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norma español

TÍTULO Sistem

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CORRESPONDENCIA Esta nor

OBSERVACIONES Esta nor

ANTECEDENTES Esta nor

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Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 30746:2009

LAS OBSE

© AENOR 2009 Reproducción prohibida

Génova, 628004 MADRID-Españ

la U

mas de suministro de gas

lizaciones con presión máxima de operr

isitos funcionales

ly systems. Pipelines for maximum operating pressure over 16 bar. Fu

d'alimentation en gaz. Canalisations pour pression maximale de ions fonctionnelles.

rma es la versión oficial, en español, de la Norma Europ

rma anula y sustituye a la Norma UNE-EN 1594:2001.

rma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CTN 60aciones y aparatos de gas cuya Secretaría desempeña SE

ERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A:

[email protected] ña www.aenor.es

Tel.: 902 Fax: 913

UNE-EN 1594

Julio 2009

ración superior a

unctional requirements.

service supérieure à 16 bar.

pea EN 1594:2009.

0 Combustibles gaseososEDIGAS.

92 Páginas

102 201 104 032

Grupo 51

AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A GAS NATURAL SDG, S.A.

S


NORMA EUROPEA EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM

EN 1594Enero 2009

ICS 23.040.01; 75.200 Sustituye a EN 1594:2000

Versión en español

Sistemas de suministro de gas Canalizaciones con presión máxima de operación superior a 16 bar

Requisitos funcionales

Gas supply systems. Pipelines for maximum operating pressure over 16 bar. Functional requirements.

Systèmes d'alimentation en gaz. Canalisations pour pression maximale de service supérieure à 16 bar. Prescriptions fonctionnelles.

Gasversorgungssysteme. Rohrleitungen für einen maximal zulässigen Betriebsdruck über 16 bar. Funktionale Anforderungen.

Esta norma europea ha sido aprobada por CEN el 2008-12-08. Los miembros de CEN están sometidos al Reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificación, la norma europea como norma nacional. Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliográficas relativas a estas normas nacionales pueden obtenerse en el Centro de Gestión de CEN, o a través de sus miembros. Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemán, francés e inglés). Una versión en otra lengua realizada bajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada al Centro de Gestión, tiene el mismo rango que aquéllas. Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalización de los países siguientes: Alemania, Austria, Bélgica, Bulgaria, Chipre, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Rumanía, Suecia y Suiza.

CEN COMITÉ EUROPEO DE NORMALIZACIÓN

European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung

CENTRO DE GESTIÓN: Avenue Marnix, 17-1000 Bruxelles

© 2009 CEN. Derechos de reproducción reservados a los Miembros de CEN.


EN 1594:2009 - 4 -

ÍNDICE

Página

PRÓLOGO .............................................................................................................................................. 7 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 8 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN .................................................................................. 8 2 NORMAS PARA CONSULTA ................................................................................................. 11 3 DEFINICIONES, SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS ............................................................ 12 4 SISTEMAS DE CALIDAD Y DE GESTIÓN .......................................................................... 16 5 SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE .................................................................................... 16 5.1 Generalidades ............................................................................................................................. 16 5.2 Medidas de seguridad apropiadas ............................................................................................ 16 5.3 Consideraciones sobre el trazado ............................................................................................. 17 5.4 Distancia entre válvulas de corte .............................................................................................. 19 6 PROTECCIÓN CONTRA SOBREPRESIONES ................................................................... 19 6.1 Niveles de presión ....................................................................................................................... 19 6.2 Funcionamiento normal ............................................................................................................ 19 6.3 Requisitos para la instalación de dispositivos de seguridad de presión ................................. 19 6.4 Canalizaciones de DP inferiores o igual a 40 bar y tensión circunferencial inferior o igual a 0,45 Rt0,5 ....................................................................................................................... 19 6.5 Canalizaciones de DP inferiores o igual a 24 bar y tensión circunferencial inferior o igual a 0,30 Rt0,5 ....................................................................................................................... 20 7 DISEÑO ...................................................................................................................................... 20 7.1 Generalidades ............................................................................................................................. 20 7.2 Determinación del espesor de pared ......................................................................................... 21 7.3 Requisitos complementarios de diseño ..................................................................................... 23 7.4 Análisis de tensiones y deformaciones ...................................................................................... 24 7.5 Informe de diseño ....................................................................................................................... 26 7.6 Reconocimiento del terreno y estudios geotécnicos ................................................................. 28 7.7 Profundidad de enterramiento.................................................................................................. 28 7.8 Tubos de protección ................................................................................................................... 28 7.9 Diseño de estaciones ................................................................................................................... 29 7.10 Componentes de las canalizaciones .......................................................................................... 31 7.11 Aptitud para el paso del pistón rascador ................................................................................. 31 7.12 Venteo ......................................................................................................................................... 31 7.13 Protección contra la corrosión .................................................................................................. 32 8 MATERIALES Y COMPONENTES ....................................................................................... 33 8.1 Requisitos generales ................................................................................................................... 33 8.2 Tubos ........................................................................................................................................... 37 8.3 Accesorios ................................................................................................................................... 37


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8.4 Conexiones con bridas ............................................................................................................... 37 8.5 Juntas aislantes........................................................................................................................... 38 8.6 Válvulas ....................................................................................................................................... 38 8.7 Revestimientos exteriores e interiores ...................................................................................... 38 8.8 Preparación de los extremos ..................................................................................................... 38 9 CONSTRUCCIÓN ..................................................................................................................... 38 9.1 Generalidades ............................................................................................................................. 38 9.2 Ejecución de los trabajos ........................................................................................................... 39 9.3 Cruces especiales ........................................................................................................................ 46 9.4 Limpieza ..................................................................................................................................... 50 9.5 Pruebas ....................................................................................................................................... 51 9.6 Aceptación .................................................................................................................................. 52 10 OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO..................................................................................... 53 10.1 Generalidades ............................................................................................................................. 53 10.2 Organización .............................................................................................................................. 54 10.3 Procedimientos de operación y de mantenimiento .................................................................. 54 10.4 Planes de emergencia ................................................................................................................. 55 10.5 Documentación y registros ........................................................................................................ 55 10.6 Puesta en servicio ....................................................................................................................... 55 10.7 Puesta fuera de servicio ............................................................................................................. 56 10.8 Nueva puesta en servicio ............................................................................................................ 56 10.9 Mantenimiento, modificación y reparación ............................................................................. 56 10.10 Abandono de las instalaciones................................................................................................... 59 ANEXO A (Informativo) ZONAS DE ASIENTOS........................................................................ 60 A.1 Generalidades ............................................................................................................................. 60 A.2 Procedimiento ............................................................................................................................. 60 A.3 Asientos durante la construcción .............................................................................................. 60 A.4 Cálculo de tensiones ................................................................................................................... 61 A.5 Control ........................................................................................................................................ 65 A.6 Actuación en caso de que se sobrepasen los valores límites admisibles ................................. 65 A.7 Bibliografía ................................................................................................................................. 65 ANEXO B (Informativo) HUNDIMIENTOS EN ZONAS MINERAS ........................................ 66 B.1 Generalidades ............................................................................................................................. 66 B.2 Procedimiento ............................................................................................................................. 66 B.3 Cálculo de tensiones ................................................................................................................... 66 B.4 Actuación en caso de que se sobrepasen los valores límites admisibles ................................. 67 B.5 Control ........................................................................................................................................ 67 B.6 Bibliografía ................................................................................................................................. 67 ANEXO C (Informativo) EMPUJES DEBIDOS A HELADAS DEL TERRENO ...................... 68 C.1 Generalidades ............................................................................................................................. 68 C.2 Procedimiento ............................................................................................................................. 68 C.3 Cálculo de tensiones ................................................................................................................... 68 C.4 Otras medidas posibles .............................................................................................................. 68 C.5 Bibliografía ................................................................................................................................. 69


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ANEXO D (Informativo) ZONAS DE DESLIZAMIENTO DEL TERRENO ............................ 70 D.1 Generalidades ............................................................................................................................. 70 D.2 Procedimiento ............................................................................................................................. 70 D.3 Cálculo de tensiones ................................................................................................................... 71 D.4 Actuación en caso de que se sobrepasen los valores límites admisibles ................................. 71 D.5 Control ........................................................................................................................................ 72 D.6 Bibliografía ................................................................................................................................. 72 ANEXO E (Informativo) ZONAS DE ALTO RIESGO SÍSMICO .............................................. 74 E.1 Generalidades ............................................................................................................................. 74 E.2 Procedimiento ............................................................................................................................. 74 E.3 Cálculo de tensiones ................................................................................................................... 75 E.4 Bibliografía ................................................................................................................................. 77 ANEXO F (Informativo) PARÁMETROS DE MECÁNICA DEL SUELO ............................... 79 F.1 Parámetros.................................................................................................................................. 79 F.2 Estudio técnico del terreno ........................................................................................................ 80 F.3 Bibliografía ................................................................................................................................. 80 ANEXO G (Informativo) CRUCES PERFORADOS/EXCAVADOS .......................................... 82 G.1 Generalidades ............................................................................................................................. 82 G.2 Cálculo de la resistencia ............................................................................................................ 82 G.3 Bibliografía ................................................................................................................................. 86 ANEXO H (Informativo) NIVELES DE OSCILACIONES Y DE VIBRACIONES ADMISIBLES ........................................................................................ 87 H.1 Introducción ............................................................................................................................... 87 H.2 Oscilaciones ................................................................................................................................ 87 H.3 Vibraciones del tubo .................................................................................................................. 87 H.4 Efectos inducidos ........................................................................................................................ 88 H.5 Bibliografía ................................................................................................................................. 88 ANEXO I (Informativo) NIVELES DE LAS VIBRACIONES ADMISIBLES POR TRABAJOS DE CONSTRUCCIÓN O EXPLOSIONES ......... 89 I.1 Generalidades ............................................................................................................................. 89 I.2 Procedimiento ............................................................................................................................. 89 I.3 Cálculo de tensiones ................................................................................................................... 89 I.4 Bibliografía ................................................................................................................................. 91 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................... 92


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PRÓLOGO

Esta Norma EN 1594:2009 ha sido elaborada por el Comité Técnico CEN/TC 234 Infraestructura gasística, cuya Secretaría desempeña DIN. Esta norma europea debe recibir el rango de norma nacional mediante la publicación de un texto idéntico a ella o mediante ratificación antes de finales de julio de 2009, y todas las normas nacionales técnica-mente divergentes deben anularse antes de finales de julio de 2009. Se llama la atención sobre la posibilidad de que algunos de los elementos de este documento estén sujetos a derechos de patente. CEN y/o CENELEC no es(son) responsable(s) de la identificación de dichos derechos de patente. Esta norma anula y sustituye a la Norma EN 1594:2000. Existe un conjunto completo de normas funcionales elaboradas por el Comité Técnico CEN/TC 234 "Suministro de gas" que cubre todas las partes del sistema de suministro de gas, desde el punto de entrada de gas en el sistema de transporte, hasta la conexión de entrada a los aparatos que utilizan gas como combustible, ya sea para usos domésticos, comerciales o industriales. En el capítulo 2 y en la bibliografía de este documento se incluye una lista de las normas funcionales rele-vantes preparadas por el Comité Técnico CEN/TC 234. El Comité CEN/TC 234 continuará trabajando para actualizar regularmente esta noma de acuerdo a los últimos desarrollos. En la elaboración de esta norma, se ha supuesto que las personas que vayan a utilizarla tendrán unos conocimientos básicos sobre el suministro de gas. Los sistemas de suministro de gas son complejos, y la importancia de su seguridad, tanto durante la construcción como durante la operación, ha conducido al desarrollo de reglamentos y manuales de operación muy detallados en los países miembros. Estos documentos detallados incluyen normas reconocidas en la ingeniería gasista y requisitos específicos impuestos por la legislación de los países miembros. Esta norma europea ha sido elaborada en el marco del mandato M/017 asignado a CEN por la Comisión Europea y la Asociación Europea de Libre Comercio. De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, están obligados a adoptar esta norma europea los organismos de normalización de los siguientes países: Alemania, Austria, Bélgica, Bulgaria, Chipre, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Rumanía, Suecia y Suiza.


