra obra que se ejecutan en la planta o fbrica de origen, con especificaciones tcnicas que definen caractersticas que cumplir y ensayos con criterios de aceptacin o rechazo

- Puntos de inspeccin y ensayo internos: Son los controles que se ejecutan en la propia obra por el personal propio y que sirven para ir vigilando la ejecucin de la propia obra

En nuestro caso, que nos referimos a tubera para presin y para dos tipos diferentes de tubera pero complementarios: Tubera de hormign con camisa de chapa (tubo tipo rgido) y Tubera de PRFV (tubo tipo flexible), los controles externos los ejecutara el fabricante segn la normativa de cada tipo. Esta normativa es para la tubera de hormign con camisa de chapa la Instruccin del Instituto Eduardo Torroja para tubos de hormign armado o pretensado de Septiembre de 2007 que incluye y esta conforme a la actual normativa europea y para la tubera de PRFV la norma es la UNE EN 1796 Sistemas de canalizacin enterrados de materiales plsticos para aplicaciones con y sin presin. Plsticos termoestables reforzados con fibra de vidrio (PRFV) basados en resinas de polister insaturado.

Dentro de la ejecucin de las obras de tubera para abastecimiento y riego, uno de los aspectos que no siempre se tienen en cuenta o no se le da la importancia que tiene, son las pruebas de la tubera instalada. Esto provoca que una vez que se ejecutan, se generen habitualmente unos costes econmicos y tcnicos, que no han sido previstos bien durante el proyecto o durante la ejecucin de la obra.

La norma que actualmente rige las pruebas de la tubera instalada es la UNE-EN 805 Abastecimiento de Agua. Especificaciones para redes exteriores a los edificios y sus componentes. Es una norma fechada en el ao 2000, pero que se ha empezado a aplicar regularmente en Espaa segn nuestra experiencia a partir del ao 2004. A la utilizacin de esta norma ha ayudado mucho la publicacin de la Gua Tcnica sobre tuberas para el transporte de agua a presin del CEDEX.

En los siguientes apartados pretendemos describiros la prueba que describe la norma UNE-EN 805 y su aplicacin al caso de las tuberas de hormign con camisa de chapa y al tubo de PRFV.

Norma UNE-EN 805: Abastecimiento de agua. Especifica-ciones para redes exteriores a los edificios y sus componentes 11. ENSAYO DE LAS CONDUCCIONES

11.1 Especificaciones Generales

Toda conduccin tras haberse instalado debe someterse a una prueba de presin con agua para garantizar la integridad de los tubos, uniones, racores y otros componentes tales como macizos de anclaje.

11.2 Seguridad

11.2.1 Equipo y vestimenta

Previo al comienzo de las operaciones, debe llevarse a cabo una inspeccin para asegurarse de que est disponible el equipo de seguridad apropiado y de que el personal dispone de la vestimenta de proteccin adecuada.

11.2.2 Excavaciones

Despus de la instalacin de la conduccin y hasta el restablecimiento del lugar, todas las excavaciones deben permanecer convenientemente protegidas. Todo trabajo no relacionado con las pruebas de presin debe prohibirse en las zanjas durante las mismas.

11.2.3 Llenado y ensayo

Las conducciones deben llenarse de agua lentamente, con cuidado para que los dispositivos de purga de aire se mantengan abiertos y los tramos de la conduccin suficientemente purgadas.

Antes de realizar la prueba, debe hacerse una verificacin que garantice que el equipo de ensayo est calibrado, en buen funcionamiento y conectado correctamente a la conduccin.

Las pruebas de presin deben efectuarse con todos los dispositivos de purga cerrados y las vlvulas intermedias de lnea abiertas.

La secuencia prevista del proceso y toda modificacin de operaciones debe controlarse en todas las etapas de ensayo, para evitar daos al personal. Todos los empleados deben estar informados, sin ambigedad, de la intensidad de las cargas sobre soportes y accesorios temporales y de las consecuencias en caso de producirse un fallo.

Las conducciones deben despresurizarse lentamente, estando todos los dispositivos de purga de aire abiertos al vaciar las tuberas.

11.3 Pruebas de Presin

11.3.1 Operaciones preliminares

11.3.1.1 Relleno y anclaje

Previo a la realizacin de la prueba de presin, las tuberas deben, donde sea adecuado, recubrirse con materiales de relleno, de forma que se eviten cambios en las condiciones del suelo, que puedan provocar fugas. El relleno sobre las uniones es opcional. Las sujeciones y macizos de anclaje definitivos deben realizarse para soportar el empuje resultante de la prueba de presin. Los macizos de sujecin o de anclaje de hormign deben alcanzar las caractersticas de resistencia requeridas antes de que las pruebas comiencen. Se debe prestar atencin a que los tapones de prueba y extremos cerrados provisionales se fijen de forma adecuada y que los esfuerzos transmitidos al terreno sean repartidos de acuerdo con la capacidad portante de este. Todo soporte temporal, sujecin o anclaje en las extremidades del tramo de prueba no debe ser retirado hasta que la conduccin no haya sido despresurizada.

11.3.1.2 Seleccin y llenado del tramo de prueba

La conduccin debe probarse en su totalidad o, cuando sea necesario, dividida en varios tramos de prueba.

Los tramos de prueba deben ser seleccionados de tal forma que:

- La presin de prueba pueda aplicarse al punto ms bajo de cada tramo de prueba

- Pueda aplicarse una presin al menos igual a la presin mxima de diseo (MDP) en el punto ms alto de cada uno de ellos, salvo especificacin diferente del proyectista

- Pueda suministrarse y evacuarse sin dificultad, la cantidad necesaria para la prueba

Todo escombro y cuerpo extrao debe ser retirado de la conduccin antes de la prueba. El tramo de prueba debe llenarse con agua. Para conducciones de agua potable debe utilizarse agua potable en la prueba de presin, salvo especificacin contraria del proyectista.

La conduccin debe purgarse completamente del aire contenido tanto como sea razonablemente posible. El llenado debe realizarse lentamente, si es posible a partir del punto ms bajo de la conduccin; con objeto de evitar los retornos de agua y de evacuar el aire de los dispositivos de purga convenientemente dimensionados.

11.3.2 Presin de prueba

Para todas las conducciones, la presin de prueba de la red (STP) debe calcularse a partir de la presin mxima de diseo (MDP) del modo siguiente:

- Golpe de ariete calculado:

STP = MDPc + 100 KPa = MDPc + 1 atm

- Golpe de ariete no calculado

STP = MDPa x 1,5

el menor de los dos valores

STP = MDPa + 500 KPa

El margen fijado para el golpe de ariete incluido en MDPa no debe ser inferior a 200 KPa (es decir 2 atm).

El clculo del golpe de ariete debe efectuarse por mtodos apropiados y utilizando ecuaciones generales aplicables, de acuerdo con las condiciones fijadas por el proyectista y basadas en las condiciones de explotacin ms desfavorables.

En circunstancias normales, el equipo de prueba debe estar situado en el punto ms bajo del tramo de prueba. Si no es posible instalar el equipo de prueba en el punto ms bajo del tramo de prueba, la presin de la prueba debe ser la presin de prueba en la red calculada para el punto ms bajo del tramo considerado, minorado con la diferencia de cota.

En casos especiales, particularmente all donde se instalen tramos cortos de conduccin y para cometidas de DN 80 y tramos que no excedan de 100 m, a menos que el proyectista decida lo contrario, ser necesario aplicar slo la presin de funcionamiento del tramo considerado como presin de prueba de la red.

11.3.3 Procedimiento de Ensayo

11.3.3.1 Especificaciones generales

Para todos los tipos de tubos y materiales, pueden utilizarse diversos tipos de prueba reconocidos.

