fontaneria--manual instalacion tuberias polietileno

•

ESQUEMA

• INTRODUCCIÓN.

MANUAL DE INSTALACIÓN DE TUBERÍAS DE PEAD

PROCEDIMIENTOS DE INSTALACIÓN EN TUBERÍAS DE POLIETILENO DE ALTA

DENSIDAD (PEAD)

REVINCA, C.A.

REVINCA

C.A

ESQUEMA

• INTRODUCCIÓN.

• PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN Nª 1. INSTALACIÓN DE TUBERÍAS DE

POLIETILENO (PEAD) ENTERRADAS.

• PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN Nª 2. INSTALACIÓN DE TUBERÍAS DE

POLIETILENO (PEAD) EXPUESTAS, CON APLICACIÓN DE SOPORTES Y/O

ELEMENTOS DE SUJECIÓN.

• PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN Nª 3. INSTALACIÓN DE TUBERÍA DE

POLIETILENO (PEAD) A SER SUMERGIDAS O MARINAS.


POLIETILENO (PEAD) POR REHABILITACIÓN SIMPLE.


POLIETILENO (PEAD) POR REHABILITACIÓN POR FRACTURAMIENTO.

• REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.

REVINCA

C.A

IINNTTRROODDUUCCCCIIOONN

REVINCA, C.A

INTRODUCCIÓN Este manual contiene información necesaria para el montaj e e instalación de tuberías de PEAD.

Punto a punto se nombraran l a mayoría de las variables, factores y procedimientos a considerar en el trabajo de instalación, muchos de los cuales son importantes para tener éxito en el desarrollo del mismo

Cada tipo de instalación requiere las consideraciones complet as del medio en el cual la tuberí a se

esta instalando y recomendaciones para el procedimiento mas adecuado

Deben clasi ficarse las instalaciones plásticas mas típicas o comunes de la siguiente manera: Tuberías Enterradas.

Tuberías Expuestas. Soportería o Sujeción de tuberías.

Tubería Submarina.

Tuberías por Rehabilitación Simple

Tuberías por Rehabilitación por Fracturamiento.

Se debe acotar que de acuerdo a la contratista seleccionada y a los equipos que esta disponga se tendrá un procedimiento de instalación que no por obligatoriedad debe ser el descrito en este manual pero que si deberá ser analizado y discutido en función de controlar y cubrir ci ertas premisas. Es importante aclarar que los procedimientos que se mencionan a continuación son abalados por normas internacionales conocidas como ASTM, AWWA, ASME, etc, y por institutos y empresas de renombre internacional como PPI, DRISCOPIPE, BOREALIS, etc.

REVINCA

C.A

IINNTTRROODDUUCCCCIIOONN

REVINCA, C.A

INSTALACIÓN DE TUBERÍAS DE POLIETILENO (PEAD) ENTERRADAS

Introducción Control de la deflexión. Aceptación de la reflexión. Excavación de la zanja. Preparación del fondo de la zanja. Apoyo de la tubería. Instalación de accesorios y válvulas. Relleno y tapado de huecos. Anexos

INTRODUCCIÓN.

En cualquier tipo de instalación subterránea, la calidad de la instalación es uno de los factores más important es en el comportamiento a l argo pl azo de los ductos utilizados. En muchas aplicaciones de tuberías de polietileno hay diferentes propuestas que pueden ayudar a realizar procedimientos de instalación más seguros y más rápidos.

Esta sección ofrece una buena guía de instalación subterránea de tuberías de Polietileno de Alta Densidad y debe servir como complemento de sus conocimientos al ingeniero y de acuerdo a las condiciones locales en que se encuentre.

Esta guía contiene información de otros manuales tales como: manuales de ASCE/WPCF y las normas prácticas de ASTM D2321 “Recomendaciones Prácticas para la Inst alación de Tuberías para Cloacas Enterradas de Material Termoplástico Flexible”. CONTROL DE LA DEFLEXIÓN. La capacidad de carga que tiene una tubería puede ser incrementada por l a tierra cuando esta es encaj ada. Cuando la tubería es cargada, el peso es transferido de la tubería a la tierra por un movimiento exterior horizontal de la pared de l a tubería. Esto mejora el contacto ent re la tubería y la tierra y refuerza a su vez la pasiva resistencia de la tierra. Esta resistencia ayuda a

prevenir mas allá la deformación de la tubería y contribuye al soporte vertical de los pesos. La cantidad de resistencia encontrada en la tierra asentada es consecuencia directa del procedimiento de instalación. (Ver figura 3.1) El objetivo principal en una instalación de tubería de polietileno es limitar el control de la deflexión (en este capitulo él termino “ deflexión”, significa un cambio en el diámetro vertical de la tubería). La deflexión de la tuberí a de PE es la suma total de dos componentes: la “deflexión en la instalación” que refl eja la técni ca y cuidado de la tubería que se maneja; y la “ defl exión en servicio” que refl eja el acomodamiento de la construcción del sistema tubería-tierra, la subsiguiente fuerza y otras cargas. La “ deflexión en servicio”, es normalmente una disminución en el diámetro vertical de la tuberí a, puede ser previsto a través de vari as rel aciones razonablemente bien documentadas y pueden ser incluidos aquellos de WATKINS AND SPANGLER o por el uso de un análisis del elemento finito como CANDE. 3.1

La “ Defl exión en l a instalación”, puede

ser un incremento o disminución en el diámetro vertical de l a tubería. Un incremento en el diámetro vertical de la tubería, se refiere al “levantamiento” y es usualmente un resultado de los esfuerzos que actúan en la tubería durante la compactación y el relleno. Hast a cierto punto esto benefici a la compensación de la deflexión en servicio.

REVINCA

C.A

PPRROOCCEEDDIIMMIIEENNTTOO DDEE IINNSSTTAALLAACCIIOONN

NNºº11

REVINCA, C.A

Fig. 3.1

Deflexión de la tubería. La defl exión en instalación esta sujeta al

control del cuidado de la colocación y consolidación del relleno de la tubería.

ACEPTACIÓN DE LA DEFLEXIÓN. Para la evaluación y cont rol de la calidad de la instalación de tuberías flexibles, muchos diseñadores imponen un requisito de “ aceptación de la deflexión”.. esto es particularmente importante para el flujo de gravedad con tuberías de gran SDR. Normalmente no se verifi ca para tuberías de presión la deflexión. La “ aceptación de la deflexión” vertical en una tubería es la máxima deflexión requerida en la instalación. Típicamente sólo se toman medidas después que la consolidación inicial de la tubería a ocurrido, normalmente 30 días después de la instalación. El ingeniero del proyecto dispone la “ aceptación de la deflexión” basada en la aplicación particular y en el tipo de uniones. Normalmente, la deflexión está limitada al 5%, aunque las tuberí as de PE en aplicaciones de gravedad normalmente pueden resistir deflexiones mucho más grandes sin deteriorarse. Cuando la defl exión es moderada pasada los 30 días, es común presentar un porcentaj e mucho más alto.

EXCAVACIÓN DE LA ZANJA. La zanja debe excavarse de acuerdo a l a alineación requerida y profundidad mostrada en la figura 3.2. El ancho de la zanja variará con su profundidad y también con el tipo de arena presente. Se recomienda abrir zanj as para la instalación de acuerdo a la longitud de la tubería ensamblada sobre la zanja, referi rse a l a tabla 3.1. El ancho de la cama debe permitir una adecuada compactación alrededor de la tubería. El material excavado, si es piedra libre y se fractura bien por la excavadora, puede proporcionar un apropiado asiento del material.

Tabla 3.1

Tamaño de la zanja

Profundidad de la zanja

(ft)

Tamaño nominal

de la tubería

(in) 3 5 7 9 11 13 15

½ - 3 15 18 21 23 25 27 28

4 - 8 25 30 35 40 45 48 51

10 - 14 32 40 48 55 60 65 69

16 – 22 40 50 61 68 75 82 88

24 – 40 55 69 82 93 102 111 119

42 - 63 68 87 103 117 129 140 150

La flexibilidad y grandes di ámetros de las tuberías de PEAD, junto con su habilidad de fusión térmica en grandes diámetros conectados en tierra, permiten el uso de técnicas de instalación que son di ferentes a las técnicas de instalación utilizadas en tuberías de otros materiales.