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INTRODUCCIÓN

Esta norma define los requisitos funcionales generales para las canalizaciones de los sistemas de suministro de gas, de acero, con presiones máximas de operación (MOP) superiores a 16 bar. Proporciona referencias normativas e infor-mativas referentes a la seguridad de los sistemas de suministro de gas. Se aplica al diseño, construcción, funcionamiento y a los aspectos relativos a la seguridad, al medioambiente y a la salud pública, todos ellos con la finalidad de conseguir un suministro de gas seguro. Los requisitos de esta norma europea están basados en la práctica segura de la ingeniería gasista en las condiciones encontradas normalmente en la industria del gas. Los requisitos para las condiciones inusuales no se pueden contemplar específicamente, ni tampoco los detalles relativos a la ingeniería y a la construcción. Esta norma no está destinada a sustituir a los reglamentos de seguridad industrial existentes, que se aplican en las zonas de trabajo, dispositivos de seguridad, así como a las prácticas seguras de trabajo. Los responsables del diseño, construcción y operación de los sistemas de suministro de gas deberían tener en cuenta tanto las directrices incluidas en este documento, como otras normas de aplicación. Es responsabilidad de estos encar-gados e ingenieros, aplicar estos requisitos funcionales, completados con otros procedimientos de buenas prácticas reco-nocidos aplicables a las circunstancias específicas de cada sistema de suministro de gas. El proyectista, el constructor o el operador de los sistemas de suministro deben estar informados de que esta norma no constituye un manual de diseño o un código de práctica. Para la descripción de los detalles se requieren otras normas nacionales o especificaciones de la compañía. Estas normas detalladas se deberían ajustar a los principios básicos de esta norma. En la redacción de esta norma se ha reconocido que la serie de normas europeas aplicables es incompleta. Puede hacerse referencia, llegado el caso, a normas internacionales, nacionales u otras normas, hasta que estén disponibles las corres-pondientes normas europeas. 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN

Esta norma europea se aplica a las canalizaciones con presión máxima de operación (MOP) superior a 16 bar, destinadas al transporte de gas natural tratado, no tóxico y no corrosivo, de acuerdo con la Norma ISO 13686 a través de sistemas terrestres de suministro de gas, en los que: − los elementos de la canalización sean de acero al carbono no aleado o de baja aleación; − los elementos de la canalización estén unidos mediante soldaduras, bridas o juntas mecánicas; − la canalización no esté situada dentro de emplazamientos comerciales o industriales como parte integrante del

proceso industrial, exceptuando las canalizaciones e instalaciones que alimentan a estos locales; − la temperatura de diseño del sistema esté comprendida entre -40 ºC y 120 ºC, ambos inclusive. Esta norma se aplica a las canalizaciones terrestres desde el punto en el que la canalización atraviesa en primer lugar lo que se acepta normalmente como límite entre la instalación terrestre y la marítima, por ejemplo: − primera válvula de corte; − la base de la parte abrupta de la plataforma continental; − por encima de la marca de la marea alta/marea baja sobre el continente; − una isla.


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Esta norma se aplica también a los sistemas de canalización con un punto de inicio terrestre, incluso cuando las partes del sistema de canalización en el continente atraviesan posteriormente, fiordos, lagos, etc. Esta norma no se aplica a las canalizaciones existentes que estén en funcionamiento antes de la publicación de la misma, ni a las modificaciones de estas canalizaciones. Los sistemas de suministro de gas, objeto de esta norma, comienzan después de la estación de medida del productor de gas. En cada caso se determinará el límite funcional del sistema de canalización dentro de la planta. Generalmente éste se sitúa justo después de la primera válvula de corte de la instalación. Esta norma describe también los requisitos mecánicos aplicables a las tuberías de las estaciones con presión máxima de operación superior a 16 bar. Los requisitos relativos al soldeo se describen en una norma de aplicación específica, Norma EN 12732, relativa al soldeo de los sistemas de suministro de gas. Los requisitos funcionales de las estaciones se establecen en las normas: EN 1776 Sistemas de suministro de gas. Estaciones de medición de gas natural. Requisitos funcionales. EN 1918 -5 Sistemas de suministro de gas. Almacenamiento subterráneo de gas. Parte 5: Recomendaciones funcionales para las instalaciones de superficie. EN 12186 Sistemas de distribución de gas. Estaciones de regulación de presión de gas para el transporte y la distribución. Requisitos de funcionamiento. EN 12583 Sistemas de distribución de gas. Estaciones de compresión. Requisitos funcionales. Esta norma define los principios básicos comunes para los sistemas de suministro de gas. Los usuarios de la misma deberían conocer la eventual existencia, en los países miembros de CEN, de reglamentos y/o normas nacionales más detalladas. Esta norma está destinada a aplicarse conjuntamente con estos reglamentos y/o normas nacionales, que detallan los principios básicos antes mencionados. En caso de litigio con requisitos legislativos/reglamentarios más restrictivos que los de esta norma, debe tener prioridad la legislación/reglamentación nacional. Esta norma hace referencia igualmente a normas europeas apropiadas, y a otras normas reconocidas, referentes a los productos utilizados para construir y explotar los sistemas de suministro de gas. En la figura 1 se incluye una representación esquemática de las canalizaciones para el transporte de gas.


EN 1594:2009

Leyenda

CANALIZACIONES OBJETO DE

CANALIZACIONES QUE NO SON

REGULACIÓN DE PRESIÓN

SISTEMA DE SEGURIDAD DE PR

SISTEMA DE CONTAJE

COMPRESIÓN

VÁLVULA

DISPOSITIVO DE CORTE

Figura 1 – Representación esquem

- 10 -

ESTACIONES

ESTA NORMA 1 P – Pozos, Producción

N OBJETO DE ESTA NORMA 2 T - Tratamiento

3 D - Odorización

RESIÓN 4 S 1 - Estación de recepción

5 S 2 - Estación de corte

6 S 3 - Estación de suministr

7 S 4 - Estación de compresió

8 S 5 - Otra alimentación (eje

9 S 6 - Importación o exporta

10 S 7 – Regulación de presión

11 S 8 – Distribución doméstic

12 S 9 – Distribución industria

13 S 10 - Almacenamiento

mática de las canalizaciones de suministro de gas a má

n

o

ón

emplo: para mezclador)

ación

n

ca

al

ás de 16 bar


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2 NORMAS PARA CONSULTA

Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendo cualquier modificación de ésta). EN 1515-3 Bridas y sus uniones. Bulones. Parte 3: Clasificación de materiales para bulones utilizados en bridas de acero, designación por clase. EN 1759-1 Bridas y sus uniones. Bridas circulares para tuberías, válvulas, accesorios y piezas especiales, designación por clase. Parte 1: Bridas de acero, NPS 1/2 a 24. EN 10002-1 Materiales metálicos. Ensayos de tracción. Parte 1: Método de ensayo a temperatura ambiente. EN 10204:2004 Productos metálicos. Tipos de documentos de inspección. EN 10208-2 Tubos de acero para tuberías de fluidos combustibles. Condiciones técnicas de suministro. Parte 2: Tubos clase B. EN 10288 Tubos y accesorios de acero para canalizaciones enterradas y sumergidas. Recubrimientos externos de doble capa a base de polietileno extruido. EN 10289 Tubos y accesorios de acero para canalizaciones enterradas y sumergidas. Recubrimientos externos de doble capa a base de polietileno extruido. EN 10290 Tubos y accesorios de acero para canalizaciones enterradas y sumergidas. Recubrimientos externos de poliuretano o poliuretano modificado aplicados en estado líquido. EN 10301 Tubos y accesorios de acero para canalizaciones enterradas y sumergidas. Recubrimientos internos para la reducción de la fricción para el transporte de gases no corrosivos. EN 12068 Protección catódica. Recubrimientos orgánicos exteriores para la protección contra la corrosión de tubos de aceros enterrados o sumergidos, empleados en conjunción con la protección catódica. Cintas y materiales retráctiles. EN 12186 Sistemas de distribución de gas. Estaciones de regulación de presión de gas para el transporte y la distribución. Requisitos de funcionamiento. EN 12327 Sistemas de suministro de gas. Ensayos de presión, puesta en servicio y fuera de servicio. Requisitos de funcionamiento. EN 12560-1 Bridas y sus juntas. Juntas para las bridas designadas por Clase. Parte 1: Juntas planas no metálicas con y sin insertos. EN 12560-2 Bridas y sus juntas. Juntas para las bridas designadas por Clase. Parte 2: Juntas en espiral para bridas de acero. EN 12560-3 Bridas y sus juntas. Juntas para las bridas designadas por Clase. Parte 3: Juntas no metálicas con envolventes PTFE. EN 12560-4 Bridas y sus juntas. Juntas para las bridas designadas por Clase. Parte 4: Juntas metálicas corrugadas, planas o estriadas y juntas metaloplásticas para bridas de acero. EN 12583 Sistemas de distribución de gas. Estaciones de compresión. Requisitos funcionales. EN 12732 Sistemas de suministro de gas. Soldeo de las tuberías de acero. Requisitos funcionales.


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EN 12954 Protección catódica de estructuras metálicas enterradas o sumergidas. Principios generales y aplicación para tuberías. EN 13445-3 Recipientes a presión no sometidos a la acción de la llama. Parte 3: Diseño. EN 14141 Válvulas para el transporte de gas natural por tuberías. Requisitos de comportamiento y ensayos. EN 14870-1:2004 Industrias del petróleo y del gas natural. Codos de inducción, accesorios y bridas para sistemas de transporte por tuberías. Parte 1: Codos de inducción (ISO 15590-1:2001 modificada). EN 14870-2:2004 Industrias del petróleo y del gas natural. Codos de inducción, accesorios y bridas para sistemas de transporte por tuberías. Parte 2: Accesorios. (ISO 15590-2:2003 modificada). EN 14870-3:2006 Industrias del petróleo y del gas natural. Codos de inducción, accesorios y bridas para sistemas de transporte por tuberías. Parte 1: Bridas. 3 DEFINICIONES, SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS

Para los fines de este documento, se aplican los términos y definiciones siguientes. Los símbolos utilizados en las fórmulas se definen en el momento de su utilización.