El procedimiento de prueba debe especificarse por el proyectista y puede llevarse a cabo en tres fases.

- Prueba preliminar

- Prueba de purga

- Prueba principal de presin

Las fases necesarias deben ser fijadas por el proyectista.

11.3.3.2 Prueba preliminar

La prueba preliminar tiene por objeto:

- Estabilizar la parte de la conduccin a ensayar permitiendo la mayor parte de los movimientos dependientes del tiempo

- Conseguir la saturacin de agua apropiada en aquellos materiales absorbentes de agua

- Permitir el incremento de volumen dependiente de la presin, en tuberas flexibles, con anterioridad a la prueba principal

La conduccin debe dividirse en tramos de prueba practicables, completamente llenos de agua y purgados, y la presin debe incrementarse hasta al menos la presin de funcionamiento sin exceder la presin de la prueba de la red (STP).

Si se producen cambios de posicin inaceptables de cualquier parte de la tubera, y o aparecen fugas, la tubera debe despresurizarse y los fallos deben corregirse.

La duracin de la prueba preliminar depende de los materiales de la tubera y debe especificarla el proyectista considerando las normas de producto aplicables.

11.3.3.3 Prueba de purga

La prueba de purga permite la estimacin del volumen de aire remanente en la conduccin.

El aire en el tramo de tubera a ensayar produce datos errneos que podran indicar fuga aparente o podran, en algunos casos ocultar pequeas fugas. La presencia de aire reducir la precisin de la prueba de prdida de presin y la prueba de prdida de agua.

El proyectista deber especificar si la prueba de purga debe llevarse a cabo.

La norma tiene un anejo donde explica como se hace la prueba de purga, donde una vez alcanzada la presin de prueba de la red (STP), hay que extraer un volumen de agua y comparar este volumen de agua con la prdida admisible Vmax correspondiente a la cada de presin medida P.

11.3.3.4 Prueba principal de presin

11.3.3.4.1 Generalidades

La prueba principal de presin no debe comenzar hasta que hayan sido completadas satisfactoriamente la prueba preliminar, si es requerida, y la prueba de purga especificada.

Se debe tener en cuenta la incidencia de grandes variaciones de temperatura.

Se admiten dos mtodos de prueba bsicos:

- El mtodo de prueba de prdida de agua

- El mtodo de prueba de cada o prdida de presin

El proyectista debe especificar el mtodo a utilizar. Para tuberas con comportamiento viscoelstico la norma tiene un anejo donde explica este caso especial.

11.3.3.4.2 Mtodo de prueba de prdida de agua

Pueden utilizarse dos mtodos equivalentes para la medida de la prdida de agua, por ejemplo, medida del volumen evacuado o medida del volumen bombeado (inyectado), segn describe en los siguientes procedimientos.

Medida del volumen evacuado

Incrementar la presin regularmente hasta que se alcance la presin de prueba de la red (STP). Mantener la STP mediante bombeo, si es necesario, durante un periodo no inferior a una hora.

Desconectar la bomba y no permitir que entre ms agua en la conduccin durante un periodo de prueba de una hora o durante un intervalo de tiempo ms largo, si as lo especifica el proyectista.

Al final de este periodo medir la presin reducida y proceder a recuperar STP bombeado. Medir la prdida, evacuando agua hasta que la anterior presin reducida se alcance nuevamente.

Medida de volumen bombeado (inyectado)

Aumentar la presin regularmente hasta el valor de la presin de prueba de la red (STP).

Mantener la presin de prueba de la red STP como mnimo una hora, o ms, si el proyectista lo especifica.

Utilizando un dispositivo apropiado, medir y anotar la cantidad de agua que es necesario inyectar para mantener la presin de prueba de la red.

El proyectista debe especificar el mtodo a utilizar.

La prdida de agua aceptable, al finalizar la primera hora de la prueba, no debe exceder el valor calculado utilizando la siguiente frmula.

+= EeID

EpVV

w

12,1max

Donde

Vmax --- es la prdida de agua admisible en litros;

V --- es el volumen del tramo de conduccin en prueba en litros.

P --- es la cada de presin admisible segn define 11.3.3.4.3, en kilopascales;

Ew --- es el mdulo de elasticidad del agua, en kilopascales;

D --- es el dimetro interior del tubo, en metros;

e --- es el espesor de la pared del tubo, en metros;

ER --- es el mdulo de elasticidad transversal de la pared del tubo, en kilopascales;

1,2 --- es un factor de correccin (por ejemplo el aire residual) durante la prueba principal de presin.

11.3.3.4.3 Mtodo de prueba de prdida o cada de presin

Aumentar la presin regularmente hasta alcanzar el valor de la presin de prueba de la red (STP).

La duracin de la prueba de cada de presin debe ser de 1 hora o de mayor duracin si as lo especifica el proyectista. Durante la prueba, la cada de P debe presentar una tendencia regresiva y al finalizar la primera hora no debe exceder los siguientes valores:

- 20 KPa para los tubos tales como tubos de fundicin dctil con o sin revestimiento interior de mortero de cemento, tubos de acero con o sin revestimiento interior y de mortero de cemento, tubos de hormign con camisa de chapa de acero y tubos de materiales plsticos.

- 40 KPa para tubos tales como tubos de fibrocemento y los tubos de hormign sin camisa de acero. Para tubos de fibrocemento, cuando el proyectista conozca la existencia de condiciones de absorcin excesivas, la cada de presin puede aumentarse de 40 KPa a 60 KPa.

11.3.3.4.4 Examen de resultados de la prueba

Si la prdida de estanqueidad sobrepasa lo especificado o si se encuentran defectos, la red debe examinarse y rectificarse donde sea necesario. La prueba debe repetirse hasta que su resultado sea conforme a las especificaciones.

11.3.3.4.5 Prueba general de la red

Cuando la conduccin haya sido dividida en dos o ms tramos de prueba y todos ellos hayan pasado con xito la prueba de presin, el conjunto de la red deber someterse, si as lo especifica el proyectista, a la presin de funcionamiento de la red (OP) durante al menos dos horas. Los componentes adicionales (no ensayados) incluidos despus de la prueba de presin en secciones adyacentes deben ser inspeccionados visualmente para detectar fugas y cambios de alineamiento y nivel.

11.3.4 Anotacin de resultados de la prueba

Debe realizarse y archivarse un informe completo con los detalles de las pruebas.

Comparacin prueba hidrulica UNE-EN 805 y MOPU-74 En Espaa las pruebas de la tubera instalada en conducciones a presin se venan haciendo conforme al Pliego de tuberas de abastecimiento de agua del MOPU de 1974, resumidamente este pliego dice:

a) Prueba de presin interior:

Presin de prueba, STP: 1,4xMDP

Descenso de presin admisible: 5/STP ; STP en Kg/cm2 Duracin de la prueba: 30 minutos

b) Prueba de estanqueidad:

Presin de prueba, STP: La presin mxima esttica del tramo.