Las paredes de la zanj a pueden estar en un declive de un ángulo de 45º o el ángulo de reposo del material. Cuando sean necesarias zanjas anchas, el relleno de zanja debe ser compactado por niveles para poder así resistir la carga final.

Peso de la tierra sobre la tubería

Fuerza que moviliza a través de la resistencia pasiva de la materia

Movimiento exterior lateral de la tubería

REVINCA

C.A


NNºº11

REVINCA, C.A

Fig. 3.2

Dimensiones de la zanja.

PREPARACIÓN DEL FONDO DE LA ZANJA.

Para sistema de presión como acueductos, distancias de líneas de transmisión largas, la nivelación exacta de los fondos de las zanjas no es esencial a menos que se especi fique en el trazado. Para los sistemas de alcantarillados y drenaj es por gravedad, la cuesta debe graduarse tan uniformemente como se haría para otros materiales.

El máximo tamaño da la partícula Clase I o Clase II del material usado para el asiento o relleno de zanja inicial deben preservarse a ½” para las tuberías más pequeñas (< 8”) y un tamaño de 1” agregado para diámetros de tuberías mayores de 8”. Referirse a PPI INFORME TÉCNICO Nº 31, para mayor información. El fondo de la zanja debe estar rel ativamente liso y libre de piedra. Deben quitarse objetos que puedan causar punto de carga en la tubería y el fondo de la zanja debe rellenarse usando de 4 –6 plg. de consolidación de la fundación. Si la condición de la tierra es inestable, el fondo de la zanj a debe socavarse y llenarse la profundidad de la zanja con el material seleccionado apropiado.

Típicamente, las tuberías de PE no requieren de puntal de empuje. La buena compactación de la tierra alrededor de los montajes tales como codos, tees, son normalmente sufici entes. Si se usa puntales de empujes, sufici entemente revestido de concreto según su

tamaño o superfici es de concreto de presión, éstos se ponen en tierra serena y proporcionarán protección adecuada. El revestimiento o puntales de empuje deben construirse de hormigón reforzado y deben representar como especie de una ancla entre la tubería o accesorio y la pared sólida de la zanja. En la figura 3.3 se ilustran varios tipos de bloqueo con concreto y revestimiento de accesorios.

Fig. 3.3

Tipos de bloqueo y revestimiento.

La norma ASTM D 2321 “ Recomendaciones Prácticas para la Instalación Subterránea de Tuberías” recomienda:

• El fondo de l a zanja debe estar liso, seco y estabilizado si es necesario.

• Si se requiere de material para la fundación, este debe ser de un material convenientemente identi ficado por ASTM D 2321. El material debe nivelarse y compactarse a un mínimo de 85% STANDARD PROCTOR DENSITY.

• Colocar el material de relleno de zanj a debajo de la tubería.

• Se requiere consolidar alrededor de la superficie de la tubería usando las herramientas convenientes.

• El relleno de zanj a debe colocarse en una primera y segunda capa uni formemente que no exceda de 12 pl. Y cada capa debe compactarse aun mínimo de 85% STANDARD PROCTOR DENSITY.

Tee

Conexión, montaje en estrella

Conducto acodado

Válvula

REVINCA

C.A


NNºº11

REVINCA, C.A

• Los primeros rellenos de zanj as deben normalmente extenderse a una altura igual a 75% del diámetro de la tubería, si la tubería será puesta bajo el agua, consulte al ingeniero del proyecto para det erminar si se requiere de material adicional.

• El relleno de zanja final, debe ser de material que esté libre de piedras grandes u objetos punzo-penetrantes.

• Se debe obtener una compactación adecuada antes de que cualquier equipo se maneje encima de la tubería.

Consulte al ingeniero del proyecto antes del entierro de cualquier tubería para determinar especi fi caciones del relleno de zanj a y condiciones especi ales.

APOYO DE TUBERÍAS.

La tubería de polietileno puede unirse al nivel de la tierra y puede baj arse hacia adentro de la zanja o en el caso en que fuese necesario se podrá realizar soldaduras dentro de ella. El exceso de es fuerzo o tensión debe evitarse durante toda la instalación, eliminando la posibilidad de que queden es fuerzos residuales después de la compactación.

La fuerza de tirado que puede aplicarse a una tubería en tierra fi rme puede estimarse con la siguiente formula:

F= S.A

donde:

F= Fuerza de Tirado Máximo, (lbs)

S=Máximo Esfuerzo Aceptable (conservadoramente entre 1000 – 1600 psi)

A= Área seccional-cruzada de la pared de la tubería (in2).

Cuando es necesario halar la tuberí a, se debe tener cuidado de que no se dañe y debe hacerse por el extremo del collar de brida

INSTALACIÓN DE ACCESORIOS Y VÁLVULAS.

Cuando en la instalación de tuberías se conect en accesorios y/o estructuras rígidas, el movimiento o doblado debe prevenirse. Los rellenos de zanja deben compactarse para proporcionar apoyo total, o un apoyo de concreto puede construirse bajo la tuberí a y accesorios. Debe prestarse una particular atención a la compactación llevada a cabo al rededor de los accesorios y prolongar los extremos de la tubería mas allá del montaje. La compactación del 90% (PROCTOR DENSITY) o mayor en esas áreas es recomendada.

Los tornillos en la conexión del cabezal, así como las abrazaderas en las almohadillas de apoyo deben ser reapret adas antes del entierro de la tubería. Las superficies de las conexiones pueden observarse mientras esté en funcionamiento.

La tubería de PE o accesorios pueden encaj arse en concreto si su diseño lo requiere. El revestimiento de concreto puede usarse para aumentar l a taza de presión de accesorios, la fuerte est abilización de válvulas o accesorios y/o el control de la expansión o contracción térmica. Para mayor información acerca de la colocación e instalación de tanguillas para válvulas en líneas de alimentación y redes se recomienda leer la norma COVENIN 2580-85.”Redes de Distribución de Gas Domestico. Instalación de Tuberí as de Alta Densidad. Requisitos”

PRECAUCIÓN:

Los montajes fabri cados por REVINCA, después que se unen a la tubería, pueden ser dañados por tensión excesiva creada por el manejo o instalación impropia. Las resinas utilizadas en REVINCA son muy duras, sin embargo, la fuerza tensora del polietileno es muchísimo menor que la del cero, y no soportará deformaciones excesivas y las fuerzas de tirado que pueden ej ercerse a través de los equipos y accesorios utilizados.

Si la tubería une sus extremos a una tee y se levanta sin tener apoyo del peso de la tubería, la tee puede fisurarse y romperse. Los montajes fabricados no pueden soportar el peso de la tubería. Si es necesario tirar el montaj e de su

REVINCA

C.A


NNºº11

REVINCA, C.A

posición, al accesorio fabricado o cabezal, nunca debe usarse como punto de amarre para el halado.

Cuando la tubería de polietileno esté conect ada con collarín a accesorios fijos en una estructura rígida, por ejemplo una válvula, un refuerzo de concreto puede verterse en la tubería generando un anclaj e. Estos soportes pueden extenderse de l a unión del collarín, un mínimo de un diámetro de la tubería para las tuberías más grande que 12 in. nominal; o un mínimo de un ft. para la tubería más pequeñas. En tal caso se presentan a continuación la siguiente figura 3.4 que demuestran l a efectiva prevención de daños en las conexiones. Cuando la tubería de PEAD se extiende a través de una pared, como en una boca de inspección por ejemplo, anclajes similares a los de la figura 3.5, evitan el movimiento de la tubería a través de la pared.

RELLENO Y TAPADO DE HUECOS

El relleno de zanja debe llevarse a cabo según uno de los métodos siguientes: como es requerido en la figura; o como sea especi fi cado por el ingeniero que dirige la obra. .

A menos que se especi fique por el ingeniero, debe completarse la "fundación" y "rellenos iniciales" antes de la prueba de goteo, y el resto del relleno se complet a después de la realización de una prueba satisfactori a. En todos los casos deben ponerse la fundación y el material del relleno inicial y deben compactarse para proporcionar apoyo como es especi ficado por el ingeniero que dirige la instalación.