3.1 entubación: Protección mediante una construcción alrededor de la canalización con el fin de impedir cargas externas o interferencias frente a terceros.

3.2 puesta en servicio: Actividades requeridas para llenar de gas la tubería, las estaciones, los equipos y sus ensamblajes, y ponerlos en operación.

3.3 zona de servidumbre: Franja de terreno en la que el operador del sistema tiene derecho a controlar la actividad.

3.4 puesta fuera de servicio: Actividades requeridas para poner fuera de servicio la tubería, las estaciones, los equipos y sus ensamblajes llenos de gas, y desconectarlos del sistema.

3.5 factor de diseño; fo: Coeficiente aplicado para calcular el espesor de pared o la presión.

3.6 presión de diseño; DP: Valor de presión utilizado para los cálculos de diseño.

3.7 temperatura de diseño: Valor de temperatura utilizado para los cálculos de diseño.

3.8 emergencia: Situación que podría comprometer la seguridad de funcionamiento de un sistema de suministro de gas y/o la de su entorno, y para la que se requiere una actuación urgente.

3.9 gas: Combustible en estado gaseoso a la temperatura de 15 ºC y a la presión atmosférica (1,013 25 bar absolutos).


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3.10 sistema de distribución de gas: Sistema de canalizaciones aéreas o enterradas y todos los equipos necesarios para suministrar gas a los usuarios.

3.11 distribuidor de gas: Organismo público o privado autorizado para distribuir el gas a los usuarios a través de un sistema de suministro de gas.

3.12 transporte del gas: Actividad consistente en conducir a través de un sistema de canalizaciones, grandes cantidades de gas para suministrar a los distribuidores o a los usuarios industriales.

3.13 sistema de transporte del gas: Sistema de canalizaciones aéreas o enterradas y todos los equipos necesarios para suministrar gas a los distribuidores o a los usuarios industriales.

3.14 soldadura golden: Soldadura en la que no se ha realizado un ensayo de resistencia mecánica. EJEMPLO Las soldaduras de las uniones de tomas en carga y las soldaduras de estaciones que hayan superado los ensayos, se consideran como

soldadura golden.

3.15 incidente: Acontecimiento inesperado que podría originar una situación de emergencia. NOTA Esto incluye una fuga de gas o un fallo de la planta.

3.16 presión en caso de incidente; IP: Presión a la que actúa un dispositivo de seguridad en caso de incidente en un sistema.

3.17 inspección: Procesos de medición, examen, prueba, calibración, u otros, que permiten determinar el estado de los componentes del sistema de canalización o de la instalación, y compararlos con los requisitos aplicables.

3.18 instalación: Equipos y dispositivos que permiten la extracción, producción, tratamiento químico, medición, control, almacenamiento o salida del gas transportado.

3.19 temperatura de instalación: Temperatura alcanzada en las condiciones ambientales o de instalación, durante la colocación o la construcción.

3.20 mantenimiento: Combinación de todas las acciones técnicas y administrativas correspondientes, destinadas a mantener o sustituir un elemento en el estado que le permite asegurar su función concreta.

3.21 presión máxima en caso de incidente; MIP: Presión máxima que se puede alcanzar en el sistema durante un breve período de tiempo, limitada por los dispositivos de seguridad.

3.22 presión máxima de operación; MOP: Presión máxima a la que puede someterse un sistema de forma continuada en condiciones normales de operación. NOTA "Condiciones normales de operación" significa que no existe mal funcionamiento de los dispositivos, ni variaciones de caudal de gas.


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3.23 requisitos nacionales: Requisitos debidos a legislaciones o normas nacionales más detalladas o restrictivas.

3.24 canalizaciones terrestres: Canalizaciones enterradas y/o aéreas incluidas los tramos instalados en, o por debajo de los lagos, o de cursos de agua.

3.25 presión de operación; OP: Presión en un sistema en condiciones normales de operación.

3.26 temperatura de operación; OT: Temperatura en un sistema en condiciones normales de operación.

3.27 pistón: Dispositivo conducido a través de una canalización por el fluido, para realizar diferentes operaciones internas (depen-diendo del tipo de pistón) tales como separación de fluidos, limpieza o inspección de la canalización.

3.28 canalización: Red que incluye las tuberías, y sus correspondientes equipos y estaciones, hasta el punto de suministro. NOTA Generalmente estas tuberías están enterradas pero, no obstante, pueden existir tramos aéreos. 3.29 componentes de la canalización: Elementos a partir de los cuales se construye una canalización. a) Los elementos especialmente diseñados y fabricados para una canalización son:

1) los tubos, incluidas las curvas conformadas en frío;

2) los accesorios;

EJEMPLO 1 Reducciones, conexiones en T conformadas en caliente, codos y curvas realizados en fábrica, bridas, obturadores, manguitos para soldar, conexiones mecánicas.

3) las curvaturas realizadas en fábrica;

4) los montajes elaborados a partir de los elementos anteriores;

EJEMPLO 2 Colectores, separadores de líquidos, trampas de lanzamiento/recepción de rascadores, dispositivos de control y de medida.

5) los materiales auxiliares;

EJEMPLO 3 Válvulas, juntas de dilatación, juntas aislantes, reguladores de presión, bombas, compresores.

6) recipientes a presión. b) Los equipos a presión normalizados:

1) los equipos a presión instalados en las canalizaciones, las estaciones de regulación o las estaciones de compresión, no diseñados y fabricados especialmente para esta canalización.

EJEMPLO 4 Dispositivos de medición, válvulas, reguladores de presión, válvulas de seguridad, filtros, intercambiadores de calor.

3.30 operador de la canalización: Organismo público o privado responsable del diseño y de la construcción y/o, de la operación y del mantenimiento del sistema de suministro de gas. NOTA Son sinónimos: operador del sistema, operador de red.


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3.31 tubería: Conjunto de tubos y accesorios.

3.32 punto de suministro: Punto de transferencia del gas entre el distribuidor y el cliente. NOTA Este punto puede ser un dispositivo de corte o una conexión del contador.

3.33 preparación para la puesta en servicio: Conjunto de actividades, incluida la limpieza y, eventualmente, el secado, realizadas antes de poner en servicio las canalizaciones.

3.34 presión: Presión manométrica del fluido en el sistema, medida en condiciones estáticas.

3.35 sistema de control de presión: Sistema combinado que integra las funciones de regulación, de seguridad, y eventualmente de registro de presión y los sistemas de alarma.

3.36 sistema de regulación de presión: Sistema que asegura una presión de salida constante dentro de los límites requeridos.

3.37 sistema de seguridad de presión: Sistema, independiente del sistema de regulación de presión, que impide que la presión de salida sobrepase un valor predeterminado.

3.38 perforación ascendente: Método de perforación vertical en la roca dura o en la que una cabeza de trepanación se tira hacia arriba a través de un pequeño orificio piloto.

3.39 restablecimiento del servicio: Conjunto de actividades requeridas para poner de nuevo en servicio una canalización, las estaciones y los equipos integrados que estuviesen fuera de servicio.

3.40 pequeños componentes: Tubería de instrumentación, instrumentos, conexiones a soldar y componentes similares producidos como material a granel con un diámetro < 25 mm.

3.41 cruce especial: Punto en el que la canalización cruza un accidente particular del terreno. EJEMPLO Carretera, red ferroviaria, río, canal, dique.

3.42 estación: Planta o instalación para la operación y/o el funcionamiento de los sistemas de suministro de gas.

3.43 prueba de resistencia: Procedimiento específico que permite verificar que las tuberías y/o las estaciones cumplen los requisitos de resistencia mecánica.

3.44 presión de prueba de resistencia mecánica; STP: Presión a la que se somete un sistema durante la prueba de resistencia mecánica.


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3.45 presión de prueba; TP: Presión a la que se prueba el sistema de suministro de gas para asegurar que funciona con toda seguridad.

3.46 prueba de estanquidad: Procedimiento específico que permite verificar que las tuberías y/o las estaciones cumplen los requisitos de estanquidad.

3.47 presión de prueba de estanquidad: Presión a la que se somete un sistema durante la prueba de estanquidad.

3.48 volumen en condiciones normales: Cantidad de gas seco que ocupa un volumen de 1 m3 a la presión atmosférica (1,013 25 bar absolutos) y a la temperatura de 0 ºC.

3.49 volumen en condiciones de referencia: Cantidad de gas seco que ocupa un volumen de 1 m3 a la presión atmosférica (1,013 25 bar absolutos) y a la temperatura de 15 ºC. 4 SISTEMAS DE CALIDAD Y DE GESTIÓN

La vida útil de una canalización de transporte de gas se puede dividir en tres fases: 1) el diseño; 2) la construcción y las pruebas; 3) la operación y el mantenimiento. Se debería aplicar a estas tres frases un sistema de gestión de calidad y de la seguridad de acuerdo con esta norma europea. Después de la puesta en servicio de la canalización, se debería mantener su integridad mediante un programa correcta-mente definido de operación, mantenimiento y seguimiento del funcionamiento (sistema de gestión de la integridad de la canalización). En todas las fases de diseño, construcción, prueba y operación, se debe contar con personal competente capaz de evaluar la calidad del trabajo realizado objeto de esta norma. Se puede hacer referencia a las Especificaciones Técnicas: CEN/TS 15173 y CEN/TS 15174. 5 SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE 5.1 Generalidades

Para garantizar la seguridad de una canalización se requieren diferentes actuaciones. Se deben adoptar medidas apropiadas para cada circunstancia específica.

5.2 Medidas de seguridad apropiadas

Las posibles medidas que permiten garantizar la seguridad durante el diseño, la construcción y la operación, se enumeran a continuación. Este listado no tiene por objeto ser exhaustivo, ni debe ser necesario aplicar todas estas medidas en cada ocasión. Para la elección de las medidas apropiadas, se deben tomar en consideración las condiciones de seguridad y medioam-bientales existentes en el momento de la construcción de las canalizaciones, y para las que existan detalles conocidos:


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a) se debe establecer una zona de servidumbre para vigilar las actividades de terceros y proteger la canalización de sus interferencias;

b) cuando se aplique un sistema de clasificación por categorías de emplazamiento, los factores de diseño se deben

seleccionar en función de los niveles de esta clasificación; c) este factor de diseño puede aumentarse si se toman medidas complementarias frente a interferencias de terceros

(véase 7.2 para los límites del factor de diseño); d) el trazado de la canalización debe estar a una distancia apropiada de los edificios. Esta distancia se debería fijar en

función de los parámetros específicos de la canalización y/o de los requisitos nacionales; e) las tuberías de acero de alto límite elástico, se deberían elegir con propiedades de resiliencia tales que presenten gran

capacidad para detener la propagación rápida de fisuras; f) la canalización debe estar a una profundidad mínima superior a la susceptible de ser alcanzada por las actividades

agrícolas/hortícolas normales realizadas en la zona. El riesgo de daños causados a la canalización por terceros disminuirá si se adopta una profundidad superior a la indicada en el apartado 7.7;

g) las protecciones mecánicas complementarias pueden disminuir los riesgos de daños causados por actividades de

terceros. Los proyectistas deben elegir minuciosamente estas protecciones con el fin de reducir su influencia adversa sobre la protección catódica;

h) el trazado de las canalizaciones se debería identificar por un sistema de señalización tal como mojones o balizas; La seguridad de las canalizaciones puede mejorarse asegurando una frecuencia adecuada de la vigilancia.