Perdida admisible de agua en litros: KxLxID (K-coef. mat entre 0,25-0,40),(L-long. Tramo prueba en m),(ID-dimetro interior en m)

Duracin de la prueba: 2 horas

Esta prueba se ha utilizado poco en algunos materiales, siendo ms habitual en caso del tubo de hormign con camisa de chapa la utilizacin de la prueba recogida en la Instruccin del Instituto Eduardo Torroja y actualmente sustituida por la prueba de la UNE-EN 805, las diferencias que existen entre ambas pruebas y que hacen ms idnea esta ltima son:

- La realizacin de dos pruebas resulta algo recurrente

- La perdida de agua y de presin que permite la prueba es excesiva

- La prdida de presin y volumen estn relacionadas, en la nueva norma es aplicacin directa de la resistencia de materiales, lo que no ocurre en el antiguo pliego del MOPU

- La presin de la prueba en el MOPU es excesiva, respecto a la de la UNE-EN 805 cuando el golpe de ariete esta calculado. Lo que provocaba sobredimensionar la tubera y los anclajes, respecto a las solicitaciones que realmente va a estar sometida

- Los criterios de la UNE-EN 805 son mucho ms restrictivos respecto al MOPU-74

- La UNE 805 al considerar la relacin que existe entre la perdida de presin y de agua, puedes tener en cuenta slo uno de los aspectos, bien el descenso de la presin, bien la prdida de agua

Exponemos un ejemplo real de una prueba de presin teniendo en cuenta ambas normativas:

Consideramos una tubera de hormign postesado con camisa de chapa de dimetro 1000 mm, sometida a 10 atm y una longitud de prueba de 1000 ml.

- MOPU-74:

a) Presin de prueba: 14 atm con un descenso admisible de presin en la prueba de hasta 1,67 atm.

b) Prueba de estanqueidad: K=0,35 admitiendo una fuga de agua de 350 litros

- UNE-EN 805:

Presin de prueba de 11 atm con un descenso de presin admisible de 0,2 atm y una prdida de agua mxima de 20-25 litros.

Aspectos a tener en cuenta Las pruebas de presin dependen, como es lgico, de todo aquello que pueda influir a la conduccin, bien durante el estudio del proyecto que tiene que tenerlas previstas, bien durante la ejecucin de la obra que se tienen que realizar.

Las pruebas de presin requieren una serie de condicionantes que se deben tener en cuenta y que deben estar reflejados de antemano en los proyectos. Es muy habitual considerar en los presupuestos ml de tubera suministra y montada, incluidas las pruebas de presin, lo habitual es como mnimo estimar un coste de estas pruebas (2-4 %), pero nicamente se describe en los pliegos la norma de referencia con la que se deben efectuar las pruebas de presin. No existe casi nunca un estudio de cmo se van a hacer las pruebas, por lo que es una actividad que la va a realizar la contrata que ejecute las obras y que la mayora de los casos se encuentra con una problemtica y unos condicionantes que vamos a intentar tener en cuenta.

Qu aspectos hay que tener en cuenta en una prueba de presin?

- La disponibilidad del agua. Si existe agua en las cercanas de la zona y podemos disponer de ella con facilidad (poca distancia y bajo coste) o tenemos que traerla mediante cubas de agua para efectuar las pruebas (mucha distancia y coste alto). Nunca se debe probar tubera para conduccin de agua con gas (aunque en zonas de escasez de agua puede ser una tentacin), esta opcin es muy peligrosa

- El tipo de tubera. No es lo mismo probar un tubo flexible como son el PRFV y PVC o un tubo rgido como es el Tubo de Hormign con Camisa de Chapa o la fundicin. Posteriormente analizaremos ejemplos de pruebas en tubera de PRFV y Hormign con Camisa de Chapa

- El tipo de junta de la tubera, si es elstica o soldada

- El dimetro de la tubera. No es lo mismo efectuar una prueba de presin de un DN500 que de un DN1600, ya que la disponibilidad del agua y los esfuerzos que existen son muy diferentes

- La presin de la tubera. La diferencia entre probar un DN1000 a 5 atm con respecto a probar un DN1000 a 15 atm, es el de aumentar al triple el empuje en los extremos y anclajes (40 tn frente a 120 tn)

- El trazado del tramo de prueba, es muy importante tener en cuenta las pendientes y todos los puntos singulares (codos horizontales y verticales, ventosas, desages, vlvulas, etc.) para que estn bien anclados y dimensionados

- La longitud de los tramos de prueba, cuanto menor es la longitud del tramo, ms fcil es localizar una fuga en el caso que desgraciadamente tuviramos alguna. Cuanto mayor es el tramo ms tiempo necesita la tubera para estabilizarse en su fase preliminar. El nmero de pruebas depende de la longitud de la obra, pero es muy importante efectuar las primeras pruebas antes de que este acabado el montaje, ya que un mal montaje se detectara y se podra corregir.

- Las subpresiones o el golpe de ariete, es muy importante con la nueva normativa que el golpe de ariete este calculado, ya que la prueba de presin si el golpe de ariete es estimado supone un aumento de la presin en la prueba del 50%. Esto supone calcular y sobredimensionar la conduccin (tuberas y elementos) a una presin muchsimo mayor de la que realmente va a trabajar en servicio

- El tapado y relleno de la tubera, no es lo mismo probar un tubo flexible tapado o destapado y es conveniente que en las pruebas las juntas se dejen descubiertas, por si tuvieran alguna fuga durante la ejecucin de sta. Es muy importante hacer el tapado correctamente, arrionando la tubera y ver en que zona nos encontramos para evitar la flotabilidad de la tubera

- Los anclajes de los elementos especiales, codos y vlvulas. Se disearan para aguantar los empujes y se efectuaran conforme al tubo que se utilice en la conduccin

- Los tapones de prueba y su anclaje. Los tapones hay que ejecutarlos de manera que permitan llenar la tubera, meter presin suficiente y medir la presin con la colocacin de un manmetro

- El llenado de la tubera, la velocidad y el lugar de llenado si es un punto alto o bajo condicionan las pruebas de presin. Las bombas de gran caudal y baja presin sirven para llenar la tubera, las bombas de alta presin y poco caudal se utilizan para conseguir la presin de prueba

Todos estos aspectos generaran a la obra una serie de costes que sern mayores o menores dependiendo de las circunstancias, que se tienen que valorar y que depender mucho de que se haya hecho una buena planificacin previa a la ejecucin de las pruebas.

Esta planificacin es muy sencilla, nicamente se debe definir elementos que se necesitan para las pruebas incluyendo el coste de estos, la eleccin de los tramos de prueba y establecer las fechas de prueba una vez ejecutados y montados los tramos. El problema de no fijar unas fechas es que las pruebas si no se efectan se dilatan en el tiempo, por lo que al final te encuentras la tubera totalmente instalada y sin haber hecho ninguna prueba.

Agua La disponibilidad del agua depende de muchos factores y pueden condicionar el planteamiento de las pruebas de presin. Para que nos hagamos una idea vamos a ver en la siguiente tabla el volumen en litros de agua que se necesita para una tubera de hormign postesado con camisa de chapa de dimetro 1800, 1400, 1000, 800 y 600, en un tramo de prueba de 1250 ml.

Dimetro (mm) Volumen aprox. en litros 1800 3.400.000 1400 2.060.000 1000 1.050.000 800 670.000 600 385.000


juanmadonadoruizSticky NoteImportancia de calcular el Golpe de Ariete para la realizacin de la prueba de Presin

Si la disponibilidad del agua no es un problema, como puede ser en el caso de un abastecimiento para una sociedad de agua que te preste el agua para las pruebas de la tubera que le estas construyendo, la cercana con un ro, un embalse, la existencia de un pozo una balsa en una comunidad de regantes, lo ms habitual es hacer las pruebas conforme se va instalando la tubera en tramos de 1000-1500 ml y el coste del agua no es un problema.