El material en particular usado para el relleno variará según las condiciones locales, el tipo de aplicación y los requisitos específicos del Ingeniero que dirige la obra. En general, se han encontrado tres tipos de material de relleno aceptable para la instalación de tuberías de PEAD. Detalles de esto pueden encontrarse en las siguientes literaturas:

(1) WPCF “Manual of Practice” # FD-5; (2) Standard Handbook of Plant Engineering”,

McGraw-Hill Inc. (3) ASTM D2321, “Underground Installation of

Flexible Thermoplastic Sewer Pipe”; (4) PPI Nº TR.31, “ Underground Installation of

Polyolefin Pipe”.

Lo que se presenta a continuación incluye varios materiales del proceso y clasi ficaciones de la tierra listadas bajo el " Sistema de unificación de clasi ficación de tierra."

CLASE I.- Piedra angular 1/4in. a 1-1/2, incluyendo varios materiales que pueden estar localmente disponibles como coral, escoria aplastada, la piedra aplastada y cáscaras aplastadas. CLASE II.- Arenas toscas y arenas gruesas 1/2 in. como tamaño de partícula máximo, incluyendo las arenas diversamente graduadas y arenas gruesas que contienen porcentajes pequeños de hullas menudas, generalmente granular y no-cohesivo, húmedo o seco

Fig. 3.4

Tubería de PE Ensamble de soldadura a

solape

Envoltura alrededor del

accesorio de la soldadura para

solidificar

Relleno bien apretado o tierra

compacta

1/8” forro de caucho Sitio en

lechada

Envoltura de acero alrededor de las alertas

Relleno bien apretado

Tubería de PE

Fig. 3.5

REVINCA

C.A


NNºº11

REVINCA, C.A

CLASE III.- Finas arenas y la arcilla enarenada, incluye arena-arcilla fina y mezclas del grabar-arcilla. Relleno inicial

Los requisitos de compactación especí fi cos pueden vari ar de trabajo a trabajo pero, deben adaptarse generalmente al, haunching y Rellenos iniciales a 90 por ciento de Standard Proctor Density como lo determinado por "American Associ ation of State Highway Officials Method: T99." En ciertas aplicaciones no-críticas, un nivel más bajo de consolidación puede ser especi ficado por el ingeniero que dirige la obra.

La compactación debe llevarse a cabo en capas de 6 in hast a la cima de la tuberí a. La compactación no debe hacerse direct amente encima de la tubería si no por lo menos un pie de capa de tierra encima de la misma.

Relleno final.

Los rellenos finales de cierta calidad pueden excavarse de otra tierra. Este material debe estar libre de vacíos, trozos de arcilla, piedras y cantos rodados más grande de 8 in. en su diámetro. En todos los casos el ingeniero que dirige la obra debe juzgar la conveniencia del material para el uso como relleno.

Dos o más tuberías en una zanja común. En el caso de tuberías múltiples en l a misma zanja, los requisitos previ amente establecidos aplican en todos los casos. El cuidado debe tenerse en el espacio entre tuberías, para que se pueda permitir el acceso del equipo de compactación adecuado, como se muestra en figura 3.8

Fig. 3.8

Ancho del equipo de

compactación

REVINCA

C.A


NNºº11

REVINCA, C.A

PROYECTO: SISTEMA ANTI-INCENDIO “EL MENITO”. SEDE DE PDVSA.

REVINCA

C.A


NNºº11

REVINCA, C.A

REVINCA

C.A


NNºº11

REVINCA, C.A

PROYECTO: LAGUNA DE SEDIMENTACIÓN DE YESO. COMPLEJO PETROQUÍMICO MORÓN

REVINCA

C.A


NNºº11

REVINCA, C.A

REVINCA

C.A


NNºº22

REVINCA, C.A

INSTALACIÓN EN TUBERÍAS DE POLIETILENO (PEAD) EXPUESTAS

CON APLICACIÓN DE SOPORTES Y/O ELEMENTOS DE SUJECIÓN Introducción. Separación entre apoyos de la tubería. Incidencia de los cambios de temperatura en la tubería de (PEAD) Anexos.

INTRODUCCION.

Las tuberí as horizontales apoyadas son afectadas por el peso de la tubería y por su volumen; esto ocurre entre apoyos. Cuando la curva o defl exión entre apoyos se minimiza, la tensión en la pared de la tubería se controla. Es por ello que deben espaci arse los apoyos de acuerdo al diámetro de la tubería, de su SDR y del peso del fluido en su interior para limitar la deflexión usando un simple análisis de vigas continuas. La defl exión máxima recomendada entre soportes es de 1”. Los soportes deben acunar l a tubería por lo menos 4” o 1.5 veces el diámetro de la tubería, cualquiera de los dos que sea menor. Un mínimo de 120º de circunferencia de la tubería debe apoyarse. Los apoyos deben est ar libres de bordes afilados.

A menudo, se instalan en el campo tuberías apoyadas. Estas instal aciones se exponen a cambios de temperatura debido al tiempo. Si es posible, la tubería apoyada o suspendida debe instalarse casi próximo a la temperatura de operación en l a practica o en el tiempo más caliente.

Cuando un sistema apoyado es mas caliente que su temperatura de instalación, la tubería se dilata. Como los aumentos de longitud en las tuberías, desviación lateral o “ serpenteo” ocurre entre las sujeciones, la cantidad total de expansión que ocurra dependerá de la longitud de la tubería y del aumento de temperatura con

respecto a la temperatura en el momento de instalación del sistema.

La tubería debe suj etarse totalmente y/o puede sujetarse de cada apoyo. Para limitar las deflexiones debido a la expansión REVINCA recomienda sujetarla a cada apoyo. Si los apoyos están diseñados de manera de que se fijen en la punta, deben ser capaz de mantener la tubería. Si la tubería esta diseñada para el movimiento durante la expansión, los apoyos deben proporcionar una guía sin oponerse a la dirección del movimiento.

Se debe recordar que según lo indicado por la norma las tuberí as de polietileno que se instalen al aire libre deben tener un recubrimiento de manera que puedan protegerla de cualquier golpe o daño externo que se le pueda causar a la misma. Para mayor información ver incidencia de los cambios de temperatura en las tuberías de PEAD, que se encuentra en este mismo procedimiento.

SEPARACIÓN ENTRE APOYOS DE LA TUBERÍA.

La distancia entre apoyos est a basado en el análisis de una viga continua y una defl exión a una distancia entre apoyos cuando la tubería esta llena de liquido. Las figuras de 1.1 a 1.5, muestran la separación entre apoyos de acuerdo a diferent es SDR y diámetros de las tuberías.

Existen algunas recomendaciones adicionales a cerca de la distancia entre apoyos para las tuberías de polietileno, entre las cuales se encuentran:

REVINCA

C.A


NNºº22

REVINCA, C.A

• Si se observa o se espera una temperatura del medio ambiente de 10 ºf más alta que la temperatura de instalación, se recomienda un apoyo continuo y a su vez controlar la expansión térmica y preveni r la excesiva inclinación.

• Si se espera operar a temperaturas de mas de

100 ºf (37.7 ºC) y hay posibilidad para el cambio rápido de temperatura, los próximos SDR más bajos al SDR de 32.5 pueden usarse para el espaciamiento.

• Los conductos verticales deben apoyarse en la base y los resortes de suspensión o cuellos usados en intervalos verticales de hasta 12 ft.

• Evite la expansión, es por ello que se debe veri ficar l as condiciones de diseño en cuanto a la dilatación de la tubería y por supuesto colocar los apoyos en l as distancias apropiadas para cada sistema.

• Para las aplicaciones del tubo de relleno o camisa, se debe multiplicar por 0.90 el espaciado, requiri endo fijar apropiadamente la entrada y los extremos de descarga de la tubería.