5.3 Consideraciones sobre el trazado 5.3.1 Generalidades

Las consideraciones de seguridad, medioambientales y técnicas son los principales factores que deben considerarse para la elección del trazado de las canalizaciones. El trazado más corto puede no ser el más apropiado. Se deben tener en cuenta otros factores como obstáculos físicos y medioambientales, las instalaciones eléctricas de alta tensión. Estos factores pueden clasificarse en dos grandes categorías, los factores por encima del suelo (topográficos) y los factores por debajo del suelo (subterráneos). De forma general, conviene considerar tanto las configuraciones naturales, como las artificiales, bajo estas dos denominaciones. 5.3.2 Estudio

La premisa esencial para los proyectos de canalizaciones es reunir a partir de registros, mapas y características físicas, todos los datos requeridos para el diseño, la construcción, la seguridad y la fiabilidad de la operación de la canalización. La adopción del trazado preliminar debe ser objeto de un estudio en gabinete utilizando todas las informaciones disponibles. Antes de la adopción final del trazado para la construcción, se debe realizar un estudio del terreno con ayuda, si fuese necesario, de fotografías aéreas, estudios del suelo y subacuáticos, y un análisis de las características geográficas, geotécnicas, topográficas y medioambientales, así como de otros aspectos de seguridad relativos a otras actividades en proximidad con el trazado de la canalización. El estudio del trazado debe abarcar una zona de suficiente anchura y debe ser tan exacto como para permitir identificar los obstáculos que pudieran tener una influencia adversa en la instalación y operación de las canalizaciones.


EN 1594:2009 - 18 -

5.3.3 Impacto medioambiental

Cualquier proyecto de trazado de canalizaciones debe identificar y registrar sistemáticamente las posibles repercusiones medioambientales. Puede resultar necesario evaluar el impacto de la canalización sobre zonas medioambientalmente sensibles. Entre los factores medioambientales a tener en cuenta para seleccionar el trazado de las canalizaciones y la ubicación de las estaciones, se debe poner un cuidado especial en la identificación de los posibles efectos sobre: a) las zonas naturales de belleza destacada; b) los monumentos antiguos, los lugares arqueológicos y ornamentales; c) los recursos naturales, tales como las zonas de captación de agua, los bosques; d) la flora y la fauna. También se deben tener en cuenta los siguientes aspectos: e) la reducción del ruido y de las vibraciones; f) la ausencia de olores y de suciedad así como el deterioro de la calidad del aire. Las canalizaciones que pasan bajo corrientes de agua deben ser objeto, además, de las siguientes consideraciones: g) el medio ambiente subacuático; h) el desarrollo subacuático; i) las condiciones del lecho de la corriente. 5.3.4 Condiciones del terreno

Se deben considerar y estudiar minuciosamente durante la fase de proyecto del trazado, las siguientes condiciones del terreno: a) zonas de inestabilidad geotécnica, incluidas las fallas y los agrietamientos; b) terreno blando o anegado; c) corrosividad del suelo; d) rocas y terreno duro; e) llanuras inundables; f) zonas con alto riesgo sísmico; g) zonas montañosas; h) zonas existentes o potenciales de deslizamiento, hundimiento y asiento del terreno; i) minas y canteras; j) terrenos de relleno y vertederos, incluyendo los vertidos contaminantes o radiactivos. Si se prevé la aparición de alguna de estas condiciones durante la vida útil de la canalización, se debe incluir el control de estos aspectos en los procedimientos normales de vigilancia. Esto puede incluir la medición de movimientos locales del terreno y de variaciones de las tensiones en las canalizaciones.


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5.4 Distancia entre válvulas de corte

Los sistemas de canalización deberían estar constituidos por tramos que puedan independizarse mediante válvulas de corte. Para la determinación de la distancia entre las válvulas de corte, se debe considerar la presión de operación, el diámetro de la canalización, el tiempo necesario para llegar al lugar de ubicación de las mismas, su utilidad durante la operación, así como la posición de los puntos de salida y otras válvulas existentes más próximos. 6 PROTECCIÓN CONTRA SOBREPRESIONES 6.1 Niveles de presión

Para el diseño de la canalización, los cálculos de tensión y de deformación se deben realizar en función de la presión de diseño (DP) de la misma. Se debe realizar una prueba de presión en la canalización después de su construcción y antes de la operación. La presión de prueba (TP) se debe elegir de acuerdo con el apartado 9.5. La presión máxima de operación (MOP) no debe sobrepasar la presión de diseño (DP).

6.2 Funcionamiento normal

Se debe prever un sistema de control de presión para asegurar que, durante el funcionamiento normal, la presión de operación en cualquier punto de la canalización no sobrepasa la presión máxima de operación (MOP). Los dispositivos de regulación de presión se deben dimensionar en función de las condiciones normales de funcionamiento previstas. La presión máxima de tarado de los dispositivos de regulación de presión se debe corresponder con la presión de opera-ción. No obstante, durante el funcionamiento a la presión máxima de operación o a un valor próximo, dicha presión no puede excederse en +2,5% de su valor, debido a las variaciones de los dispositivos de regulación de presión.

6.3 Requisitos para la instalación de dispositivos de seguridad de presión

En el sistema de suministro de gas, las presiones pueden reducirse, o aumentarse, en una o varias estaciones. Además de los reguladores de presión, se deben considerar con particular atención los dispositivos de seguridad que garantizan la protección del tramo de canalización aguas abajo en caso de un fallo del sistema de regulación de presión. Cuando se instale un dispositivo de seguridad, éste debe actuar independientemente del dispositivo de regulación de presión. Se admite un aumento de la presión en caso de incidente, siempre que existan sistemas que limiten automáticamente su valor en el 15% por encima de la presión máxima de operación (esta presión máxima en caso de incidente o MIP, puede fijarse en un valor inferior). Este incremento de la presión máxima de operación se debe mantener el tiempo estricta-mente necesario para la búsqueda de la causa del mal funcionamiento y el restablecimiento de las condiciones normales de operación. Los dispositivos de seguridad deben quedar siempre tarados a un valor inferior o igual a la presión máxima en caso de incidente (véase la figura 2). La instalación de los dispositivos de seguridad de presión en los sistemas de regulación de presión se debe realizar de acuerdo con la Norma EN 12186 y para las estaciones de compresión de acuerdo con la Norma EN 12583.

6.4 Canalizaciones de DP inferiores o igual a 40 bar y tensión circunferencial inferior o igual a 0,45 Rt0,5

Para las canalizaciones con presión de diseño inferior o igual a 40 bar, y en las que el valor de la tensión circunferencial, a la presión de diseño, calculado según la fórmula del apartado 7.2, sea inferior o igual a 0,45 veces el límite elástico mínimo especificado (Rt0,5), el incremento de la presión en caso de incidente, indicado en el apartado 6.3, se puede aumentar hasta +20% por encima de la presión máxima de operación.


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6.5 Canalizaciones de DP inferiores o igu

El diseño y operación de las canalizaciones tensión circunferencial, a la presión de diseñoel límite elástico mínimo especificado (Rt0,5),obstante, la construcción y las pruebas se deb

Leyenda

1 P - PRESIÓN

2 T - TIEMPOS

3 MOP - PRESIÓN MÁXIMA DE OPERACIÓN

Figura 2 − Gu

7 DISEÑO 7.1 Generalidades 7.1.1 Principios de diseño

El diseño de la canalización debe conducir a El diseño debe tener en consideración todos El diseño debe tener en cuenta el escape cono el mantenimiento de la canalización. Los principios de diseño y los procedimiento

- 20 -

ual a 24 bar y tensión circunferencial inferior o igual

con presión de diseño inferior o igual a 24 bar, y en lao, calculado según la fórmula del apartado 7.2, sea inferio, se debe realizar de acuerdo con las Normas EN 12007-ben realizar de acuerdo con esta norma.

LA PRESIÓN SE EXPRESA EN PORCENTAJE DE LADE OPERACIÓN (MOP)

4 − Nivel A – NORMALMENTE IGUAL A LA PRESIÓPUEDE SER INFERIOR

5 − Nivel B – NIVEL DE CONTROL OPERACIONAL AC

6 − Nivel C – PRESIÓN MÁXIMA EN CASO DE INPUEDE INCREMENTAR PARA LAS CADP ≤ 40 BAR Y DE TENSIÓN CIRCUNFER

uía para los sistemas de limitación de presión

a un sistema seguro de transporte del gas.

los aspectos técnicos, así como los medioambientales y

ntrolado de gas u otros productos durante la construcción

os se deben documentar conjuntamente en el informe de

l a 0,30 Rt0,5

as que el valor de la r o igual a 0,30 veces -1 y EN 12007-3. No

A PRESIÓN MÁXIMA

ÓN DE DISEÑO PERO

CEPTABLE NORMAL

NCIDENTE (MIP), (SE ANALIZACIONES CON RENCIAL ≤ 0,45 Rt0,5.

y de seguridad.

n, el funcionamiento,

e diseño (véase 7.5).


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7.1.2 Bases del diseño 7.1.2.1 Canalización

La canalización debe ser estanca, y debe tener la resistencia necesaria para soportar, con total seguridad, todas las tensiones a las que esté previsiblemente sometida durante la construcción, las pruebas y la operación. La canalización se compone de tramos de canalización (véase el ejemplo 1) y de estaciones (véase el ejemplo 2). Durante el diseño estos tramos de canalización pueden considerarse independientemente, siempre que se considere la interacción de los esfuerzos entre las partes conectadas. EJEMPLO 1 Enterrados, sumergidos, aéreos, enterrados sin zanjas. EJEMPLO 2 De compresión, de regulación de presión, de medida. Los cruces de vías ferroviarias, carreteras importantes (autopistas y carreteras generales) y vías fluviales, se diseñar de acuerdo con los propietarios y/o las autoridades. Los cruces de diques y elementos destinados a proteger contra inundaciones, pueden requerir medidas complementarias con el fin de prevenir posibles inundaciones en el interior. 7.1.2.2 Tramos de canalización

Los tramos de la canalización se deben sujetar, anclar o enterrar de forma que, durante su vida útil, no se desplacen con respecto a su posición de instalación, excepto los desplazamientos permitidos debidos a los esfuerzos de presión, esfuerzos térmicos, y los desplazamientos previstos después de la instalación. Cuando un tramo sumergido no está enterrado, recubierto o anclado, el peso propio de la canalización en todas las condiciones, ya sea vacío, lleno de gas, o con el fluido de pruebas, debe ser tal que se garantice su estabilidad horizontal y vertical durante las fases de construcción y de operación. NOTA La presión de diseño y el diámetro requeridos para la canalización, se determinan en función de las necesidades de caudal y por criterios

económicos y esta determinación no forma parte del campo de aplicación de esta norma. El diseño inicial, para determinar el espesor de pared del tramo de tubería, se basa en la presión interna y en un factor de diseño. Pueden resultar necesarias otras medidas para asegurar la protección frente a las interferencias de terceros, como se describe en el apartado 5.2. Cuando un tramo de canalización pase por una zona sometida a cargas externas significativas, debe ser necesario seguir un procedimiento de diseño más completo, como el indicado en el apartado 7.3. Para decidir si son necesarios estos requisitos complementarios, se debe realizar un análisis de las tensiones previstas en el tramo, o se debe considerar un análisis previo realizado en una canalización similar.