En el otro extremo esta la imposibilidad de utilizar el agua porque en la zona escasee y la tubera la tendramos que llenar con cubas de agua. En este caso teniendo en cuanta el ejemplo anterior de la tubera de 1400 mm, necesitaramos 100 camiones de 20.000 litros. Esto supone fcilmente un coste, a 100 /viaje camin y a 2 /m3 de agua, de unos 15.000 . Si la conduccin es de 12,5 Km, nicamente en agua nos gastaramos 150.000 . Este es slo un ejemplo, pero en este caso sera conveniente hacer una prueba de un tramo de 1500 ml, los primeros instalados, comprobar que todo esta correcto y esperar a la finalizacin de la obra cuando la conduccin lleve agua para hacer las pruebas del resto de tubera, aprovechando vlvulas y tramos de mayor longitud. En el caso de detectar una mala instalacin en esta primera prueba y considerando con la Direccin de Obra la conveniencia de hacer todas las pruebas, habra que discretizar la tubera en tramos de 1500 ml, es decir unas 9 pruebas. Lo que se suele hacer es llenar tres tramos de prueba y probar el tramo central, aprovechando los tramos continuos como depsitos de regulacin del tramo central e ir trasvasando el agua tramo a tramo, para aprovechar este agua. En este caso esto supone reducir el coste a unos 50.000 , ya que reduces la cantidad de agua necesaria en 2/3 partes.

Otro aspecto importante cuando hay escasez de agua, es que nunca se debe tener la tentacin de probar tuberas de agua con aire. Los gaseoductos se prueban con aire, pero sus dimetros, tuberas y juntas son diferentes y los controles son mucho ms exigentes que las tuberas para conducir agua. La experiencia que nosotros tenemos en tubera de agua probada con gas es muy mala y peligrosa. El gas al ser muy compresible manifiesta una fuga mediante una explosin, mientras que el agua por ser un medio muy incompresible disipa con muy poca cantidad de agua la energa del empuje de la presin.

Tipo de tubera En este punto vamos a hablar de los dos tipos de tubera que nos ocupan:

- Tubera de hormign con camisa de chapa (Tubera rgida)

- Tubera de PRFV (Tubera flexible)

- Tubera de hormign postesado con camisa de chapa:

El tubo de hormign postesado tiene una longitud de 6 m. y se fabrica sobre todo en dimetros que van desde 600 mm. hasta los 1800 mm y presiones de 0 a 25 atm. Est constituido por un ncleo de hormign de alta resistencia que se reviste con una camisa de chapa que le confiere estanqueidad y se zuncha con una armadura activa formada por un alambre arrollado helicoidalmente alrededor del ncleo. Este conjunto, que constituye el elemento resistente del tubo y se denomina primario, en ltimo lugar se reviste mediante una capa exterior de hormign cuya misin es proteger al acero tanto el de la chapa como el de los alambres que conforman la armadura postesada.

El tubo bsicamente consta de dos partes el ncleo de hormign con un espesor potente de 50 a 120 mm segn el dimetro y el revestimiento exterior de unos 30 mm, separadas por una camisa de chapa a la que va arrollada exteriormente la armadura activa. Esto quiere decir que en la tubera de hormign el agua esta en contacto con la pared interior, que tiene un espesor ms potente, es decir que cuando introduces agua en el tubo y llenas la tubera adems del dimetro interior con agua, necesitas saturar de agua la pared del ncleo. Esta pared de hormign esta en compresin y su compacidad es muy alta, por lo que es bastante impermeable y slo es posible su saturacin con presin interior. Por lo que es un tipo de tubo que por su estructura es necesario ampliar el tiempo de la fase preliminar de la norma UNE 805, donde se estabiliza la presin en el tramo de prueba y deber ser de al menos 48 72 horas, dependiendo del dimetro y la presin.

Como ejemplo vamos a analizar una prueba real en este tipo de tubera entre dos puntos uno alto y otro bajo:

Despus de estar un fin de semana lleno de agua. Presin de prueba: 6 atm - (PN+1 atm) Dimetro: 1000 mm Longitud: 1430 ml Diferencia de Cota: 7,5 mts Volumen del tramo: 1160 m3

HORAS N PRESIN (atm) HORAS N VOLUMEN (litros) Da 1 8 1 0,6 Da 1 8 1

9 2 6 9 2 3400 10 3 3,8 10 3 11 4 2,7 11 4 12 5 6 12 5 2100 13 6 4,5 13 6 14 7 3,9 14 7 15 8 3,5 15 8 16 9 3,4 16 9 17 10 6 17 10 1400 18 11 5 18 11 19 12 4,6 19 12 20 13 6 20 13 980

Da 2 8 14 4 Da 2 8 14 9 15 6,5 9 15 1040 10 16 4,9 10 16 11 17 6,5 11 17 450 12 18 5,4 12 18 13 19 5,1 13 19 14 20 4,9 14 20 15 21 4,8 15 21 16 22 6,5 16 22 270 17 23 5,7 17 23 18 24 6,5 18 24 220 19 25 5,9 19 25 20 26 6,5 20 26 150

Da 3 8 27 5,3 Da 3 8 27 9 28 6,5 9 28 180 10 29 6,1 10 29 11 30 6 11 30 20

Prueba superada 12 31 5,9

Prueba superada 12 31

La THPCCJE de dimetro 1000 mm y 5 atm, se puede comprobar como despus de estar un fin de semana lleno de agua el tramo de 1430 ml, el Lunes da 1 se comenz a estabilizar la carga para obtener la presin de prueba. Para ello se hicieron 10 cargas de presin entre 6 y 6,5 atm, as como 10.210 litros necesarios para conseguir que el hormign se saturase de agua y se pudiera efectuar la prueba al tercer da (mircoles) a las 11 horas de la maana. Es conveniente en muchos casos en este tipo de tubera para la estabilizacin de la presin, si los anclajes lo permiten, aumentar en la fase preliminar la presin en 0,5 1 atm para conseguir que se sature antes las paredes interiores del tubo de hormign postesado con camisa de chapa antes de conseguir la presin de prueba. Para conseguir bajar el tiempo de esta fase preliminar y conseguir ms rpido la estabilizacin de la presin, se pueden utilizar bombas preparadas con un dispositivo que mantiene la presin y no permite que la presin marcada baje en ningn momento mientras esta conectada la bomba.

- Tubera de hormign armado con camisa de chapa:

El tubo de Hormign Armado con camisa de chapa es el formado por una pared de hormign que contiene una camisa cilndrica de chapa que le confiere estanqueidad, siendo parte de la armadura resistente, normalmente situada ms prxima al paramento interior, y una armadura transversal, dispuesta en una o varias capas, rigidizada mediante soldadura con otra longitudinal. Se fabrica sobretodo en dimetros que van desde 1000 mm hasta los 3000 mm y presiones de 0 a 25 atm.

El tubo al igual que el tubo de hormign postesado consta de dos partes, pero se diferencia en que la parte interna es el revestimiento, cuyo espesor segn el dimetro varia entre 30-50 mm y la parte externa es la capa resistente, ambas separadas tambin por una camisa de chapa. Esto quiere decir que esta tubera necesita saturar las paredes de hormign con agua, pero al ser el interior un espesor menor y sin la compacidad del tubo postesado, la saturacin de las paredes es ms rpida. Por lo que es necesario un tiempo de 24-48 horas, dependiendo del dimetro y la presin, para estabilizar la presin en el tramo de prueba en la fase preliminar de la norma UNE 805.