FIGURA 1.1

Espaciado entre soportes de tubería de SDR 32.5

Distancia entre soporte, in

FIGURA 1.2

Espaciado entre soportes de tubería de SDR 9.0


FIGURA 1.3 Espaciado entre soportes de tubería. de SDR 17.0


Diá

met

ro n

omin

al d

e la

tube

ría,

in

Diá

met

ro n

omin

al d

e la

tube

ría,

in

Diá

met

ro n

omin

al d

e la

tube

ría,

in

REVINCA

C.A


NNºº22

REVINCA, C.A

FIGURA 1.4 Espaciado entre soportes de tubería de SDR 26.0


FIGURA 1.5 Espaciado entre soportes de tubería de SDR 11.0


INCIDENCIA DE LOS CAMBIOS DE TEMPERATURA EN LA TUBERÍA DE PEAD.

Las tuberí as de Polietileno de Alta Densidad (PEAD), resisten el daño de la radiación ultravioleta. Las tuberí as de otro color que no sea negro, tienden a deteriorarse bajo l a exposición constante al sol. Las instalaciones superfi ciales serán afectadas por cambios de longitud térmicos.

“Culebrear” la tubería hacia atrás y adelant e puede permitir mayor longitud de tubería de manera que la contracción en tiempo frió puede ser controlada. Puede necesitarse de anclas de retención para mantener l a tubería dentro del derecho de vía. La clasificación de presión por temperatura elevada puede aplicarse sí la tubería esta expuesta al calentamiento solar. Los aditamentos fabri cados en grandes diámetros pueden requerir es fuerzos de tracción por cambios de longitud térmicos. Hay muchas situaciones en l as cual es instalar tuberías sobre la superfi cie tiene sus ventajas. Algunas de estas ventajas son las siguientes: • La dureza y fl exibilidad del polietileno

permiten a menudo, instalaciones a través de pantanos o ciénagas, encima de áreas heladas y en otras condiciones medio ambientales más ásperas.

• Instalaciones por encima de piedras sólidas

o por agua son algunas veces los métodos de instalación más económicos.

• La tubería de REVINCA es ligera y facilita

el ensamble rápido y a su vez la rápida disponibilidad del sistema.

Las tuberías sobre tierra se exponen a los

cambios de temperaturas del medio ambiente. La tubería puede contraerse y dilatarse. Quedara como una “ serpiente” o rodará ligeramente. Deben hacerse algunas concesiones para la expansión térmica. La tuberí a de polietileno debe fijarse a los intervalos predeterminados para limitar su movimiento.

Otro método para controlar el movimiento debido a la expansión / contracción térmica es permitir que la tubería se mueva ligeramente ent re dos filas de pilones de tierra, donde cada pilón se instala en cada lado de la tubería. Algunas tuberías se pueden instalar en trincheras o zanjas poco profundas para limitar el movimiento. Cuando se requiera instalar en lugares que tengan una inclinación signifi cante, se recomienda usar anclas de retención o trincheras.

Diá

met

ro n

omin

al d

e la

tube

ría,

in

Diá

met

ro n

omin

al d

e la

tube

ría,

in

REVINCA

C.A


NNºº22

REVINCA, C.A

Anclas, pilones, trincheras, minimizan la posibilidad de moviendo bajo la pendiente.

Climas calientes:

La línea debe instalarse de modo de que se pueda aprovechar al máximo la sombra del sol. La expansión térmica también puede minimizarse, si el flujo del fluido se mantiene en todo momento, o al menos, durante el tiempo mas caliente del ciclo térmico.

Climas fríos:

Una llama o fuego no pueden usarse para derretir una tubería de polietileno que se encuentre helada. Los productos de REVINCA están diseñados para resistir el calor, pero se recomienda que la temperatura tenga un máximo de 140ºF (60ºC). Donde ocurra congelamiento en aplicaciones sobre tierra, deben tomarse precauciones para no atarugar la tubería. El flujo constante podrá reduci r las oportunidades dé congelamiento. Además, se debe aprovisionar de tubos de drenaje, los cuales se pueden incluir en el diseño. Es importante aclarar que el congelamiento no producirá estallido en la tubería, la tubería puede dilatarse con la dilatación del fluido Cuando el agua se deshiel a, la tubería retorna ilesa a las dimensiones originales.

ANEXOS.

A continuación se presentan unas fotografías de instalaciones con soport eria o sujeción de tuberías

REVINCA

C.A


NNºº22

REVINCA, C.A

PROYECTO ADUCION DE AGUA DEL LAGO PARA LA PLANTA DE VAPOR W-6

Instalación de tuberías de polietileno O.D 400 mm. Entre V-3 (Plataforma de Empalme) y

PV-W6 (Planta de Vapor). Detalles de Pasarela y Soportes. (Fase I)

REVINCA

C.A


NNºº22

REVINCA, C.A

5 6

9

8 7

REVINCA

C.A


NNºº22

REVINCA, C.A

1 2

3* 3

Tubería de Polietileno Lámina de aluminio de 2 mm. de espesor

Silicato de Calcio * Tubería con Revestimiento de Silicato de Calcio

REVINCA

C.A


NNºº22

REVINCA, C.A

1

3* 3

2* 2

1*

REVINCA

C.A


NNºº22

REVINCA, C.A

1

1*

REVINCA

C.A


NNºº22

REVINCA, C.A

Instalación de tubería de polietileno O.D. 400 mm.

Entre V3 (Plataforma de Empalme) y LS-5 (Plataforma de Bombeo) Fase II

3*

1

3

2

REVINCA

C.A


NNºº22

REVINCA, C.A

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A

PPRROOCCEEDDIIMMIIEENNTTOO

DDEE IINNSSTTAALLAACCIIÓÓNN

N° 03

TECNICA DE INSTALACION DE TUBERIAS

SUMERGIDAS O MARINAS

Introducción. Presión critica de hundimiento. Pesos de las anclas. Distancias entre anclas. Instalación de tuberías submarinas. Lanzamiento y hundimiento de la tubería. Tuberías enterradas en la superficie del agua (flotando). Tuberías instaladas en pantanos, ciénagas. Anexos.

INTRODUCCION.

Las tuberías de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) pueden enterrarse, pueden descansar en el fondo del mar, o flotar en la superfi cie de agua. Los principales criterios de diseño para sumergir tuberías pesadas son:

• La presión critica de hundimiento para tuberías vacías o parcialmente llenas

• El peso del ancla de concreto. • La distancia entre ancl as de concreto

Aunque una tubería marina a veces se entierra pasando una trinchera, cualquier apoyo que la tubería reciba del material del relleno de zanja es normalmente ignorado para propósito de diseño.

En las instalaciones sumergidas, tales como cruce de ríos y lagos o desembocaduras, los pesos de los balastos pueden ser de hormigón premoldeado, diseñado simétricamente con respecto al centro de la tubería y de modo de que la tubería quede a una distancia del fondo del mar que corresponda a por lo menos un cuarto del diámetro de la tubería (ver figura 3.1). Los pesos de los balastos pueden haber sido diseñados o para

sostener la tubería lejos del fondo como pies o colocándolas directamente en trincheras en el fondo. Para tuberías con mas de 12”, es aconsejabl e el uso de pesos con acero reforzado para agregar fuerza. Además se recomienda colocar una empacadura de caucho o de 2 a 3 vueltas de 5 a 10.000 laminas de polietileno envueltas alrededor de la tubería las cuales son de menos peso de modo que actué como amortiguador y prevenga una avería en la tubería.

El polietileno de Alta densidad de REVINCA PE 3408, es cerca de 4.5% más ligero que el agua y flotara aunque la tubería este llena

de agua. Puede ser necesario el uso de ancl as si hay corrientes transversal es significativas.

Figura 3.1

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 03

PRESIÓN CRÍTICA DE HUNDIMIENTO.

Una tuberí a marina no recibe apoyo estructural del agua circundante. A menos que el diseño tienda a que un desagüe o llenado de la tubería este expuesto a colapso. Una tubería marina que este en todo momento llena de agua minimiza las posibilidades de colapso, porque la presión interior estará similar a la presión externa bajo cualquier profundidad de agua. La fuerza de empuje causada por la acción de una ola en una tuberí a que descansa en el fondo del mar es signi ficativamente mayor que la de una tubería que se instala a una distancia de separación del fondo (ver figura 3.2).