7.2 Determinación del espesor de pared 7.2.1 Tubo recto

Para las condiciones normales de carga, el espesor de pared mínimo para un tubo recto se calcula mediante la siguiente ecuación:

( )mín.

o t0,520

DP D= T

f R θ×

× × (1)


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donde Tmín. es el espesor mínimo calculado, en milímetros (mm); DP es la presión de diseño, en bar; D es el diámetro exterior del tubo, en milímetros (mm).

Si Di se ha establecido previamente, D debe ser igual a Di + 2 Tmín., siendo Di el diámetro interior en milímetros (mm);

f0 es el factor de diseño; Rt0,5 (θ) es el límite elástico mínimo especificado a la temperatura de diseño, en newton por milímetro cuadrado (N/mm2). Temperatura inferior o igual a 60 ºC Rt0,5(θ) = Rt0,5. Temperatura superior a 60 ºC el valor del límite elástico mínimo especificado se corregirá en función de la

temperatura; Rt0,5 límite elástico mínimo especificado a la temperatura ambiente, en newton por milímetro cuadrado (N/mm2)

(véase la Norma EN 10002-1). El máximo factor de diseño (fo) para la presión interna, que debe aplicarse para el tramo de canalización considerado es: − tramos enterrados, excepto las estaciones ≤ 0,72;

− canalizaciones en túneles uniformemente apoyados ≤ 0,72;

− estaciones ≤ 0,67 a

a con los requisitos de espesor del apartado 7.9.2. NOTA El espesor de pared que se especifique de acuerdo con la Norma EN 10208-2, es el espesor mínimo calculado más la tolerancia mínima especificada. Para las curvas y codos, el espesor mínimo necesario para resistir la presión interna se calcula según el apartado 7.2.2. 7.2.2 Curvas y codos

Para las condiciones normales de carga, el espesor de pared mínimo para las curvas de radio de curvatura < 20 D, se calcula como se indica a continuación: en el interior de la curva:

mín.t 0,5o

2 0,5

2 20 ( )

R D DP D = T

R D f R θ− ××

− × × (2)

en el exterior de la curva:

mín.t 0,5o

2 0,5

2 20 ( )

R D DP D = T

R D f R θ+ ××

+ × × (3)

donde R es el radio de curvatura del eje del codo, en milímetros (mm); NOTA Se debe considerar el espesor de pared mínimo después de la curva.


- 23 - EN 1594:2009

7.3 Requisitos complementarios de diseño 7.3.1 Fuerzas

Una canalización debe estar diseñada de forma que pueda resistir los efectos de las fuerzas previsibles ejercidas sobre ella, y debidas a: a) la presión interna; b) la curvatura elástica; c) las cargas externas; d) las variaciones de temperatura; e) el anclaje de la canalización, el relleno, el tráfico rodado o ferroviario, y las cargas aplicadas durante la construcción

y las pruebas; f) las cargas debidas al peso aplicado durante la prueba hidráulica; g) la conexión de una derivación; h) la conexión de componentes no sometidos a presión; i) el empuje hidrostático; j) cualquier otra estructura enterrada tal como una canalización, red principal de gas o tubería de servicio; k) los efectos ambientales, tales como inundaciones, heladas, nieve, o viento; l) asientos; hundimientos; m) empujes verticales debidos a heladas; n) deslizamientos del terreno; o) zonas de alto riesgo sísmico; p) zonas en las que esté previsto aumentar la profundidad de enterramiento, cunetas, etc; q) erosión del terreno; r) tramos aéreos. El proyectista debe tener en cuenta todas las circunstancias restantes que puedan requerir la realización de cálculos

para el tramo de canalización, o para las tuberías en la estación, tales como: s) temperaturas más elevadas de los tubos y/o diferencias importantes de temperatura en relación con las configur-

aciones particulares de los tubos; t) todas las circunstancias que puedan originar diferencias excesivas de asiento, durante la construcción, debidos a las

técnicas de construcción utilizadas; u) tramos de canalizaciones aéreas soportadas localmente.


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Los cálculos comprenden un análisis de las cargas y de los movimientos, así como de las tensiones y deformaciones que puedan producirse. La influencia de cada una de estas acciones en el análisis, depende de la complejidad del diseño y de los parámetros físicos del tramo de canalización. Cuando la evaluación muestre que deben aplicarse requisitos de diseño complementarios en el tramo considerado, se debe utilizar un procedimiento de análisis establecido para determinar las tensiones y deformaciones, así como los efectos de las cargas en el tramo de la canalización. 7.3.2 Datos técnicos del terreno

Cuando se dispone de suficiente información sobre la naturaleza del terreno, el análisis de determinados tramos de canalización puede basarse en los parámetros típicos del terreno, combinados si es necesario, con inspecciones mecánicas complementarias del terreno, tales como la toma de muestras, o pruebas de penetración de conos. En el caso de estructuras especiales, y/o de terrenos con características muy variables, o en situaciones en las que se prevén desplazamientos importantes del terreno, estos parámetros se deben establecer a partir de un análisis del terreno. 7.3.3 Modelos estructurales para los tramos de canalización

Se pueden utilizar tres modelos diferentes para analizar a la vez los tramos aéreos sometidos a las cargas típicas ligadas a su funcionamiento y los tramos enterrados, en el contexto del problema de interacción suelo/tubo: a) tramo asimilable a un anillo: Este modelo se utiliza para el cálculo de tensiones y deformaciones circunferenciales

en la sección transversal del tubo; b) tramo asimilable a una viga: Este modelo se utiliza para el cálculo de tensiones y deformaciones longitudinales en

los tramos de la canalización. Utilizando este modelo, las fuerzas de reacción perpendiculares al eje del tubo pueden utilizarse para el cálculo de tensiones y deformaciones en la sección transversal del tubo;

c) tramo asimilable a una estructura laminar: Es posible modelar exactamente el comportamiento del tubo por el

procedimiento de análisis por elementos finitos aplicados a elementos de estructura laminar. Este modelo puede utilizarse para resolver los problemas de concentración de tensiones en componentes tales como conexiones en te, codos, toberas, soportes, o de comportamiento local de las paredes de los tubos (pliegues, ovalidad, etc.).

Las interacciones suelo/tubo de las canalizaciones enterradas, pueden modelarse por el procedimientos de elementos finitos, o por procedimientos simplificados.

7.4 Análisis de tensiones y deformaciones 7.4.1 Diseño elástico y elastoplástico 7.4.1.1 Generalidades

El procedimiento de cálculo se basa en la determinación de las tensiones debidas a las cargas que aparecen durante la construcción y la operación. Las tensiones se combinan en tensiones resultantes (σv). Ninguna tensión resultante debe ser superior a la tensión admisible correspondiente. 7.4.1.2 Tensión resultante (σv)

El estado tensional en cualquier punto queda totalmente definido por las tensiones normales σx, σy y σz y las tensiones de cizallamiento τx, τy y τz en un sistema tridimensional de coordenadas rectangulares x, y z, o para las tensiones principales σ1, σ2 y σ3 ,y sus direcciones. La tensión resultante es un parámetro considerado como característico del estado tensional en un punto. Puede calcularse por la hipótesis de tensión de cizallamiento, o por el criterio de elasticidad.


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Según la hipótesis de tensión de cizallamiento, la tensión resultante es: σv = σmáx. - σmín. (4) donde σmáx. tensión principal máxima en una de las tres direcciones; σmín. tensión principal mínima en una de las otras dos direcciones. Según el criterio de elasticidad de Von Mises/Huber Hencky, la tensión resultante se obtiene mediante:

( )2 2 2 2 2 2v x y z x y z x y z x y z3σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ τ τ τ= + + − − − + + + (5)

En un sistema bidimensional:

2 2 2v x y x y 3σ σ σ σ σ τ= + − + (6)

En este caso σz = 0, o puede despreciarse en términos de valor absoluto en relación a σx y σy. Esto se aplica igualmente a las dos tensiones de cizallamiento comparadas con la tensión de cizallamiento considerada. En los tramos de canalización que no tengan accesorios, ramales, etc., se puede considerar que el estado tensional es bidimensional. 7.4.1.3 Tensiones admisibles

En condiciones de carga en las que todas las tensiones se consideran tensiones primarias y el cálculo se realiza con ayuda de valores característicos de las cargas, la tensión máxima resultante no sobrepasará la tensión admisible. La tensión admisible es igual a 1,0 × Rt0,5 (θ) Temperatura inferior o igual a 60 ºC Rt0,5 (θ) = Rt0,5 Temperatura superior a 60 ºC El valor del límite elástico mínimo especificado se debe corregir en función de

la temperatura Puede utilizarse una tensión admisible más elevada en las condiciones de carga donde las tensiones se dividen en tensiones primarias (por ejemplo, equilibrio directo) y secundarias (por ejemplo, desplazamiento controlado). Este método se denomina "diseño elastoplástico". 7.4.2 Diseño según la teoría del estado límite 7.4.2.1 Generalidades

El procedimiento de cálculo se basa en el método de los factores (parciales) de carga y de las cargas de cálculo. Las cargas de cálculo se obtienen multiplicando las cargas correspondientes (características) que aparecen durante las fases de construcción y de operación, por el factor de carga correspondiente. El factor de carga considera las incertidumbres derivadas de la magnitud de las cargas, de la resistencia del material y de la construcción. El resultado de las cargas de cálculo no debe sobrepasar el valor límite relacionado con el correspondiente estado límite. En el diseño basado en la teoría del estado límite, se debe establecer una clara distinción entre las elongaciones controladas por la carga y las controladas por la deformación.