Despus de estar un fin de semana lleno de agua. Presin de prueba: 8,5 atm - (PN+1 atm) Dimetro: 1500 mm Longitud: 1230 ml Diferencia de Cota: 17 mts Volumen del tramo: 2380 m3

HORAS N PRESIN (atm) HORAS N VOLUMEN (litros) Da 1 8 1 1,6 Da 1 8 1

9 2 8,5 9 2 4850 10 3 6,6 10 3 11 4 6 11 4 12 5 5,8 12 5 13 6 8,5 13 6 1890 14 7 7 14 7 15 8 6,5 15 8 16 9 6,2 16 9 17 10 8,5 17 10 1500 18 11 7,5 18 11 19 12 7,2 19 12 20 13 8,5 20 13 915

Da 2 8 14 6,8 Da 2 8 14 9 15 9 9 15 1545 10 16 8,3 10 16 11 17 8,8 11 17 385 12 18 8,4 12 18 13 19 8,8 13 19 275 14 20 8,5 14 20 15 21 8,3 15 21 16 22 8,5 16 22 144

Prueba superada 17 23 8,4 Prueba superada 17 23

La THACCJS de dimetro 1500 mm y 7,5 atm, se puede comprobar como despus de estar un fin de semana lleno de agua el tramo de 1230 ml, el Lunes da 1 se comenz a estabilizar la carga para obtener la presin de prueba. Para ello se hicieron 8 cargas de presin entre 8,5 y 9 atm, as como 11.504 litros necesarios para conseguir que el hormign se saturase de agua y se pudiera efectuar la prueba al segundo da (martes) a las 16 horas de la maana. Es conveniente en muchos casos en este tipo de tubera para la estabilizacin de la prueba de presin, si los anclajes los permiten, aumentar en la fase preliminar la presin en 0,5 1 atm para conseguir que se sature antes las paredes interiores del tubo de hormign armado con camisa de chapa de conseguir la presin de prueba.

- Tubera de PRFV:

Las tuberas de P.R.F.V. (polister reforzado con fibra de vidrio) tubera que se utiliza habitualmente para dimetros medios (400 a 1200 mm) y presiones de 0 a 20 atm, que se construyen con una sustancia compuesta formada por tres materiales fundamentalmente:

1. Una matriz constituida por una resina de polister no saturado del tipo adecuado al fluido a transportar o al suelo donde se van a instalar. Se usan resinas de polister isoftlicas y ortoftlicas para el caso del agua y vinilster para el caso de saneamiento. A veces se emplean resinas tipo epoxi cuando adems de fluidos agresivos el fluido se encuentra a temperaturas superiores a la ambiente

2. Un refuerzo de fibra de vidrio del tipo E o C situado en el interior de la matriz. Esta fibra de vidrio se utiliza en diferentes formatos segn la parte de la tubera en que va y tambin dependiendo del sistema de fabricacin utilizado

3. Un material inerte (generalmente cuarzo / slice desecado y de tamao menor de 2,5 mm o 1/5 del espesor del tubo) que se incorpora a la matriz como carga estructural

- Composicin de la tubera de PRFV para agua y saneamiento

En una tubera de PRFV para agua o saneamiento se pueden distinguir tres capas en su constitucin:

1. Capa interior o de barrera: Es una capa de gran importancia pues es la que debe proporcionar la

resistencia a posibles agentes qumicos (caso del saneamiento), la resistencia a la abrasin por el

fluido, una estanqueidad absoluta y finalmente una baja rugosidad para disminuir las prdidas de carga. Esta capa mide generalmente entre 1 y 1,5 mm de espesor y est formada por una banda de fibra de vidrio entrelazado de bajo gramaje (velo) de unos 50 gr/m2 y de otra capa de alto gramaje (mat) de 600 gr/m2, ambas absorbentes y de un alto contenido de resina para que el porcentaje final de sta sea del 70 al 80%. En el sistema centrfugo la fibra de vidrio que se utiliza es en forma de fibra cortada (chopped) y en el sistema de mandril continuo utiliza esta fibra cortada junto al mat. Las resinas de polister que se utilizan en esta capa interior son del tipo ortoftlico o isoftlico llegando a veces a utilizar resinas de vinilster si las exigencias son ms severas (saneamiento).

2. Ncleo resistente o estructural: Es la capa intermedia que aporta las caractersticas de resistencia mecnica de la tubera. La constitucin de esta capa es: resinas de polister ortoftlicas; fibra de vidrio utilizada en forma de hilo continuo que se enrolla sobre un mandril junto con hilo cortado. Los inertes de cuarzo / slice se utilizan junto a la fibra de vidrio y la resina con objeto de aumentar la rigidez circunferencial del tubo. Ms adelante veremos que esta capa estructural puede estar formada por varias subcapas con objeto de hacer una especie de sndwich cuando se emplean las cargas minerales.

3. Capa externa: La finalidad de esta capa es proporcionar resistencia a los agentes externos, bien ambientales o del terreno, y singularmente para dar un color determinado a la tubera. Normalmente se compone de una capa de resina (gel coat) de 0,2 a 0,3 mm en la que se han incorporado los aditivos de proteccin, de color y eventualmente de proteccin contra los rayos ultravioleta.


Despus de estar un fin de semana lleno de agua. Presin de prueba: 11 atm - (PN+1 atm) Dimetro: 600 mm Longitud: 1575 ml Diferencia de Cota: 28 mts Volumen del tramo: 450 m3

HORAS N PRESIN (atm) HORAS N VOLUMEN (Litros) Da 1 8 1 2,7 Da 1 8 1

9 2 10 9 2 2450 10 3 9,5 10 3 11 4 9,2 11 4 12 5 10 12 5 350 13 6 10 13 6 14 7 10 14 7 15 8 10 15 8 16 9 10 16 9 17 10 9,9 17 10 18 11 9,9 18 11 19 12 9,9 19 12 20 13 9,9 20 13

Da 2 8 14 9,8 Da 2 8 14 9 15 11 9 15 420 10 16 10,8 10 16 11 17 11 11 17 35

Prueba superada 12 18 10,9

Prueba superada 12 18

La tubera de PRFV de DN600 y PN10, despus de estar un fin de semana llena de agua en un tramo de1575 ml, el Lunes da 1 se comenz a estabilizar el tramo. A diferencia con el tubo de hormign, el material que compone el tubo no es permeable y apenas en 24 horas se estabiliza la prueba de presin segn la UNE 805 en su fase preliminar. Para su estabilizacin se hacen 4 cargas de presin entre 10 y 11 atm, adems de utilizarse 3.255 de agua para conseguir la presin de prueba, para que se pudiera efectuar la prueba al segundo da a las 11 de la maana. Pero se puede observar que se hubiera podido realizar la presin con anterioridad, ya que su fase preliminar segn UNE-805 se podra acortar.

Tipo de junta de la tubera La tubera de hormign con camisa de chapa tiene dos tipos de junta: junta soldada y junta elstica. Lo habitual es que se utilice la junta elstica por su facilidad de montaje, seguridad y economa, evitando la necesidad de personal muy especializado en obra (soldadores).

Para la tubera de junta elstica es conveniente, dejar las juntas descubiertas, de manera que la tubera tenga un relleno hasta riones o hasta el 70% del dimetro del tubo, dejando las juntas descubiertas y tapando el resto con caballones de material (ver fotografa 1).

Es importante, saber que si tenemos las juntas descubiertas y supone algn riesgo de seguridad o de flotabilidad es conveniente el tapado completo. Esto puede ocurrir en zonas donde el trazado de la tubera transcurre por lugares cercanos a una carretera, camino, ros, arroyos, nivel fretico alto y se puede producir algn accidente (ver fotografa 2). Tambin se produce el tapado completo de la tubera, cuando la prueba de presin se alarga en el tiempo en conducciones de grandes metrajes mayores de 10 Km y la propia obra decide tapar para no tener tanta zanja sin terminar con el riesgo que supone. En este caso si en la prueba hay cualquier fuga es ms complicada su localizacin, por lo que siempre hay que sopesar los pros y contras de cada situacin.

Para la tubera de junta soldada es muy importante que se hayan efectuado en todas las juntas la comprobacin de la soldadura mediante lquidos penetrantes. A la soldadura nicamente se le pide la estanqueidad y no es una soldadura resistente, por lo que se comprueba sobretodo que no haya poros. Si este ensayo se realiza de manera correcta, la prueba de presin pasa a ser una comprobacin adicional y

es casi seguro que su resultado sea satisfactorio, salvo que el fallo no sea achacable al tubo, piezas especiales, vlvulas, anclajes, etc. Normalmente la tubera en la prueba de presin esta totalmente tapada, a diferencia con la junta elstica.