Figura 3.2 PESOS DE LAS ANCLAS. El peso del concreto para anclar, Wtconcreto puede ser calculado de la siguiente ecuación. El peso del concreto varia ent re 140 – 155 libras/ft3. El valor de “ K” es una constante de fijación. La flotación neutra se logra cuando K=1.0. Adecuadamente la tubería que se instala en los lagos, estanques y arroyos tienen valor K=1.3. Si se encuentra en corrient es, el diseñador puede aumentar este valor a casi 1.5 dependiendo de los factores de diseño.

Donde: Wtcon =Peso del concreto de tierra seco, lbs Wtprod =Densidad del fluido interno x el volumen

interno de la tubería, lbs/ft. WtRev =Peso de la tubería, lbs/ft. K =Constante del ancla (1.0 a 1.5) L =Espaciado de los pesos, ft (se

recomienda de 10 a 15 ft) VRev =Volumen externo de la tubería (agua

desplazada), cu.ft/ ft Denagua =Densidad del agua, lbs/cu.ft Denconc =Densidad del concreto, lbs/cu.ft Denprod =Densidad del producto que va a ser

transportado.

Figura 3.3

DISTANCIA ENTRE ANCLAS. El peso de las anclas desarrolla un momento de torsión estructural durante la instalación de la tubería. El intervalo de espacio debe fijarse para prevenir la defl exión excesiva de la tubería entre las anclas (o fatiga en la tubería cerca del ancla). El espacio entre anclas puede ser calculado para una tubería SDR, utilizando cualquier deflexión o es fuerzo como factor limitante. En este calculo la tubería se examina como una serie de vigas integradas entre anclas.

En la figura 3.4 se ilustra el máximo espacio entre los pesos de concreto para todos los diámetros y SDR. Aunque el espacio asignado puede ser de mas de 10 a 15 ft.,

( ) ( )1

Re

−

××××−+

≡

con

agua

vaguaprodconcconc

DenDenK

LVDenKWtWtLWt

Línea de barro

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 03

Muchos usuarios han clasi ficado los pesos de las anclas de concreto basados en este orden de intervalo para minimizar los problemas de manejo e instalación.

Diámetro externo de la tubería

Figura 3.4

Máximo espacio entre los pesos de concreto

Si el aire entra a la tuberí a, se debe tomar en cuenta el peso extra que esto genera, y los pesos en general deben espaciarse mas estrechamente. Las tuberí as de gas submarinas deben ser diseñadas para cuando estén completamente llena de gas a cero presión y así de esta manera hacer un diseño de “ K” mayor que 1.0. En esta circunstancia, se requiere de flotadores para instalar la tubería. Si se presenta una corrient e, el movimiento no es perjudicial para la tubería. Sin embargo, piedras afiladas u otro obj eto pueden dañar la tubería. Si se da el caso de que las olas o corrient es representen un problema, l a mejor solución es abrir una zanja y enterrar la tubería.

INSTALACION DE TUBERIAS MARINAS. La tuberí a de polietileno de REVINCA, frecuentemente flota en la superficie del agua y se sumerge despacio en una suave composición “ S”. Para aplicaciones donde la tubería no este totalmente llena de líquido o donde el producto sea más ligero que el agua, se requerirán pesos más fuertes. Si adicionalmente se requieren flotadores durant e la instalación, los flotadores deben ser at ados ant es de remolcar la tubería hacia la superfi cie del agua.

Dependiendo de las condiciones del sitio, se han usado varios procedimientos para instalar la tubería. Algunos procedimientos más comunes se agrupan a continuación:

• Se deben unir las tuberías en sus extremos, de manera que queden en longitud continua. Esto debe realizarse en la orilla de la playa.

• Lastre la tubería en l a orilla de la playa. Esto se debe realizar después de la unión y antes de que la tubería sea lanzada al agua.

• Hale o empuje la tubería haci a el agua. Se

debe armar los pesos en la tuberí a en la gabarra.

• La tubería puede soldarse en tierra con

conexiones de collar agregadas a cada extremo.

Las instalaciones de lastre (grava) pesada

son normalmente llevados a cabo en la orilla, costa, playa. El proceso de dragado minimiza y ayuda al traslado de los pesos de la tubería dentro del agua, una rampa de madera o acero puede construirse hasta el borde del agua (ver figura 3.5). Los lastres pesados pueden ser instalados desde una Gabarra.

Cualquier tubería que se guarde temporalmente en el agua, debe prot egerse del trafico marino y de l a acción de las olas. Las olas podrían dañar la tubería empujándola contra piedras u otros objetos afilados.

Máx

imo

espa

ciad

o en

tre p

esos

de

conc

reto

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 03

LANZAMIENTO Y HUNDIMIENTO DE LA TUBERÍA.

Cada extremo de la tubería debe sellarse para permitir la flotación hasta el momento de la instalación. Típicamente, esto se hace con una soldadura a tope y una brida de metal ciega. Esto proporciona un sello hermético. Después de colocarse el sello se procede a hundir l a tuberí a a través de la embarcación marina.

Antes de que comience la transición de la tubería de la orilla al agua debe hacerse una zanj a,

si es el caso de que la tubería permanecerá completamente sumergida.

Es importante proteger a la tubería de averías por escombros, hielo, trafico de barcos, buques y la acción de las olas.

El hundimiento es control ado por la adición de agua en un extremo y la evacuación del aire adjunto a través del extremo opuesto. La adición de agua en la tubería es control ada a una proporción para asegurar que la tuberí a quede completamente en la zanja o se ajuste al contorno del fondo (ver figura 3.7). La velocidad de hundimiento también debe controlarse para prevenir un radio de doblamiento excesivo

Figura 3.5

Durante el proceso de hundimiento, debe evitarse que el agua llene la longitud de la tubería. Esto puede hacerse por el levantamiento del costanero sobre el agua. El agua es introducida dentro de la tubería para permitir el hundimiento de la misma, una vez que la tubería alcance su equilibrio. Adicionalmente se puede agregar agua gradualmente para completar el hundimiento de la

línea. La parte exterior de la tuberí a debe ser colocada en flotación temporal durante el remolque para luego llevarla al proceso de sumergimiento, esto se logra usando dos tuberías de PE llenas de aire arregladas a todo lo largo de la estructura que se va ha sumergir (ver figura 3.6).

El Polietileno de Alta Densidad permite una tensión de 5%, que corresponde a doblar la tubería en un radio de curvatura de 10 veces el diámetro de la tubería como mínimo para prevenir fugas por rompimiento. Se recomienda una velocidad de hundimiento de aproximadamente 500 m/h.

El hundimiento de l a tubería se efectúa quitando el tapón del extremo que ya este en la superficie del agua, por lo tanto se llenara gradualmente la tubería (ver figura 3.7 y 3.8). En la parte donde la tubería no se ha hundido todavía la presión de aire debe control arse cuidadosamente y ajustarla con respecto a la carga y profundidad del fondo para que el radio de torcimiento en el momento del hundimiento no se haga más pequeño que el permitido con respecto a la fuerza del material.

Figura 3.6

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 03

Después de que la tubería este totalmente instalada en el fondo o en la zanja, una inspección completa debe hacerse de la instalación de la tubería. Todos los pesos deben situarse apropiadamente y la tubería colocarse en el centro de la zanja. El área expuesta de la tubería donde la misma deja la orilla y entra en el agua debe protegerse adecuadamente de cualquier daño. Donde se utilice relleno de zanja, se debe inspeccionar para la instalación apropiada y la profundidad requerida.

Es preferible que la longitud de la tubería marina sea mas larga que corta. Nunca se debe intentar colocar una brida a una tubería que sea demasiado corta, colocando los tornillos demasiados juntos, ya que esto pone a la brida de conexión en severa tensión y puede causar fugas y/o un fracaso en la conexión.

Figura 3.7

Figura 3.8

TUBERÍAS INSTALADAS EN LA SUPERFICIE DEL AGUA (FLOTANDO) Se flotan tuberí as en la superfi cie del agua o simplemente se sumergen debajo de la superficie del agua. La tubería de Polietileno es naturalmente flotante. Esta flota justo en la superficie del agua TUBERÍAS INSTALADAS EN PANTANOS, CIÉNAGAS. En áreas pantanosas o cenagosas, la ruta de la tubería debe inspeccionarse para det erminar las condiciones de la tierra. Donde la tierra sea sólida, puede trat arse como una tubería enterrada. Donde el fondo no sea fi rme, la tubería puede tratarse como una tubería submarina. ANEXOS. Proyecto Drenaj e submarino El Palito. Venezuela.

