INSTALACIÓN DE TUBERÍA GRP

 INSTALACIÓN DE TUBERÍA GRP

                 
                               FIG. instalación Tuberia GRP PN-16 DN800mm

A. La tubería se instalará de acuerdo con las prácticas recomendadas AWWA M45 – Fiberglass Pipe Design.

B. El criterio para deflexión en las uniones para este Proyecto será:

     1. Diseño de Curvas de la Tubería: 60 por ciento de la deflexión máxima.

     2. Instalación: Hasta 75 por ciento de deflexión máxima en uniones individuales.

C. EL CONTRATISTA deberá probar a presión, con aire o con agua, las uniones individualmente. La intención al probar las uniones es confirmar que los empaques estén instalados adecuadamente y que no existe fuga excesiva. En la Publicación Titulada, “Tuberías de Owen Corning Recomendaciones de

instalación y manipulación para tuberías enterradas” en la página 33, muestra el equipo de verificación de los acoplamientos. El equipo está limitado a una presión máximo de prueba de 6 bares. La junta de prueba es requerida para 3.5 bares.

El procedimiento a seguir en la prueba con aire de una unión se describe a continuación. EL CONTRATISTA podrá presentar un procedimiento alternativo de prueba, dependiendo del modelo y capacidad del equipo para probar uniones que se proponga.

1. Determinar la presión de prueba. La presión de prueba para tubería de Gran Diámetro deberá ser 3.5 PSIG (0.24 bar). Adicionalmente se le suma 0.43 PSIG (.03 bar) a la presión de 3.5 PSIG (0.24 bar) por cada pie (30 cm.) de carga de agua por encima de la parte superior de la tubería.

2. Colocar el Probador de Uniones en posición tal que los elementos del extremo (anillos neumáticos inflables) estén ubicados a ambos lados de la unión que se va a probar. Inflar los elementos extremos a 50 PSIG (3.45 bar).

3. Presurizar con aire la cavidad central para probar la presión calculada según el Paso 1 anterior. Dejar que la presión se estabilice (aproximadamente 10-15 segundos) y cerrar la fuente de presión.

4. Si la presión en la cavidad se mantiene, o cae menos de 1 PSIG (0.69 bar) en 5 segundos, se considerará la unión como aceptable. Si la presión cae más 1 PSIG, la unión es defectuosa y deberá ser reparada

5. Cuando se termine la prueba de la unión, se evacuará toda la presión desde la cavidad central hasta 0 PSIG, y después desde los elementos extremos a 0 PSIG.

El Probador de Uniones podrá entonces ser transportado y colocado en posición sobre la próxima unión que vaya a ser probada.
EL CONTRATISTA podrá elegir el empleo de un procedimiento de prueba con agua.

D. Cualquier trabajo dentro de la tubería deberá ser realizado con cuidado para evitar daños. No se insertarán dentro de la tubería cables, brazos para izar u otros dispositivos. Todo mecanismo para izar, halar o empujar tendrá que ser aplicado al exterior de la tubería.

E. El llevar la tubería a su lugar será logrado mediante el empleo de un dispositivo mecánico para halar, al menos que EL INTERVENTOR acepte otra cosa. Ninguna tubería será golpeada o clavada para llevarla a su sitio.

F. Los métodos de limpieza deberán ser aceptables por EL INTERVENTOR, y deberán ser suficientes para remover todo sedimento, rocas u otro escombro que pueda haber entrado a la tubería durante su instalación, y deberá también cumplir los requisitos de la Sección 15995 - Prueba y Desinfección de Tuberías.

                

Excavación de zanjas para tubería

La realización de la zanja y su rellenado depende de los siguientes parámetros:

•          entorno
•          características de la tubería ( tipo de junta y diámetro)
•           profundidad de colocación.

La inclinación de los taludes de la zanja debe estar en función de la estabilidad de los suelos (niveles freáticos altos, presencia de lluvias, profundidad de excavaciones y el ángulo de reposo del material) y su densidad a fin de concretar  la adecuada instalación, no olvidando el aspecto económico.

En zonas con nivel freático alto, cabe la posibilidad de tener que efectuar entibados o tablestacados en las paredes de la zanja, a fin de evitar derrumbes, asimismo, es posible tener que efectuar operaciones de bombeo a fin de bajar el nivel freático o recuperar una zanja inundada.

Por debajo de la calzada perder la demolición de la vía de circulación, con recorte previo de los bordes de la zanja para evitar la degradación de las partes colindantes. La anchura es poco superior al ancho de la zanja.

La excavación suele efectuarse con una pala hidráulica cuyas características están adaptadas al diámetro del tubo, al entorno y a la profundidad de colocación.

Durante la ejecución se tendrá cuidado para:

•           estabilizar las paredes, bien mediante taludes, bien por blindajes
•           expurgar los flancos de los taludes para evitar que caigan bloques de tierra o de roca.

La anchura de la zanja es función del diámetro nominal, la naturaleza del terreno, la profundidad de colocación y del método de blindaje y compactación.

El ancho de la zanja nivel de la parte superior de la tubería debe ser lo menor posible, de manera que permita una instalación correcta y eficiente, esto minimiza la carga de la tierra sobre el tubo. Así, un aumento en el ancho de zanja por encima de la clave del tubo no incrementa la carga de tierra sobre la tubería. Este aumento de ancho se consigue dando pendiente adecuada a los costados de la zanja.

Una zanja angosta dificulta la instalación de la tubería (tendido y compactación).

Como recomendación general se sugiere el siguiente ancho de la zanja al nivel de la clave del tubo: DN+0.50m.