En cuanto a la tubera de PRFV la junta es elstica, bien mediante manguitos o con campana-espiga. En este tipo de tubera que es flexible, pero en las juntas siempre es algo ms rgido, todas las cargas son desfavorable a excepcin del relleno que colabora para aguantar la presin y se diferencia con el tubo de hormign con camisa de chapa (tubo rgido) donde se calculan los tubos considerando todos los esfuerzos como desfavorables, es decir, todas las cargas (peso propio, carga de tierras, peso del agua, relleno, tipo de zanja, trfico, presin) deben ser aguantadas por el tubo. Esto que quier decir?, que la tubera de PRFV por su condicin de tubo flexible se deforma y es muy importante que el relleno sea bueno o este muy bien ejecutado, lo ideal es material seleccionado, para aguantar esta deformacin.

Entonces la tubera en este caso se debera probar totalmente tapada, ya que es un tubo que debe ser probado en las condiciones que va a estar en servicio. Como el tubo se deforma con la carga de tierras, si la prueba se realiza sin realizar el arrionamiento del tubo, con todas las juntas descubiertas y la prueba es correcta, en el proceso posterior de tapado si no se hace bien el relleno puedes cambiar la condicin del tubo y que en servicio te salgan fugas en alguna junta. En este tubo no es lo mismo probar con una carga de 5 mts de tierras, que destapado, debido a su deformacin con cargas. Tampoco pasara nada si se dejan 1 de cada 10 juntas sin destapar si lo pide la Direccin de Obra, para comprobar alguna junta in situ.

Dimetro y presin en la conduccin El dimetro y la presin estn muy ligados en cualquier prueba de presin, ya que son las caractersticas de la conduccin que marcan los empujes de la tubera. En cuanto al dimetro, junto con la longitud del tramo determinan adems, el volumen necesario de agua para llenar la tubera para las pruebas.

Como regla general y es evidente, cuanto mayor es la presin y el dimetro, los empujes de la tubera son mucho mayores. Para calcular el empuje de una tubera en el tapn de prueba se efecta mediante la siguiente frmula:

Empuje (kg) = Presin en atm (Kg/cm2) x Superficie del tapn de prueba (cm2).

Vamos a ver algunos casos:

Dimetro (mm) Presin (atm) Empuje (Tn)

1800 6 153

1800 10 255

1400 6 92,5

1400 10 154

1000 6 47,2

1000 10 78,6

800 6 30,2

800 10 50,3

600 6 17

600 10 28,3

Como se puede comprobar cuanto menor es el dimetro y la presin, menor es el empuje en los extremos de la prueba. Pero la presin es determinante y se puede ver como dimetros menores, tienen mayor empuje que dimetros mayores con una presin ms alta, como es el caso de la tubera de DN1400 a PN10 y DN800 PN10 comparada con la tubera de DN1800 PN6 y DN1000 PN6.

El empuje se utiliza para dimensionar los anclajes de la tubera, que veremos en un siguiente punto e influye mucho en el coste tanto tcnica, como econmicamente de la ejecucin de la prueba.

Para presiones muy altas es muy importante tomar en las pruebas de presin todas las medidas de seguridad que estn en nuestra mano, en este caso es muy importante revisar y disear perfectamente todos los elementos de la prueba. Normalmente en las pruebas no existen accidentes, pero hay que tener en cuenta que cuanto mayor es el esfuerzo, mayor es el peligro potencial.

Trazado de la conduccin El trazado de la tubera condiciona la instalacin, el longitudinal de presiones, el nmero de piezas especiales (codos, ventosas, desages) y se debe tener presente en todo momento. Si es posible, es importante evitar pendientes fuertes, pero es bueno que las tuberas tengan algo de pendiente, no son buenos los trazados sinuosos, es correcto colocar muchas ventosas y desages para facilitar las maniobras de la conduccin y debemos localizar perfectamente los cambios de pendiente y de presiones en el longitudinal de la tubera.

En las pruebas de presin el trazado puede condicionarnos la eleccin de los tramos de prueba, los anclajes de las piezas, el llenado de la tubera, los puntos altos y bajos, la presin de prueba, etc. Para ello vamos a comentar dos ejemplos reales de tubera de PRFV y de hormign con camisa de chapa.

- Prueba tubera PRFV: es un tramo de 1574 ml de una red de riego, con las cotas de los extremos en el nudo inicial de 812 m y en el nudo final de 816 m. La cota mnima, que es la que tenemos que considerar siempre en una prueba de presin para la presin, en este caso no coincide con los extremos que suele ser lo habitual en las pruebas de presin y es de 806 m, ver grfico 1.

Para esta prueba se lleno la tubera por el punto bajo (desage), pero en los tapones de prueba es donde se midi y se dio la presin durante la prueba.

El tramo de prueba es un tramo de gravedad, el golpe de ariete se puede considerar nulo y el Director de Obra en vez de tomar como referencia la piezometrica para la prueba que sera en este caso la MDP (mxima presin de diseo), decidi probar la tubera considerando la presin nominal de los tubos (PN10) y quiso probar segn la UNE-805 con 1 atm ms. Por lo que en el punto ms bajo la presin deba ser 11 atm. Para ello como puede verse en el nudo inicial y final los tapones en la prueba marcaban 10,40 atm y 10,00 atm. Por lo que el condicionante en este caso era el punto ms bajo.

Si hubiera habido en este caso cambio de presiones, por ejemplo que los primeros metros correspondientes a los nudos 105,106 y 107 hubieran tenido una cota superior a 832,5 atm, con tubos de PN6 hubiramos salvado el tramo. La presin de prueba hubiera salido de la envolvente mxima posible de los dos tramos (7 atm para el tramo de PN6 y 11 atm para el tramo de PN10), sin superar en ningn caso 7 atm en el primer tramo y 11 en el segundo. Como puede verse en el grfico 2.

- Prueba tubera de hormign postesado con camisa de chapa: es un tramo de una impulsin de 1080 ml con dos presiones PN6 y PN10, de una red de abastecimiento. La cota de los extremos del tramo es de 882 ml y 861 ml, uno de los extremos coincide con el punto ms bajo. El punto bajo es por donde se lleno la tubera y se control la presin. La norma utilizada fue la UNE-805 considerando el golpe de ariete calculado, por lo que la prueba fue a una presin de 1 atm superior de la MDP (presin de diseo). Ver grfico 3.

Grfico 1

Grfico 2

Grfico 3

Longitud de los tramos de prueba La nueva norma UNE-805 no habla expresamente de la longitud de las pruebas, normalmente en toda la bibliografa y normas anteriores sobre pruebas, se habla y se aconsejan pruebas de longitudes que van desde 500 a 1500 ml. Nuestra experiencia es que cuanto menores son las longitudes mayor es el control sobre la instalacin de la tubera. Normalmente las obras tienden a pruebas de menor longitud al comienzo de la obra y conforme avanza la obra, si las pruebas obtienen resultados correctos, se va aumentando la longitud de estas, ya que se minoran los costes.

Como ya hemos hablado tambin depende del tramo de prueba y de la disponibilidad del agua. En muchas obras se prueba entre vlvulas de corte, que se suelen colocar cada 4-5 Km, pero el riesgo de fuga es mayor y si hay este fallo, lo tendremos menos localizado. Cuando hay un problema de fuga en este tipo de pruebas, se vuelve su localizacin, un trabajo muy costoso.