Sección de descarga de aire

Sección de descarga de agua

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 03

DRENAJE SUBMARINO “EL PALITO”

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 03

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 04

INSTALACIÓN DE TUBERÍAS DE POLIETILENO (PEAD) POR REHABILITACIÓN SIMPLE

Introducción. Procedimiento de la técnica. Anexos. INTRODUCCION.

En las instalaciones donde se introduce tubería de polietileno dent ro de otra tubería, la tubería de polietileno (o forro interno deslizado) puede estar sujeta a cambios térmicos de longitud, debe colocarse con un mínimo de 10% de espacio entre el diámetro exterior del forro interno y el diámetro interno o alma de la tubería huésped. Para forros internos de pared delgada en alcantarillas, la carga ext erna hidrostática debido al nivel freático a inundaciones puede ser la que determine l a mínima relación de dimensión estándar (SDR= Standard Dimensión Ratio) de la tubería. La figura Nº 4.2 representa l a introducción de tubos (forros introdeslizant es) en tubos de alcantarillado sanitario. Antes de intro deslizar el tubo, debe limpiarse hidráulicamente la alcantarilla, librándola de raíces y escombros. La inspección por TV puede ayudar con la localización de conexiones de servicio y de deterioro estructural. Por lo general, las conexiones de servicio, la fosa de salón y las áreas muy deterioradas requieren excavación.

PROCEDIMIENTO DE LA TÉCNICA.

El procedimiento Standard de reemplazo o rehabilitación es normalmente un proceso de siete pasos. El número de pasos puede vari ar un poco en el campo.

Los procedimientos para la rehabilitación de tuberías por gravedad y tuberías de presión positivas son esencialmente los mismos. Algunos

procedimientos present an diferencias en la manera en la cual algunos de los pasos son implementados. Los siete (7) pasos básicos son:

1.-Inspección de la tubería existente. 2.- Limpieza y despejado de la línea. 3.-Unión de la tubería. 4.-Acceso a la línea original. 5.-Colocación de la tubería de reemplazo. 6.- Hacer conexiones terminal es y estabilizar el espacio donde se trabajo. Paso 1.- Inspección de tubería existente. El primer paso para un proyecto de rehabilitación es la inspección de la tubería existente. Este determinara, la condición de la línea y la posibilidad de renovación de la inserción. Durante este paso, se debe utilizar un equipo de video (cámara de TV de circuito cerrado) par determinar la no-existencia de grietas, obstrucciones o segmento de colapso o hinchado de la tubería.

Paso 2.- Limpieza y despejado de la línea.

La tubería existente necesita estar relativamente limpia para facilitar la colocación de la tuberí a de reemplazo de polietileno. Este segundo paso asegurara la facilidad de la instalación.

Obviamente insertar una tubería de reemplazo a través de un conducto obstruido con arena en exceso, raí ces de árboles, fango, esto llevaría a un det erioro de los componentes del conducto, seria antieconómico o incluso imposible. El paso 2 se hace a menudo junto con el proceso de inspección del paso 1.

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 04

Paso3.- Unión de tuberías.

Las tuberías de polietileno deben ser unidas por cualquier tecnología de fusión o por cualquier método de unión. El método en especi fi co a ser utilizado es determinado por el tipo de tubería de polietileno que puede ser insertado en la estructura existent e. La tuberí a de polietileno de pared sólida normalmente usa las técnicas de fusión de tope. El contorno de la tubería de polietileno, por otro lado, es típicamente unido por soldadura a solape y cordón.

Fusión a Tope.

Las longitudes individuales de las tuberías de polietileno son unidas usando técnicas de fusión a tope. La integridad de este procedimiento de unión es tal que, cuando se ha realizado apropiadamente siguiendo los procedimientos adecuados (ver procedimientos de fusión), l a fuerza de l a unión puede igualar o exceder la estabilidad estructural de la propia tubería.

Particularmente cuando se realiza el tirado o halado de una tubería, normalmente se determina por naturalidad que ocurre cambios en la calidad o dirección del sistema de tuberías existente. Pueden producirse cambios severos en la dirección que exceden el máximo radio de doblaje de la tubería de polietileno de reemplazo. Igualmente, las uniones donde halla habido separaciones severas, como se puede haber revelado durante el estudio de supervisión de la cámara, también se usan normalmente como puntos de accesos.

Hay una pregunta frecuente con respecto a la longitud de tirado o halado máximo para un sistema dado. La respuesta, es simple, cada tirón debe realizarse de tal manera que sea económicamente posible sin exceder la fuerza tensora del material de polietileno. No es frecuente que se efectué un tirón de esta magnitud, de hecho prácticamente la extensión del tirado es restringida mas a menudo a través de

consideraciones físicas en el sitio de trabajo o por limitaciones del equipo.

Sin embargo, para asegurar una instalación satisfactoria, REVINCA recomienda el uso de la tabla 4.1 como análisis para la perfecta instalación de sus tuberías. La máxima longitud de tirado esta en función de la fuerza tensora y del peso de la tubería de reemplazo, la temperatura en la cual se manipulara la línea, las dimensiones físicas de la línea de la tubería de reemplazo y a la fricción de arrastre a lo largo de l a longitud de la tubería a ser instalada.

Paso 4.- Acceso a la línea original.

La excavación de los hoyos o huecos de accesos es el próximo paso en el procedimiento de reemplazo de tuberías. Los huecos de accesos variaran considerando el tamaño y configuración y a su vez dependerán de varios factores como:

• Profundidad de la línea existente.

• Diámetro de la tubería de reemplazo y de la tubería existente.

• Prevalecimiento de l as condiciones de la tierra.

• Disponibilidad del equipo.

• Tráfico y requisitos de servicios.

• Geografía del sitio de trabajo.

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 04

FIGURA 4.2

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 04

Por ejemplo, un hoyo de acceso bastant e grande puede requerirse cuando se intenta el desprendimiento de un sistema de di ámetro grande que se entierra profundamente en tierra inestable. En contraste, el hoyo de acceso para un diámetro pequeño que se entierra en una profundidad de 5 a 8 fts, puede ser ligeramente más ancho que el propio diámetro de la tuberí a de reemplazo. En la practica, la situación es más simple. Un contratista experimentado conoce los factores que limitan un sitio de trabajo en especi fi co y los utiliza para sacar una mejor ventaja económica y a sí asegurar una relación costo-efectividad de la instalación.

Paso 5. - Colocación de la tubería de reemplazo o forro intro deslizante.

La inserción de la tubería de reemplazo de polietileno puede ser llevada a cabo por una o varias técnicas. La longitud de la tubería pre-soldada puede ser “ tirada” o “ empujada” en el lugar.

La técnica de “ tirado”.

Las líneas de polietileno ya soldadas pueden ser tiradas o hal adas en el lugar utilizando un cable y un Winch. El cable del winch es alimentado a través de la sección de la tubería que va a ser desprendida. Es entonces cuando se ata

firmemente al segmento de la tubería a ser desprendida y permite así a la línea de reemplazo

ser tirada a través de la tubería existente en el lugar.

En la figura 4.3 se muestra un esquema de una instalación en la que la línea es tirada a través de la tubería existente del lado izquierdo hacia una boca de inspección del lado derecho. Este procedimiento requiere de un cabezal de tirado, para sujetar el cable al borde de ataque de la línea. El cabezal de tirado puede ser tan simple o tan sofisticado como lo exija el proyecto en particul ar o cuando la economía lo permita.

El cabezal de tirado puede fabricarse de acero y puede atarse a l a tuberí a de reemplazo con tornillos, espaciados uniformemente alrededor de la circunferencia de contorno para que la fuerza de tirado sea distribuida uni formemente alrededor del espesor de la tubería. Usualmente el cabezal de tirado es fabricado con una forma cónica que ayuda a l a línea de reemplazo cuando se desliza encima de l as irregularidades menores. El cabezal de tirado mecánico no hace que normalmente se

extiende mas allá del contorno de la línea de polietileno y normalmente se perfora para acomodar el flujo tan rápidamente como sea posible, una vez que l a tuberí a de reemplazo se inserte dentro del sistema viejo.