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7.4.2.2 Estados límites significativos

Los estados límites significativos son: a) tensión: estado límite en el que se sobrepasa la tensión límite; b) elongación: estado límite en el que se sobrepasa la elongación límite; La evaluación de esta elongación límite debe tener en cuenta la existencia de imperfecciones en el material de los

tubos y en las juntas. c) cargas alternas: estado límite en el que las variaciones de las deformaciones debidas a las cargas cíclicas son tan

importantes que se produce una deformación plástica en cada inversión de cargas (fatiga plástica); d) fatiga: estado límite de rotura debido a una carga cíclica en el tiempo; e) resonancia y efecto vórtice: estado límite debido a vibraciones de excesiva amplitud de la canalización o de sus

componentes. Estas amplitudes aparecen cuando la frecuencia de excitación coincide con la frecuencia de resonancia de la

canalización. Para los tramos de canalización no sujetos localmente por el terreno, y expuestos a ondas y corrientes, se estudiarán

las posibilidades de vibraciones debidas al efecto vórtice y a otros fenómenos de inestabilidad; f) deformación: estado límite por deformación excesiva que puede tomar la forma, por ejemplo, de una ovalidad

excesiva, un pandeo local, un aplastamiento, o un pandeo completo por flexión de la canalización. En general, las deformaciones de este tipo se producirán en el régimen plástico, por lo que se trata principalmente de

deformaciones plásticas. No obstante, pueden surgir situaciones en las que las deformaciones elásticas producidas sean excesivas y puedan tener efectos nocivos para la seguridad.

EJEMPLO Gripado de piezas móviles de baja tolerancia (válvulas) y la deformación de bridas que perjudique su resistencia. g) pandeo/estabilidad lateral.

7.5 Informe de diseño

Al finalizar el diseño, se debe preparar un informe de diseño completo, que contenga las siguientes informaciones: a) descripción de la canalización: 1) datos generales relativos al proyecto, descripción del sistema sometido a presión, definición de los límites de la

canalización de transporte, dispositivos de seguridad; 2) datos relativos al gas y a las condiciones de diseño, presión de diseño y temperatura de diseño, valores de las

condiciones críticas de diseño de: − caudal másico; − densidad; − viscosidad (dinámica).


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b) planos: 1) mapas geográficos, si es necesario, con la indicación de las zonas incluidas en los mapas del trazado de la

canalización; 2) mapa del trazado de la canalización o planos equivalentes; 3) mapas detallados y normalizados, indicando los mapas de trazado a los que se refieren, así como todas las infor-

maciones necesarias para el diseño y la construcción. c) datos de los componentes y de las estructuras de la canalización: 1) diámetros exteriores o interiores; 2) espesores de las paredes de los tubos; 3) tolerancias aplicables a los espesores de las paredes de los tubos; 4) datos correspondientes a los accesorios, incluidos los radios de curvatura o cualquier otra información referente a

los elementos de la canalización; EJEMPLO Reductores, conexiones en T. 5) datos de las estructuras de conexión y de los soportes que interfieren en las fuerzas y los momentos aplicados en

los soportes de las tuberías; 6) calidad y especificaciones del acero; 7) espesor y tipo de revestimiento; 8) espesor y densidad del lastrado, si es necesario. d) información de la construcción, si fuese necesaria: 1) radios elásticos permanentes o temporales, aplicados a los tramos de canalización; 2) presión de prueba, incluidos la naturaleza y el peso del fluido utilizado; 3) temperatura de instalación; 4) descripción de los procedimientos utilizados para la instalación de los tramos de la canalización, así como todos

los datos correspondientes, los detalles de diseño y las especificaciones de construcción; EJEMPLO 1

− especificaciones de instalación de los tramos de canalización: zanjas a cielo abierto (secas/húmedas), excavación, perfo-ración, excavación horizontal dirigida, tunelado;

− datos, detalles de diseño y especificaciones de construcción: preparación del fondo de la zanja, método de relleno y compactado de la misma.

5) reconocimiento del terreno y datos geotécnicos del mismo. EJEMPLO 2 Manipulación del terreno, drenajes por aspiración, reposición de la superficie del terreno.


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7.6 Reconocimiento del terreno y estudios geotécnicos

La finalidad del reconocimiento del terreno es recoger los datos necesarios para establecer un informe sobre la naturaleza del terreno y del agua, así como los aspectos agrícolas/hortícolas, ligados al trazado de la canalización. Estas informaciones constituyen el soporte para el reconocimiento del terreno, así como para las consideraciones agrícolas/ hortícolas, ligadas a la construcción de la canalización, y para limitar los efectos nocivos. La finalidad del estudio geotécnico es reunir los datos necesarios para establecer un informe sobre la gestión de aguas y sobre los aspectos de mecánica del terreno ligados al trazado de la canalización (véase también 5.3.4).

7.7 Profundidad de enterramiento

Las tuberías enterradas y sus tubos de protección, deben tener generalmente una profundidad de enterramiento superior o igual a 0,80 m. Puede admitirse una profundidad inferior en el caso de: − terrenos rocosos; − cuando la tubería atraviesa cunetas o cursos de agua. NOTA Pueden requerirse medidas de protección adecuadas. Debe ser necesaria una profundidad superior en los siguientes casos: 1) zonas con posibilidad de empujes por heladas del terreno; 2) zonas en las que los trabajos agrícolas u hortícolas requieran una profundidad superior; 3) zonas sujetas a erosiones; 4) vías fluviales. Se debería realizar un estudio del perfil del lecho de la vía fluvial y determinar el punto más profundo.

Cuando la vía fluvial es navegable, la canalización se protegerá de posibles deterioros ocasionados por el anclado de los barcos.

7.8 Tubos de protección

Para evitar los efectos adversos en los sistemas de protección catódica, se deberían evitar los cruces con tubos de protección. Cuando se utilicen tubos de protección, su diseño debe permitir: 1) resistir todas las cargas exteriores; 2) la fácil instalación de la tubería; 3) si fuese necesario, se puede considerar la eventual aplicación de una protección catódica sobre esta tubería; 4) se pueden sellar de forma efectiva, o llenarlos de un material apropiado, para minimizar la circulación de agua y reducir

de esta forma al mínimo el aporte de oxígeno; 5) la instalación de un número adecuado de soportes para la tubería, situados a intervalos regulares, en particular en los

extremos del tubo de protección, para evitar el contacto entre éste y la tubería; 6) la colocación de anillos de soporte espaciados y calculados en función del peso del tubo lleno de agua y las fuerzas

transversales adicionales, generadas por los asientos de construcción en los puntos de transición entre dos proce-dimientos de instalación.


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7.9 Diseño de estaciones 7.9.1 Implantación

El límite entre el tramo de canalización y la estación se debería situar justo antes de la primera válvula de entrada e inme-diatamente después de la última válvula de salida. Alternativamente, pueden considerarse como límite el cerramiento de la estación o las válvulas de corte. Los requisitos aplicables a la implantación de la estación dependen de la zona circundante y del tipo de estación. No obstante, cada estación se debe diseñar de forma que: 1) se pueda poner la estación fuera de servicio total o parcialmente mediante la actuación de un determinado número de

válvulas. Esto no es necesario para las estaciones de válvulas; 2) se garantice su correcto funcionamiento a largo plazo en todas las condiciones climáticas; 3) no aparezcan riesgos debidos a hundimientos, asientos, corrosión o cualquier otra causa; 4) se pueda realizar el mantenimiento sin necesidad de interrumpir el caudal de gas; 5) se prevenga la manipulación no autorizada de componentes. En el interior de las estaciones, se deben aplicar ciertos requisitos en relación a la separación mínima entre los componentes, por ejemplo, para facilitar el mantenimiento y la actuación en caso de incendio. Si las circunstancias lo requieren, las estaciones deben estar valladas para prevenir la entrada no autorizada. Se deben tomar precauciones para facilitar la evacuación del personal de la estación en caso de emergencia. Dependiendo de las dimensiones de la estación, las puertas se deben dimensionar y construir de forma que permitan el fácil acceso a los vehículos de lucha contra incendios y a las ambulancias. Si la estación está instalada en un edificio, éste debe cumplir los requisitos de evacuación. La instalación eléctrica debe cumplir los requisitos de las normas europeas que le sean de aplicación. El sistema de alumbrado eléctrico se debe diseñar de forma que las salidas y las zonas críticas, dentro y fuera de la estación, sean claramente visibles de noche y en caso de niebla. La construcción de las instalaciones eléctricas en zonas en las que puedan aparecer atmósferas explosivas, debe cumplir las normas europeas que le sean de aplicación. Se deben tomar precauciones para la protección contra las descargas eléctricas. Estas precauciones deben cumplir las normas relevantes. La instalación de los sistemas de regulación de presión se debe realizar de acuerdo con la Norma EN 12186 y para las estaciones de compresión de acuerdo con la Norma EN 12583. 7.9.2 Componentes

Cada componente individual de la estación debe poder realizar la función para la que ha sido previsto, y debe cumplir las normas según las que ha sido diseñado. Esto incluye a los componentes mecánicos (véase el ejemplo 1), componentes eléctricos (véase el ejemplo 2), componentes de la tubería y de la canalización (véase el ejemplo 3). En el apartado 7.10 y en el capítulo 8 se indican los requisitos relativos a las bridas, las juntas, los pernos, las tuercas, las válvulas y otros accesorios.


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EJEMPLO 1 Compresores y bombas. EJEMPLO 2 Generadores, baterías. EJEMPLO 3 Accesorios, bridas, juntas, válvulas. El espesor de la pared de la tubería especificado T, debe ser superior o igual a los valores indicados en la tabla 1, y debe ser suficiente para las cargas aplicadas, incluyendo la presión interna con un factor de diseño fo ≤ 0,67.

Tabla 1 – Espesor mínimo de pared especificado

D (mm) ≤ 114,3 168,3 219,1 273 323,9 355,6 406,4 508 610 >610

T (mm) 3,2 4,0 4,5 5,0 5,6 5,6 6,3 6,3 6,3 1% D

Los componentes situados en el interior de las estaciones están generalmente conectados mediante tuberías, incluyendo tubos de aceite, de gas, de aire comprimido, y de agua, así como instrumentación, control, gas combustible y tubería de toma de muestras. Estas tuberías y sus correspondientes válvulas, bridas, reductores, curvas y otros componentes, deben ser de material adecuado y deben resistir las presiones, y temperaturas máxima y mínima de operación. Se puede hacer referencia al proyecto de la Norma prEN 15001-1. La instalación completa debe cumplir los requisitos de seguridad e integridad aplicables a la estación en cuestión. 7.9.3 Interacción con los tramos terrestres de canalización

En el diseño de las conexiones entre el tramo terrestre de la canalización y la estación, se deben considerar sus interacciones. Es necesario un cálculo de dilataciones para las líneas de salida de las estaciones de compresión instaladas en terrenos de turba blanda o arcillosa. Se deben tener en cuenta las vibraciones. EJEMPLO Vibraciones originadas por el caudal de gas. En el diseño de la estación se deben en cuenta las dilataciones y contracciones de la canalización, debidas a variaciones de temperatura y de presión. Si fuese necesario, la canalización se debe anclar o configurar adecuadamente de forma que las variaciones de temperatura y de presión no originen un incremento de las tensiones en los componentes que sobrepasen los niveles permitidos. Los componentes de las estaciones y los tramos de las canalizaciones adyacentes deben estar diseñados de forma que las tensiones generadas por los asentamientos irregulares permanezcan dentro de límites aceptables. 7.9.4 Tuberías de las estaciones

La resistencia a la presión de las tuberías de las estaciones, se debería obtener seleccionando tubos y accesorios apropiados para un rango limitado de presiones nominales. Debido a que con frecuencia una estación aérea o enterrada está sometida a fuerzas externas superiores a las de una canalización de transporte a causa de la temperatura, de las vibraciones y de las fuerzas de embridado, puede ser necesario imponer requisitos adicionales.