Lo normal es que las pruebas se efecten al final de las obras y muy pocas veces se llevan a la vez que la instalacin de la tubera, como debera ser aconsejable. Las obras tienen unos plazos y las pruebas cuando no salen bien pueden provocar un aumento de plazo, por lo que la eleccin de pruebas de grandes longitudes, si hay un mal montaje, puede resultar caro y provocar tensiones innecesarias.

Las subpresiones o el golpe de ariete La presin de prueba con la nueva norma UNE-805 es un aspecto muy importante y al que hay que prestarle mucha atencin.

juanmadonadoruizHighlightLongitud de los tramos de prueba



Como hemos definido antes, podemos comprobar como la presin de prueba depende directamente del clculo de la presin por golpe de ariete. Nuestra recomendacin siempre es que en el proyecto la presin por golpe de ariete debe ser calculado, aunque suponga un mayor esfuerzo y complejidad en el proyecto, ya que este aspecto puede suponer un aumento del coste de la obra. Veamos un ejemplo:

- Caso 1: Tenemos una conduccin de hormign postesado con camisa de chapa de dimetro 1500 mm, donde la presin de servicio en el tramo es de 7,75 atm, el golpe de ariete esta calculado y es de 1,5 atm. Por lo que el tubo se clasifica con DP (presin de diseo)/ MDP (presin mxima de diseo)/ STP (presin de prueba), que en este caso es de DP-7,75/ MDP-9,25/STP-10,25 atm. Supongamos que este tubo tiene un coste de 100 unidades monetarias/ml.

- Caso 2: Tenemos la misma conduccin pero sin el golpe de ariete calculado y esta estimado en 2 atm. Por lo que el tubo se clasifica en este caso con DP-7,75/ MDP-9,75/STP-14,62 atm. Este tubo tiene un coste de 110 unid. monet./ml.

Imaginando que la tubera tiene un coste de 3 millones de euros, el coste en el caso 1 es un 10% inferior al caso 2, por lo que el coste que se puede ahorrar slo en la tubera nicamente por tener el golpe de ariete calculado es de 300.000 . No tenemos en cuenta adems el coste de sobredimensionar los anclajes de las pruebas, anclajes de las piezas especiales y de los elementos especiales (vlvulas, ventosas, desages, bridas, etc.). Encima la complejidad y dificultad de la prueba es mayor, cuanto mayor es la presin.

Es decir, es muy importante en una conduccin que el golpe de ariete este calculado para facilitar a la obra el ahorro en coste y la ejecucin de las pruebas.

El tapado y relleno Como hemos reflejado antes depende de la tubera que estamos instalando, el tipo de junta y las caractersticas de la obra de conduccin que estamos ejecutando. Como resumen:

- Tubera de hormign con camisa de chapa y junta soldada: comprobacin con lquidos penetrantes de la soldadura, se puede tapar la tubera

- Tubera de hormign con camisa de chapa y junta elstica: si es posible y no hay riesgos de accidentes y flotabilidad, dejar las juntas descubiertas durante la prueba, de manera que la tubera tenga un relleno hasta riones o hasta el 70% del dimetro del tubo, dejando las juntas descubiertas y tapando el resto con caballones de material

- Tubera de PRFV: es recomendable el tapado completo de la tubera, se puede dejar alguna junta descubierta al azar, pero es un tubo que debe hacerse la prueba en las condiciones en las que se va a comportar en su vida til

Es muy importante cumplir fielmente el tapado y el relleno de la tubera conforme a las recomendaciones del proyecto y de los fabricantes de la tubera. Ya que la tubera depende directamente en su funcionamiento a una buena cama de asiento, un buen arrionamiento y un correcto tapado. En conducciones correctamente montadas es altamente improbable que existan fugas. No es as cuando la tubera no esta instalada correctamente, aparecen blandones, punzonamientos por piedras de gran tamao, aplastamientos, malos apoyos del tubo, etc.

Cuando se decide dejar juntas descubiertas o no esta bien arrionada la tubera existe el riesgo, como hemos dicho anteriormente, de la flotabilidad de los tubos. Este problema es ms acusado en la tubera de PRFV, ya que pesa menos que la de hormign, pero que se produce en ocasiones. Cuando flota un tramo de la conduccin, es muy importante analizar tubo a tubo y junta a junta para descartar cualquier fallo. Adjuntamos fotografas de tubos de PRFV y THPCCJE donde se ha dado esta situacin.


juanmadonadoruizSticky NoteImportancia de calcular el golpe de ariete

Los anclajes Existen dos tipos de anclajes en una prueba los de los extremos de la prueba (tapones de la prueba) y los anclajes de los elementos singulares de la conduccin (codos, reducciones, vlvulas, ventosas y desages).

- Anclaje de los extremos de la prueba:

Son elementos para contener los tapones de prueba se construyen en hormign y tienen una estructura de acero madera para transmitir los esfuerzos del tapn de prueba al macizo de anclaje, normalmente son provisionales ya que nicamente se utilizan para la prueba y se calculan para aguantar el empuje de la presin. Por esta provisionalidad no siempre se les calcula, ni construye de manera rigurosa. Adjunto croquis y fotografas de algunos anclajes de prueba. Estos elementos se deberan de tratar de colocar en sitios de anclaje de piezas para aprovecharlos (vlvulas, tes, codos), pero en muchas ocasiones se tienen que demoler.

Al ser de hormign es importante esperar el curado suficiente para obtener las resistencias necesarias, ya que si anticipamos la prueba, este hormign puede romper por falta de resistencia.




- Anclaje de elementos singulares:

Los codos, las vlvulas, las reducciones, bridas y las tes para desage y ventosa deben estar perfectamente instalados en el momento de la prueba. Los elementos deben estar bien dimensionados y deben tener en cuenta la presin de prueba, ya que normalmente es la mayor solicitacin a la que van a estar sometidos.

Tenemos experiencias en que nos hemos encontrado proyectos, sobretodo de regado, donde estos elementos no estaban bien dimensionados o construidos y se ha producido algn percance.

Normalmente en las pruebas hay elementos que no estn instalados, aunque se debera probar con todos los elementos instalados (hidrantes, desages, ventosa) y se prueba con purgas y bridas provisionales, que deben estar perfectamente dimensionados.

Las piezas pueden ser de calderera tanto en la tubera de de hormign con camisa de chapa y PRFV, tambin se pueden ejecutar en el caso del PRFV en este material. Las piezas de acero son ms robustas y te dan ms flexibilidad, en tubo de hormign con camisa de chapa se ejecutan soldadas y si es en PRFV se colocan con junta elstica utilizando un manguito tipo junta REKA. Mientras que las piezas de PRFV uniformiza el material de la conduccin.

Las piezas no se calculan para aguantar esfuerzos de traccin longitudinal, slo se calculan a presin interior. Pero las piezas de calderera tienen una tensin muy similar a presin interior y traccin circunferencial, mientras que las piezas de PRFV la tensin a presin interior es cinco veces mayor que a traccin longitudinal. Por lo que en estas piezas los anclajes son todava ms delicados y es muy importante tener bien ancladas estas piezas, ya que se pueden provocar roturas en las pruebas.

En la tubera de PRFV tambin hay que tener en cuenta que con la presin la tubera aumenta de dimetro frente a los materiales semirgidos como el acero que ocurre en menor medida y el hormign que es totalmente rgido, tenemos experiencias de anclajes de piezas especiales en hormign en masa con fisuras debido a las tracciones que se producen cuando estos elementos tienen la presin interior. Para evitar esto es imprescindible armar los macizos de hormign para el anclaje.