Cuando la línea de polietileno es tirada dentro de la tubería, un ligero alargamiento de la línea ocurre. Un periodo de 24 horas de rel ajación debe pasar entonces para que la tubería vuelva a su dimensión original.

La técnica de “ tirado” permite una lisa y relativamente rápida colocación de la tubería dentro de un sistema de tuberías viejas. Sin embargo, este método puede ser un poco limitado al intentar instalar una tubería de polietileno de gran peso y diámetro. Cuando la técnica de “tirado” no sea practica se recomienda considerar las ventajas de la técnica de “ empuje”.

A continuación se muestran en las figuras 4.4 y figura 4.5, los diferent es tipos de cabezales

Fig. 4.4

Fabricación de cabezales de arrastre mecánicos

Fabricado en acero Reductor de Accesorio de

con pernos colocados polietileno transición de

en línea acero / polietileno

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 04

Fig. 4.5

Fabricación del cuerpo del accesorio del cabezal

Técnica de “ empuje”.

El método de empuje de reemplazo de la inserción se ha vuelto muy popular cuando se trata de rehabilitar o reemplazar una tubería de gran diámetro y gran longitud. La técni ca se ilustra en la figura 4.6. Este procedimiento usa una guaya, puesta alrededor de la tubería de reemplazo a una distancia del punto de acceso laborable. Un tractor, retroexcavadora, u otra pieza de un equipo mecánico tiran la guaya para empujar la tubería de reemplazo a través de l a línea existente. Con cada golpe de la retroexcavadora, la guaya agarra la tubería y la empuja al borde de at aque mucho mas allá de la tubería deteriorada. Al final de cada golpe, la guaya debe moverse hacia atrás de la tubería de reemplazo, usualmente a mano. El proceso entero puede ser ayudado colocando de frente un buldózer y simultáneamente seguir empujando en el extremo de la tuberí a de reemplazo. Combinación de las técnicas.

A veces pueden combinarse la técnica de empuje con l a técni ca de tirado o hal ado para proporcionar el método de instalación más eficaz.

6.- Hacer conexiones terminales y estabilizar el espacio donde se trabajo.

Después del periodo de estabilización se deben realizar las conexiones terminales de la línea de reemplazo, es el paso final en el procedimiento de renovación de inserción.

Luego se procederá al análisis de la inspección de la instalación a t ravés de los procedimientos por ensayos no destructivos os cuales se pueden conseguir en el manual de inspección de REVINCA

Extremo de la línea en for ma de concha de banano

Corte de la línea

Alternativa A: Unir todas las cuñas al anillo de tirado

Alternativa B: Una la superficie de colapso con varas de acero para el tirado con cable

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 04

TUBERÍA DE REEMPLAZO O FORRO INTRO DESLIZANTE

MONTAJE DEL WINCH

D: PROFUNDIDAD d: DIÁMETRO DEL FORRO INTRO-DESLIZANTE

TUBERÍA EXISTENTE

TUBERÍA DE POLIETILENO O

FORRO INTRODEZLIZANTE

GUAYA O CABLE DE EMPUJE

TUBERÍA EXISTENTE

Fig. 4.3 Técnica de tirado

Fig. 4.6 Técnica de halado

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 04

DIÁMETRO INTERNO

mm (in)

MÁXIMA FUERZA DE TIRADO

(lbf)

MÁXIMA LONGITUD DE TIRADO (pie)

DIÁMETRO EXTE0RNO

mm (in)

PN 4 BAR

PN 6 BAR

PN 10 BAR

PN 4 BAR

PN 6 BAR

PN 10 BAR

PN 4 BAR

PN 6 BAR

PN 10 BAR

12.5 (0.50) - - 8.5 (0.334)

- - 202.97 - - 6364.30

16 (0.63) 14.0 (0.55)

- 12.0 (0.47)

138.40 - 258.03 6022.36 - 6045.83

20 (0.78) 18.0 (0.70)

16.6 (0.65)

16.0 (0.630)

173.58 272.54 310.075 5959.14 5641.83 5650.77

25 (0.98) 21.6 (0.85)

21.0 (0.826)

20.4 (0.803)

348.78 407.75 462.68 5949.34 5796.02 5769.15

32 (1.26) 28.6 (1.12)

27.2 (1.070)

26.0 (1.023)

488.50 649.03 793.25 6390.04 7024.66 6040.59

40 (1.57) 36.0 (1.41)

35.4 (1.40)

32.6 (1.28)

699.02 704.22 1211.71 5985.73 5250.12 598056

50 (1.96) 46.0 (1.81)

44.2 (1.74)

40.8 (1.606)

829.06 1193.39 1850.72 5599.86 5743.88 5898.50

63 (2.48) 57.0 (2.24)

55.8 (2.20)

51.4 (2.023)

1660.77 1921.15 3017.00 7124.92 5919.42 6085.93

75 (2.95) 69.2 (2.72)

66.4 (2.61)

61.2 (2.41)

1911.92 2771.48 4243.42 6003.81 6023.79 6064.21

90 (3.54) 83.0 (3.26)

79.8 (3.14)

73.6 (2.89)

2791.42 3917.86 6127.48 6054.78 5992.57 6125.17

110 (4.33) 101.4 (4.00)

97.4 (3.82)

90.0 (3.54)

4030.10 6093.76 9115.06 5845.55 6214.03 6146.45

125 (4.92) 115.2 (4.53)

110.8 (4.34)

102.2 (4.023)

5403.23 7874.02 11760.70 6108.56 6234.29 6117.62

160 (6.30) 147.6 (5.81)

141.8 (5.58)

130.8 (5.150)

8699.57 12540.26 19304.61 6047.08 6113.00 6143.46

200 (7.87) 187.6 (7.38)

177.2 (6.97)

163.6 (6.441)

10955.28 19580.96 29481.95 4949.52 6120.94 5441.48

250 (9.84) 230.6 (9.05)

221.6 (8.72)

204.4 (8.047)

21878.45 30475.69 47019.22 6297.58 6125.00 6137.76

315 (12.40) 290.6 (11.44)

279.2 (10.99)

257.6 (10.15)

33553.30 48351.17 74385.23 6096.52 6140.21 6137.21

355 (13.97) 327.6 (12.90)

314.8 (12.40)

290.4 (11.43)

4215.12 60697.03 94585.62 6233.11 6082.35 6231.078

400 (15.75) 369.2 (14.53)

354.6 (13.96)

327.2 (12.88)

54159.34 77967.45 120465.00 6.154.20 6140.28 6168.50

500 (19.68) 461.4 (18.16)

443.4 (17.45)

409.0 (16.10)

78984.76 121391.27 187793.70 5737.30 6147.25 6162.85

630 (24.10) 581.4 (22.89)

558.6 (22.00)

515.4 (20.3)

83358.23 141931.21 247357.02 3821.66 4528.42 4937.26

Realizado por REVINCA, siguiendo las recomendaciones de PPI y la norma ASTM D 23-21

Tabla 4.1

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 05

TÉCNICA DE REHABILITACIÓN POR FRACTURAMIENTO DE TUBERÍAS.

Introducción. Ventajas de la técnica de fracturamiento de tuberías. Consideraciones al aumentar de diámetro. Incremento. Profundidad de cobertura. Tipos de Fracturamiento “Pipe Bursting. Fracturamiento neumático de tuberías. Materiales de tubos fracturables. Cabezales de Fracturamiento para cada aplicación. Anexos. INTRODUCCIÓN. El reemplazo de tuberías de servicios, especialmente las de cloacas, agua y gas, es una necesidad creciente en las ciudades.

La técnica de fracturamiento de tuberí as generalmente consiste en arrastrar una tubería nueva de polietileno de alta densidad (PEAD) utilizando el túnel subterráneo existente y el poder de una herramienta de perforación. La herramienta de impacto neumático revienta la tuberí a existente y compacta los restos de esta hacia la tierra que rodea l a tuberí a. La nueva tubería puede ser del mismo tamaño o más grande que la que reemplaza. Esta nueva tubería se conecta a un cabezal especi al de acero que cubre la nueva tubería.. La herramienta de impacto neumático pasa través de la tubería existente y es arrastrada simultáneamente por un winch hidráulico al punto final que será la boca de visita o un pozo de salida.