7.10 Componentes de las canalizaciones

Para el diseño de los componentes de las can a) EN 13445-3 Recipientes a presión no som b) EN 14870 Industrias del petróleo y del gas

por tuberías. 1) Parte 1: Codos de inducción. 2) Parte 2: Accesorios. 3) Parte 3: Bridas.

7.11 Aptitud para el paso del pistón rasca

La canalización debería diseñar para permitiel raspado seguro y efectivo se debe tener eovalidad permitida, el radio mínimo de curvasi es necesario) y otros componentes. Se requidel equipamiento adecuado, a la distancia queagua o condensados (véase también la figura

7.12 Venteo

Para permitir la despresurización de un tramevacuar el gas. En la figura 3 se incluye un e

Leyenda

1 Válvula de purga

2 Válvula para lanzamiento/recepción de pistones

3 Válvula de by-pass

4 Válvula de llenado y de prueba

5 Válvula de corte

6 Válvula de bloqueo

Figura 3 − Ejemplo de esquema de p

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nalizaciones se puede hacer referencia a las normas:

metidos a la acción de la llama. Parte 3: Diseño.

s natural. Codos de inducción, accesorios y bridas para s

ador

ir, inicial y periódicamente, el paso de los pistones rascaen cuenta la variación máxima admisible del diámetroatura y la selección de curvas, conexiones en T (con barrieren estaciones de lanzamiento y de recepción de pistonese se requiera, para la carga y descarga, la recogida y extraa 3).

mo de la canalización, se debe prever la instalación de vejemplo de una canalización con los dispositivos adecua

7 Válvula de derivación

8 Trampa de pistones rascadores (móvil o fija)

9 Indicador de paso de pistones

10 Alimentación de gas

11 Suministro de gas

12 Separadores

13 Punto de protección catódica

posiciones de válvulas en una canalización con piston

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sistemas de transporte

adores. Para permitir interior del tubo, la as guía incorporadas, s rascadores provistas acción de la suciedad,

venteos con el fin de ados.

nes rascadores


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7.13 Protección contra la corrosión 7.13.1 Generalidades

Los tramos de canalización aéreos se deben proteger contra la corrosión atmosférica mediante un revestimiento apropiado. Los tramos de canalización enterrados o sumergidos se deben proteger por medio de un revestimiento externo apropiado y un sistema efectivo de protección catódica. Si la protección catódica no es efectiva, o no es aplicable, a pequeños tramos de canalización, se deben tomar precauciones especiales para impedir defectos de revestimiento en estas partes. Durante el diseño y la construcción de la canalización, para la elección de un sistema adecuado de protección contra la corrosión se deben tener en cuenta las normas europeas aplicables para los revestimientos externos y para la protección catódica. En la medida de lo posible, todos los componentes de la canalización se deben revestir en fábrica, antes de su entrega en obra. 7.13.2 Revestimiento externo 7.13.2.1 Revestimiento externo de canalizaciones aéreas

El revestimiento externo de las canalizaciones aéreas y el procedimiento de aplicación, se deben seleccionar de acuerdo con las normas europeas apropiadas. 7.13.2.2 Revestimiento externo de canalizaciones enterradas

El revestimiento externo de las canalizaciones enterradas y el procedimiento de aplicación, se deben seleccionar de acuerdo con las normas europeas apropiadas, véase el apartado 8.7. a) Propiedades y adherencia Los revestimientos exteriores de las instalaciones enterradas deben tener propiedades mecánicas y eléctricas apropiadas

en relación con las condiciones medioambientales (por ejemplo, tipo de terreno) y de operación. El revestimiento debe estar firmemente adherido a la superficie de acero, debe tener una resistencia adecuada al desprendimiento en las zonas adyacentes a aquellas en las que el revestimiento esté deteriorado, y una resistencia adecuada al despren-dimiento catódico.

b) Selección En la elección del revestimiento, se debe tener en cuenta la temperatura máxima admisible del fluido, las temperaturas

mínimas climáticas, y el procedimiento de construcción. c) Preparación de la superficie de acero y aplicación del revestimiento La superficie de acero se debe preparar y el revestimiento se debe aplicar en condiciones controladas, con el fin de

asegurar resultados óptimos. d) Cruces sin zanja Para seleccionar el revestimiento de las canalizaciones sin zanja cuando cruzan accidentes del terreno, se debe tener

en cuenta la resistencia a los deterioros mecánicos y a la abrasión. EJEMPLO Cruces de carreteras y vías fluviales. e) Revestimiento en obra El revestimiento aplicado en obra debe proporcionar una adherencia permanente tanto con el revestimiento de los

tubos aplicado en fábrica, si es el caso, como con las superficies de acero. Para la elección del material y del proce-dimiento de aplicación, se deben tener en cuenta las consideraciones descritas de los puntos a) a d), así como los requisitos de las correspondientes normas europeas.


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7.13.3 Protección catódica 7.13.3.1 Requisitos básicos

La protección catódica se debe realizar mediante un sistema de inyección de corriente eléctrica o con ánodos de sacrificio y debe estar conforme con la Norma EN 12954. 7.13.3.2 Interferencias eléctricas

La tubería se debe proteger, por medios apropiados, contra los efectos de corrientes vagabundas. EJEMPLO 1 Corrientes vagabundas originadas por vías ferroviarias. Por razones de seguridad, se debe tener en cuenta la influencia debida a la proximidad de líneas eléctricas de alta tensión. EJEMPLO 2 Para la protección de la canalización y la seguridad de las personas. 7.13.3.3 Efectos desfavorables sobre otras estructuras enterradas

El sistema de protección catódica se debe diseñar, y la tubería instalar, de forma que se reduzcan los efectos adversos en otras estructuras metálicas enterradas. 7.13.3.4 Juntas aislantes

Las juntas aislantes deberían instalarse en posiciones adecuadas para limitar la protección catódica al sistema de canalizaciones. 7.13.3.5 Puesta en funcionamiento

El sistema de protección catódica debe entrar en funcionamiento tan pronto como sea posible al finalizar la construcción de la canalización y, cuando sea inevitable un retraso, se debería considerar la utilización de sistemas temporales de protección catódica tales como ánodos de sacrificio, especialmente en zonas con terrenos corrosivos. 8 MATERIALES Y COMPONENTES 8.1 Requisitos generales

Los tubos y los componentes de la canalización deben cumplir las normas europeas correspondientes. En ausencia de estas normas, o si están incompletas, sus características deben ser objeto de un acuerdo entre el cliente y el fabricante. EJEMPLO Características tales como propiedades químicas y mecánicas, dimensiones del producto acabado, procedimientos de fabricación o de

prueba. Los equipos a presión normalizados están cubiertos por la Directiva 97/23/CEE (PED) y tendrán Marcado CE. 8.1.1 Material base

Los tubos y los componentes de la canalización se deben fabricar en acero calmado. Para los tubos no se debe utilizar acero fabricado por el procedimiento Martin. Se deben especificar requisitos regularmente para todos los componentes a presión en la red de canalizaciones. 8.1.2 Fabricación

El procedimiento de fabricación debe ser aprobado por el cliente o su representante.


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Si se realiza cualquier modificación sobre el procedimiento de fabricación aprobado, se debe requerir una nueva aprobación. 8.1.3 Soldabilidad 8.1.3.1 Generalidades

Los tubos y otros componentes de la canalización previstos para soldar, deben ser soldables de forma fiable en las condiciones de obra. El fabricante debe suministrar los datos relativos a la soldabilidad del material. El cliente puede especificar una prueba de soldabilidad si considera inadecuados los datos. 8.1.3.2 Tubos

Para cumplir las condiciones indicadas en el apartado 8.1.3.1, el carbono máximo equivalente CEVmáx. debe cumplir con la Norma EN 10208-2. 8.1.3.3 Otros componentes de la canalización

Para cumplir las condiciones indicadas en el apartado 8.1.3.1, el carbono máximo equivalente CEVmáx. debe ser inferior o igual a: − 0,45 para acero de calidades con límite elástico mínimo inferior o igual a 360 N/mm2; − 0,48 para acero de calidades con límite elástico mínimo superior a 360 N/mm2; salvo acuerdo específico entre el comprador y el fabricante. CEV = %C + (%Mn/6) + (%Cr + %Mo + %V)/5 + (%Cu + %Ni)/15 (7) donde % es el porcentaje en peso del contenido en la colada, de: C Carbono

Mn Manganeso

Cr Cromo

Mo Molibdeno

V Vanadio

Cu Cobre

Ni Níquel Además, salvo que se establezca otro acuerdo entre el fabricante y el cliente, el contenido máximo en carbono debe ser inferior o igual a 0,21%. El contenido en azufre debe ser inferior o igual a 0,030%, y el contenido en fósforo debe ser inferior o igual a 0,035%. El contenido total de azufre y de fósforo en el análisis de la colada debe ser inferior o igual a 0,050%. En el caso en el que se utilice un tubo para la fabricación de componentes de la canalización, la composición química de éste debe cumplir las normas europeas correspondientes.


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8.1.4 Propiedades mecánicas 8.1.4.1 Resiliencia

Los tubos deben cumplir, al menos, los requisitos de resiliencia indicados en la Norma EN 10208-2. Para otros componentes de la canalización, de diámetro nominal DN superior a 150, los valores mínimos de resiliencia se deben determinar utilizando probetas Charpy con entalla en V, tanto para materiales acabados, como para las soldaduras de fabricación, debiendo obtenerse los siguientes valores: − 27 Julios (media) 20 Julios (individual) para curvas y accesorios de acero de calidades con límite elástico mínimo inferior o igual a 360 N/mm2, así como

para el resto de componentes.