Las zanjas de realizan en cada punto con la profundidad indicada por el perfil longitudinal. Salvo estipulación diferente de las bases técnicas, la profundidad  normal de las zanjas es tal que el espesor del relleno no sea inferior a 1 metro por encima de la generatriz superior  del tubo.

Prueba Hidráulica en lineas de agua

La finalidad de ejecutar la prueba de la tubería en el campo consiste en comprobar únicamente si el trabajo realizado durante la instalación, el manipuleo y el empalme de los tubos están perfectamente ejecutados. debe entenderse claramente que esta operación no se refiere a la comprobación de la resistencia  del material, tarea que se ha llevado a cabo antes que el tubo salga de la fabrica y que se realiza bajo estrictas normas de control de calidad, de acuerdo a las recomendaciones de las normas nacional y de obras de carácter internacional.

Se aconseja no aumentar mucho la presión de prueba con respecto a la presión de trabajo. la tubería se prueba en fabrica a 4 veces la presión de trabajo, según la clase correspondiente, con lo que queda asegurada ampliamente se resistencia.

Excederlas con el aumento de presión no mejora las condiciones de funcionamiento y si en cambio puede dar lugar a fatigas de los materiales constitutivos del sistema: tubería, piezas especiales, arranques domiciliarios, anclajes, etc.

antes de efectuar la prueba de presión se debe verificar que la tubería especialmente las piezas especiales, estén debidamente ancladas. ademas debe existir relleno sobre la tubería, con excepción de las conexiones, este relleno debe tener una altura aproximadamente de 50 cm.

En las partes altas de la linea en prueba, cambios de dirección y extremos cerrados, se deberá prever la colocación de una adecuada cantidad de elementos de purga de aire( válvulas), los que permitirán la eliminación del aire que puede introducirse accidentalmente, así como el que trae el agua en disolución al llenar el agua la prueba de presión.

La longitud de la linea de tubería a probar no debe exceder de los 400 metros, recomendable longitudes menores a medida que se instalen tubos de mayor diámetro.

Cavitación en tubería, Sifón

Siempre que la tuberia queda por encima de la linea de gradiente ( linea piezometrica)hay presion negativa.

en la figura se observa un estrechamiento en la tubería. se produce aumento de la velocidad y por consiguiente debe haber una disminución de la presion. siel estrechamiento es muy grande, como el mostrado en la figura, la linea de gradiente queda por debajo de la tuberia y se produce presión negativa.

en la figura se observa una tuberia que une dos estanques y que por alguna razon, que podria ser de tipo topografico, tiene un tramo alto que queda sobre la linea de gradiente. a este sistema hidraulico se le denomina sifon. H es la carga.

La linea de gradiente esta representada aproximadamente por la linea recta que une las superficies libres de los estanques( en realidad la linea de gradiente no es recta, pues la tuberia no lo es).

todo el tramo que esta sobre la linea de gradiente tine presion negtiva. en los puntos de interseccion entre la linea de gradiente y la tuberia la presion es cero.

debe tenerse presente que hablamos de presiones relativas. por lo tanto" presion cero" significa " presion atmosferica" y "presion negativa" significa " presion menor que la atmosferica".

En el tramo de tuberia en el que la presion es menor que la atmosferia se libera al aire contenido en el agua y si la velocidad no es suficientemente grande el aire queda retenido en la parte superior de la tuberia impidiendo la normal circulacion del agua.

si la presion disminuye mucho aparece vapor de agua y el problema se agrava. por lo tanto un sifon debe diseñarse de modo que la presion este siempre por encima de la correspondiente a la formacion de vapor a la temperatura del agua.

para el calculo del sifon se aplica la ecuacion de la energia entre Ay C

donde

        V:     velocidad media en la tubería

el máximo valor de z depende del valor que se admite para la presion absoluta en C. A fin de evitar la discontinuidad en el escurrimiento por desprendimiento de vapor, esta presión no debe ser inferior a la vaporización del fluido a la temperatura de operacion del sistema. en C se debe tener un valor de la velocidad que sea lo suficientemente alto como para arrastrar las burbujas de aire.

se debe procurar que en el tramo ascendente de la tuberia las perdidas de carga sean minimas.

si hubiera que instalar una valvula de control debe hacerse en el tramo descendente.

se denomina cavitacion al fenomeno de formacion y desaparicion rapida de burbujas(cavidades) de vapor en el seno del liquido. las burbujas se forman en las zonas de reduccion de presion. al ser conducidas a zonas de mayor presion explotan provocando un ruido caracteristico.

En un sistema hidraulico debe evitarse de cavitacion por las siguientes razones

a) la cavitacion significa una discontinuidad en el escurrimiento y por lo tanto una reduccion de la eficiencia de conduccion.

b) la cavitacion significa inestabilidad en el escurrimiento y puede dar lugar a ruido o vibraciones.

c) la ruptura de las burbujas produce tensiones muy fuertes que pueden conducir a la falla estructural de la tubería.

la posibilidad de cavitación se describe por medio de un parametro adimensional denominado parametro de cavitación.

p es la presion absoluta en el punto considerando, Pv es la presion absoluta de vaporizacion del liquido a la temperatura existente, p es la densidad del liquido y V es la velocidad media.

Se observa que el parametro de cavitacion es una forma del numero de euler.

La presion absoluta de vaporizacion varia, como es sabido, con la temperatura. hay curvas y grafucos que expresan la presion absoluta de vaporización en funcion de la temperatura. sin embargo debe tenerse en cuenta que el agua contiene impurezas, sales, que obligan a aceptar valores practicos diferentes. para temperaturas normales se acepta que la presion absoluta de vaporizacion del agua es el orden de 0.2 a 0.3 Kg/cm2...