Ganando aceptación mundial, el reventamiento de tuberí as con topos neumáticos es una forma rápida y efi caz de reemplazar líneas de servicio de arcilla, hierro forjado y hormigón deterioradas con otros materi ales más duraderos. El procedimiento de esta técnica se realiza a través de la técnica de tirado y/o la técnica de halado. Ver figura 4.1.

VENTAJAS DE LA TÉCNICA DE FRACTURAMIENTO DE TUBERÍAS.

El reemplazo de tuberías utilizando la técnica de fracturamiento tiene las siguientes ventajas sobre otros métodos de reemplazo.

• Ha demostrado ser menos costosa cuando se compara con los métodos de zanjado.

• Interrumpe menos él tráfico. • Se puede efectuar en áreas

congestionadas. • Es el único método de excavación sin

zanja que puede ser utilizado para aumentar la capacidad del sistema al incrementar el tamaño de la tubería. Otros métodos, tales como la rehabilitación simple, no lo permiten.

• Si se compara a los sistemas de

excavación o zanjado, tiene mayor riesgo de chocar con servicios existentes. Hay menor compactación del suelo que con otros sistemas de perforación.

• Se utiliza la tubería ya existente. Este

método ayuda a localizar los laterales principal y los mantiene en el mismo sitio y con la misma calidad.

• El daño de la propiedad privada es

reducido debido a las aplicaciones de entierro directas y debido a la superficie del polietileno.

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 05

• Requiere una mínima excavación por el tubo de reemplazo. Hay solamente una ruptura mínima de la superficie del trafico y de las líneas de servicios municipales.

Nueva tubería de HDPE de mayor diámetro

La tubería se cortará y se quitará del hueco de entrada

Tubería estallada o fracturada Cabezal fracturador

Tubería existente de cemento de amianto

WINCH

Dirección del halado

Fig. 5.1

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 05

CONSIDERACIONES AL AUMENTAR DE DIÁMETRO

• Condiciones del suelo • Ancho original de la zanja • Expanda suficiente para sobre-cort e • Profundidad del servi cio

INCREMENTO PROFUNDIDAD DE COBERTURA

• Debe haber un mínimo 1.2m de cobertura al incrementar 1 escalón

• Mayor cobertura se requiere para incrementos de mas de 1 escalón

Nota: toda compactación recede con tiempo. A mayor profundidad de línea, menos es la posibilidad de daños a la superficie

TIPOS DE FRACTURAMIENTO “PIPE BURSTING Sistemas Neumáticos – Uso: Cloacas, colectores y otros donde contaminación de aceite no es problema. Usa topo neumático y malacate.

Sistemas Estáticos – Uso: Agua potable y gas, donde la contaminación no es permitida. Usa alto tonelaje para halar la nueva línea en sitio

Sistemas Portátiles – Uso: Empotramientos o trabajos cortos de pequeños diámetro. Pueden ser neumáticos o estáticos.

FRACTURAMIENTO NEUMÁTICO DE TUBERÍAS

0-25% 25-50% 50-125%

Clase A: Rutina y en general se considera

favorable

Clase B: Moderadamente

dificil

Class C: Extremadamente dificil

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 05

MATERIALES DE TUBOS FRACTURABLES:

• Hierro fundido • Arcilla • Concreto • Concreto Reforzado • Asbesto-Cemento • Hierro Dúctil - 4” y 6” • Acero 4” y 6”

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 05

CABEZALES DE FRACTURAMIENTO PARA CADA APLICACIÓN

Delantero

Delantero con Piloto

Trasero con Piloto

Efecto tractor con Piloto

Simultáneamente instala la nueva

tubería

Topo neumático con cabezal

fractura la tubería

Costos de excavación se

reducen al salir por la boca de

visita

Cabezal de facturación diseñado para la

extracción por boca

Malacate (winch) “Hidroguide” guía el topo y mantiene la tensión constante

Reduce daños potenciales a servicios cercanos

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



N° 05

• Desarrollado para proyectos con salida por boca de visita

• Elimina excavación de fosa de recepción ($2,500/trabajo)

• Para reemplazos del mismo tamaño o aumento de 1 escalón

• Topo viaja protegido en el tubo de PEAD

• Forma una especie de mandril que reduce

resistencia al avance del topo causado por obstrucciones en el tubo

• Recomendado cuando se forman tapones de tierra o hay tubos fracturados delante del cabezal

• Recomend

•

•

• Recomendado: Proyectos de facturación de hierro fundido y ampliaciones de múltiples escalone

• Recomendado cuando tamaño de topo/energía debe ser mayor al diámetro del tubo nuevo

• Usado para aumento de tamaño múltiples

• Suelos Compactados o proyectos a mayor profundidad

• El diámetro externo del Expansor PEAD actua como anclaj e luego de ser impulsado hacia adelante

• Permite que la energía del topo sea usada como fuerza de arrastre para superar la fri cción del tubo

• Frecuentemente usado en tiros en exceso a 120 m y diámetros superiores 16"

ANEXOS

A continuación se muestran unas fotografías tomadas en el proceso de instalación por Rehabilitación por Fracturamiento en el Proyecto Cloacas Colapsadas Avenida Ínt er comunal Cabimas, Venezuela.

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A

RREEFFEERREENNCCIIAASS

BBIIBBLLIIOOGGRRAAFFIICCAASS

REHABILITACIÓN POR FRACTURAMIENTO SIMPLE. CLOACAS COLAPSADAS.

AVENIDA INTERCOMUNAL CABIMAS

(1)

(3)

(5

(2)

(4)

(6)

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



(7)

(9)

(11)

(8)

(10)

(12)

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• BOREALIS. LARS-ERIC JANSON. “PLASTIC PIPES FOR WATER SUPPLY AND

SEWAGE DISPOSAL”. 3 edition. Stockholm 1999.

• CÓDIGO DE REGULACIONES FEDERALES (CFR). Regulación 192. articulo 49.

• CYCLOFS CORPORATION. “ RECOMMENDED METHODS FOR DESIGN,

INSTALLATION AND TESTING OF POLYETHILENE PIPE FOR OIL AND GAS

SERVICE”. Houston-Texas

• DRISCOPIPE. “TECHNICAL NOTE # 35”. March 18 1998.

• GREELEY AND HANSEN LLP. “FOLLETO DE REHABILITACIÓN”.

• NORMA ASTM D 2321. “RECOMENDACIONES PRACTICAS PARA LA INSTALACIÓN

SUBTERRÁNEA DE TUBERÍAS”.

• NORMA ASTM D 2657-90.”PRACTICE FOR HEAT-JOINING POLYOLEFIN PIPE AND

FITTINGS”

• NORMA ASTM F 1290-93.”PRACTICE FOR ELECTROFUSION JOINING POLYOLEFIN

PIPE AND FITTINGS”

• NORMA COVENIN 2580-89. “REDES DE DISTRIBUCIÓN DE GAS DOMESTICO.

INSTALACIÓN DE TUBERÍAS DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD. REQUISITOS”.

• PLASTIC PIPE (PPI). “PIPELINE REHABILITATION WITCH POLYETHYLENE PIPE.”.

January, 1988

• PLASTIC PIPE (PPI). “INSTALLATION OF PLASTIC PIPE”. Capítulo IV.

• PLASTIC PIPE. (PPI) “UNDERGROUND INSTALLATION OF POLYETHYLENE PIPE”.

REVINCA

C.A

REVINCA, C.A



• PLEXCO. “SISTEMAS DE TUBERÍAS MUNICIPALES”. BOLETÍN Nª 112.

• VERMER. “ADVANCED PIPE-BURSTING. TECHNOLOGY”. September 2000

PLANTAS Y OFICINAS ADMINISTRATIVAS UBICADAS EN: Km. 8 vía a Perijá, II Etapa Zona Industrial, Municipio San Francisco.

Edo Zulia-Venezuela. Teléfonos: Master (0058) 0261-7361122,

Fax (0058) 0261-7362474. e-mail: [email protected]

Pagina Web: www.revinca.com

fontaneria--manual instalacion tuberias polietileno

Documents