Otra precaucin a tomar cuando un tubo de PRFV pasa a travs de una estructura o pared de hormign, en zonas en donde la tubera necesita estar anclada, como codos, casetas de vlvulas, tes de salida, etc., es envolver el tubo con una banda (junta flexible de 0,45 m. o del dimetro del tubo) de caucho-neopreno de 40 a 70 de dureza Shore, de 12,5 mm de espesor y 150 mm de ancho, antes de verter el hormign, ya que aliviar todo esfuerzo cortante o vibraciones que puedan ocurrir. Esta banda se debe envolver alrededor del tubo que est dentro del rea de hormign y con el borde de caucho en la incrustacin/junta de hormign. Otra solucin muy adecuada es colocar un tubo corto en los extremos de 1,5 a 2 metros, que sirva como transicin del tubo a la estructura para evitar esfuerzos de flexin a los tubos por posibles asentamientos del terreno de longitud mayor de 6 metros de PRFV para lo que no estn calculados.

Adjuntamos croquis y fotografas de algunos anclajes:

- Ejemplos de anclaje de Vlvulas:

- Ejemplos de anclaje de Tes:

- Ejemplos de anclaje de Codos:

ext

- Algunas fotografas de fallos en estos elementos en pruebas de presin:

Fallo 1

Este es un anclaje en una prueba en una zona de cambio de direccin, la tubera era de DN1100 y PN15. Primero ver que este macizo en principio se puede ver que hay que demolerlo una vez realizada la prueba de presin para colocar los codos, en segundo lugar es una conduccin doble y la obra pretenda probar ambas tuberas a la vez. Calcularon el macizo de prueba y el volumen de hormign necesario no les caba en la cua donde se encontraban los tapones de prueba y decidieron colocar todo el hormign en masa, abriendo el macizo hacia la cara interna de la zanja, ya que en la cara externa estaba el camino de acceso a la obra y no podan efectuarlo, ya que esto hubiera sido lo correcto. Se puede comprobar en la fotografa inferior que en el estrechamiento el macizo de hormign en masa se fisur, ya que no era solidario todo el macizo de anclaje (no estaba armado el macizo y conectado), se decidi probar las tuberas de una en una, ya que la presin movi el macizo y no aguantaba con ambas tuberas en presin.

juanmadonadoruizHighlightErrores en el dimensionamiento de anclajes

Fallo 2

Estas fisuras se produjeron en anclajes de hormign de piezas especiales en PRFV, donde la presin provoco un hinchamiento de la tubera de DN800 y PN10. En los macizos de anclaje de hormign se cometieron dos errores, primero no se esperaron los das suficientes para que el curado del hormign fuera el suficiente y en segundo lugar y ms grave, los anclajes en este proyecto no estaban bien dimensionados ya que no contemplaban la utilizacin de una pequea armadura para evitar la traccin producida por la presin interior en la conduccin. Los macizos de anclaje deben armarse con una armadura, que tendr en cuenta la deformacin de la pieza debida por la presin interior.

Fallo 3

juanmadonadoruizHighlightRecomendacin de armado de los anclajes

Esta pieza especial se encontraba instalada en una tubera de DN1200 de PRFV y PN10, la pieza consista en una reduccin de 1200 a 800 y una derivacin a 90 de DN1000. La obra nicamente anclo la reduccin como puede verse y el cambio de direccin no lo contuvo con otro macizo de anclaje de hormign, lo que provoco el da de la prueba, cuando se alcanzaba una presin cercana a la de prueba la rotura de la derivacin de DN1000. La pieza se sustituyo, se anclo correctamente y la prueba se efecto de nuevo sin ninguna incidencia.

Fallo 4

En la fotografa se puede ver una vlvula de cierre en una tubera de DN600 y PN10. La vlvula se encontraba simplemente apoyada en el fondo de la arqueta donde estaba situada, se puede ver como pusieron dos puntales provisionales contra la pared de la arqueta, pero la vlvula no estaba anclada. Utilizaron la vlvula como cierre de un tramo de prueba y al llegar a 6 atm, el portabridas se desplazo y rompi. Se tuvo que vaciar el tramo de 2,5 Km de prueba, reparar el portabridas y anclar la vlvula. La prueba se realiz dos semanas despus correctamente.

Fallo 5 Fuga en una soldadura de una pieza especial, detectada el da de la prueba de presin.

Fallo 6

Reparacin de una tubera de PRFV, donde en la prueba de presin encontramos un fallo en la calderera de acero del desage, como ste no tena fcil acceso, ya que estaba embebido en el hormign, tuvo la obra que demoler parte del macizo de anclaje de la pieza especial para repararlo. Esta demolicin se hizo con una taladradora con todo el cuidado que se pudo. Pero el movimiento del macizo, produjo que la unin del tubo con la pieza se moviera, este desplazamiento desenchufo la tubera y dio fuga. Se hizo una unin qumica para la reparacin de la junta y la prueba se realizo sin ninguna nueva incidencia.

Los tapones de prueba Los tapones de prueba se fabrican en acero, hay que calcularlos segn la presin de prueba, normalmente se utiliza un chapn al que hay que colocarle una virola boquilla para que se pueda conectar a la tubera y se suelen rigidizar el chapn con algunos perfiles. Adems el chapn debe tener al menos una llave de bola de dimetro mnimo de 80 mm para llenar la tubera y dos llaves de bola de 3/4-1/2 pulgada para colocar una purga y un manmetro para medir la presin.

Lo habitual es que la conexin entre el tapn y la tubera se efecta con una unin elstica, para evitar transmitir cualquier esfuerzo longitudinal al que los tubos no estn preparados.

Adjunto el croquis de un tapn de un a tubera de hormign postesado con camisa de chapa y junta elstica de dimetro 1200 mm.

Fotografas de tapones

El llenado de la tubera Para llenar la tubera hay que intentar hacerlo desde el punto ms bajo del tramo, para facilitar la salida del aire por los puntos ms altos. Las pruebas segn la normativa deben efectuarse con todos los elementos de la conduccin instalados, precisamente para testar que funcionan. Para el llenado de la tubera se utilizan dos tipos de bomba, una para llenar la tubera que da mucho caudal con bajas presiones y otra bomba para dar la presin de la prueba, para caudales pequeos y presiones altas.

El llenado de la tubera debe ser lento, dejando abierto los elementos que puedan dar salida al aire, que posteriormente se irn cerrando de abajo hacia arriba. En los puntos ms altos es muy importante colocar grifos de purga. Con el llenado de la tubera y la fase preliminar de la prueba se busca:

- Movimientos de recolocacin de las uniones, piezas especiales, anclajes, vlvulas, etc.

- Expulsin del aire de los huecos y alojamientos en las uniones y en general de la tubera

- Saturacin de agua del tubo, en los casos de materiales absorbentes (hormign)

- Deformacin de los tubos, particularmente en el caso de que sean flexibles (PRFV)

Durante el llenado se busca alcanzar la prueba de presin, para ello es necesario suministrar cantidades adicionales de agua para mantener la presin. Durante este periodo no debe haber prdidas apreciables de agua, ni movimientos grandes de la tubera.

Es importante durante esta fase, tomar todas las medidas adecuadas para evitar daos a las personas y los materiales en caso de que se produzcan fallos.

La medida de la presin y el volumen de agua de be hacerse con precisiones no menores de 1 litro y 0,02 N/mm2, respectivamente.

La prueba como hemos hablado consta del llenado, fase preliminar y fase principal.

Elementos de la prueba de la conduccin:

- MANOMETROS: Son los elementos de medida de la presin.

- BOMBAS DE LLENADO: son los dispositivos con los que llenamos y damos presin a la tubera.

- ELEMENTOS SINGULARES: ventosas, desages, vlvulas de cierre, hidrantes, purgas, son otros elementos que se utilizan durante la realizacin de la prueba.

pruebas de presión.pdf

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