EJEMPLO Válvulas, bridas; − 40 Julios (media) 30 Julios (individual) para curvas y accesorios de acero de calidades con límite elástico mínimo superior a 360 N/mm2. Se deben considerar los requisitos para impedir una rotura frágil para los componentes soldados (soldadura en zona afectada térmicamente (ZAT)) para la utilización de un procedimiento de soldeo cualificado para suministrar la resistencia específica a la rotura frágil. Cuando sea imposible obtener probetas de tamaño normalizado, los valores de resiliencia se deben evaluar de acuerdo con la siguiente fórmula:

p

p

8 10 KVKV

S

× ×= (8)

donde KV es la resiliencia requerida para una probeta de tamaño normalizado, en Julios (J); KVp es la resiliencia medida, en Julios (J); Sp es la sección transversal de la probeta medida en la entalla, en milímetros cuadrados (mm2). Las probetas de tamaño reducido, con espesor superior o igual a 5 mm, se deben obtener sin aplastamiento. 8.1.4.2 Temperatura del ensayo de resiliencia

La temperatura normalizada de los ensayos de resiliencia de los tubos y componentes de la canalización debe ser 0 ºC. Cuando por diseño, se requiera una temperatura del ensayo de resiliencia inferior a 0 ºC, se debe acordar entre el comprador y el fabricante la temperatura de ensayo. Los valores mínimos de energía de flexión por choque aplicables son los mismos que los indicados en el apartado 8.1.4.1. 8.1.4.3 Propiedades de tracción

Los tubos deben cumplir los requisitos de tracción de la Norma EN 10208-2. Para el resto de componentes de la canalización, que no sean de acero fundido, la elongación a la rotura de la probeta de tracción proporcional, según la Norma EN 10002-1, debe ser superior o igual al 18%. Para los componentes de acero fundido, la elongación mínima debe ser superior o igual al 15%.


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La relación entre el límite elástico y la carga de rotura (relación Y/T) debe ser inferior o igual a 0,90 para el tubo y los componentes de la canalización a la vez, excepto los de acero moleteado. NOTA Para los casos de diseño en los que se pueden producir deformaciones relativas superiores a 0,5% (procesos controlados de deformación

relativa) la relación Y/T admisible debería ser inferior o igual a 0,85 o se debería establecer sobre una base específica en el proyecto. En todos los casos en los que los procesos de deformación controlados pueden estar excluidos, la relación máxima admisible Y/T de una probeta transversal de una barra redonda puede estar limitada a 0,93. 8.1.4.4 Dureza de las soldaduras La dureza de las soldaduras de fabricación de los tubos y de los componentes de la canalización debe ser inferior o igual a 350 puntos de dureza Vickers (HV) 10 en todos los puntos, incluidas las zonas afectadas térmicamente (ZAT). 8.1.4.5 Propiedades después del conformado y del tratamiento térmico

Las propiedades mecánicas y geométricas de los materiales sometidos a procesos de conformado en frío o en caliente, tratamiento térmico, soldeo u otros procedimientos que pudiesen afectar a las mismas, deben de estar de acuerdo con la especificación aplicable para el producto final. 8.1.5 Documentos de inspección 8.1.5.1 Fabricación bajo un sistema de calidad completo

Los tubos y el resto de componentes de la canalización, de cualquier tamaño, fabricados con un sistema de calidad completo, por ejemplo la Norma EN ISO 9001, aprobado y sujeto a control periódico por las autoridades competentes, se debe suministrar con un certificado de inspección 3.1 de acuerdo con la Norma EN 10204, excepto si el comprador específica que se requiere el certificado 3.2. El fabricante debe presentar, a petición del comprador, los certificados que demuestren la implantación de un sistema de calidad aprobado. 8.1.5.2 Fabricación sin un sistema de calidad completo

Cuando el diámetro nominal de los tubos y de otros componentes de la canalización es superior a DN 200, o si están fabricados con calidades de acero de límite elástico mínimo superior a 360 N/mm2, y si no están fabricados según el apartado 8.1.5.1, se debe suministrar un certificado de inspección 3.2. Para los tubos y los componentes de la canalización de diámetro o límite elástico inferiores, pueden suministrarse certificados de inspección 3.1. 8.1.5.3 Componentes de dimensiones reducidas

Las tuberías de instrumentación, los instrumentos, los accesorios para soldar, y componentes similares, fabricados en serie, cuando es imposible marcarlos con un número de identificación del producto, pueden suministrarse con un informe de ensayo conforme al nivel 2.2 de la Norma EN 10204. 8.1.6 Otros tipos o calidades de acero

Pueden igualmente utilizarse otros tipos o calidades de acero distintos de los especificados en las normas a las que se hace referencia en el capítulo 8, cuando ha sido aprobada su aptitud, por ejemplo, por un organismo de control acreditado para este fin. Los requisitos de estas normas aplicables se utilizarán como guía para la definición de las propiedades de los materiales. Se deben cumplir los requisitos de los apartados 8.1.1 a 8.1.5. 8.1.7 Registros

Se deben registrar la desviación, los cálculos y los planos de diseño, los resultados de las pruebas y los resultados de inspección.


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8.2 Tubos

Los tubos deben cumplir la Norma EN 10208-2. Para dimensiones no amparadas por la Norma EN 10208-2, se debe establecer un acuerdo entre el comprador y el fabricante en el que se establezcan los requisitos. EJEMPLO 1 Requisitos tales como valores mínimos de resiliencia. Para las instalaciones en las que sean necesarias pequeñas cantidades de material se pueden utilizar tubos de acero de un nivel de resistencia adecuado de acuerdo con el proyecto de Norma prEN 15001-1. EJEMPLO 2 Instalaciones como estaciones de regulación de presión.

8.3 Accesorios 8.3.1 Generalidades

Se consideran como accesorios realizados en fábrica: − las curvas y los codos; − las conexiones en T e Y; − las reducciones; − los fondos; − los accesorios para derivaciones colocados o insertados en la tubería; − las piezas relacionadas. El valor mínimo de resiliencia debe cumplir los requisitos del apartado 8.1.4.1. El proceso de fabricación debe estar sujeto a una prueba de cualificación del procedimiento de fabricación. 8.3.2 Fabricación

Los accesorios se deben fabricar de acuerdo con la norma aplicable del producto o, en caso de no disponer de dicha normativa, de acuerdo con una norma internacional reconocida.

8.4 Conexiones con bridas

Las bridas se deben designar por clases. Las bridas, las juntas y los pernos deben cumplir las normas europeas aplicables, que incluyen: − EN 1759-1 bridas; − EN 12560 (partes 1 a 4) juntas; − EN 1515-3 pernos.


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8.5 Juntas aislantes 8.5.1 Ensayos de tipo

Las juntas aislantes, monobloque o entre bridas, se deben someter a ensayos de tipo. 8.5.2 Pruebas de resistencia mecánica

En todas las juntas aislantes se debe realizar una prueba hidráulica, a una presión superior o igual a 1,5 veces la presión de diseño, durante al menos 5 min. Para esta prueba no se deben utilizar procedimientos de obturación consistentes en aplicar una compresión axial en los extremos. La secuencia de los ciclos de la prueba hidráulica se debe acordar entre el comprador y el fabricante. 8.5.3 Prueba eléctrica

En todas las juntas aislantes se debe realizar una prueba en condiciones secas, a una tensión mínima de 5 000 V, con corriente alterna (50 Hz), durante 1 min. No se debe producir efecto corona, ni descarga disruptiva del aislante. Después de la prueba hidráulica, la resistencia en seco debe ser superior o igual a 0,1 MΩ a una tensión superior o igual a 500 V, con corriente continua. 8.5.4 Prueba de estanquidad externa

Después de la prueba de resistencia mecánica, las juntas aislantes monobloques se deben someter a una prueba neumática en fábrica a 5 bar durante 10 min. El criterio de aceptación será la comprobación por medio de fluidos espumantes de que no aparece una fuga visible.

8.6 Válvulas

El funcionamiento de las válvulas para las canalizaciones de transporte y los requisitos y los ensayos aplicables a las mismas deben cumplir los requisitos de la Norma EN 14141.

8.7 Revestimientos exteriores e interiores

Los revestimientos de los tubos y, cuando sea necesario, de otros componentes de la canalización, deben cumplir los requisitos de las normas europeas aplicables, que incluyen: − revestimiento exterior: EN 10288, EN 10289 y EN 10290; − revestimiento exterior: EN 10301; − revestimiento en la junta soldada: EN 12068.

8.8 Preparación de los extremos

Los extremos soldados se deben achaflanar de acuerdo con la Norma EN 12732, al menos que el cliente especifique lo contrario. 9 CONSTRUCCIÓN 9.1 Generalidades

Los trabajos en las estructuras de las canalizaciones se deben realizar de acuerdo con la legislación vigente en el país considerado, y en la región en la que se va a construir.


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Los trabajos se deben realizar de forma que se garantice la seguridad de los trabajadores y de terceros, así como la protec-ción de los bienes. Para el control y ejecución de las obras, se debe emplear personal cualificado, capaz de evaluar la calidad de los trabajos objeto del campo de aplicación de esta norma. Las compañías contratistas designadas por el operador deben tener la cualificación necesaria para la ejecución de los trabajos. El operador debe comprobar por sí mismo que el contratista mantiene las cualificaciones necesarias.

9.2 Ejecución de los trabajos 9.2.1 Generalidades

Los trabajos no deben comenzar hasta haber obtenido las servidumbres de paso requeridas para la pista de trabajo. 9.2.2 Delimitación de la obra

Se debe delimitar la pista de trabajo y se debe materializar mediante estacas el eje del trazado de la canalización proyectada. Las instalaciones enterradas o aéreas se deben marcar indicando el emplazamiento, el tipo, la profundidad y las características de la instalación. EJEMPLO Mediante carteles o marcas sobre el terreno. Se deben instalar barreras elevadas, como mínimo a 10 m en ambas partes de las líneas eléctricas aéreas cruzadas por la pista de trabajo. La delimitación se debe conservar en buen estado durante el período de construcción. 9.2.3 Inspección inicial del emplazamiento

Antes del comienzo de los trabajos, se debe realizar una inspección inicial del emplazamiento. Los informes de la inspección se deben establecer de común acuerdo entre todas las partes implicadas. Los informes de inspección deben incluir los requerimientos de los usuarios/propietarios del terreno durante la cons-trucción, y todos los detalles útiles para la reposición al estado original del emplazamiento después de los trabajos, así como las indemnizaciones fijadas para los usuarios/propietarios. 9.2.4 Pista de trabajo

La anchura de la pista de trabajo y los caminos de acceso se debe determinar antes del comienzo de las obras, en función de la importancia de los trabajos, de la naturaleza de los terrenos, del tipo de cultivo, y de cualquier limitación medio-ambiental local. Si es necesario, la pista debe quedar cercada, especialmente en terrenos de pasto para evitar que entre el ganado. Cualquier tala de árboles en la pista de trabajo se debe realizar según los acuerdos establecidos con los propietarios, los operadores, y el resto de personas implicadas. Si la resistencia del terreno es insuficiente, se debe construir una vía de rodadura en la pista de trabajo para permitir el movimiento de los materiales y equipos, a lo largo del trazado de la canalización. 9.2.5 Separación de la tierra vegetal

Antes de la excavación de las zanjas, se debe retirar y separar cuidadosamente la tierra vegetal, para permitir después del relleno de las zanjas la reconstrucción inicial del terreno. La tierra vegetal no se debe mezclar con el resto de tierra retirada de las zanjas.


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El ancho y la profundidad de la tierra vegetal que es necesario retirar se deben determinar en función de la naturaleza de los terrenos. 9.2.6 Zanjas

La profundidad de las zanjas se debe determinar de forma que la profundidad de enterramiento del tubo cumpla las especificaciones de los planos y documentos realizados durante las fases de diseño y proyecto, considerando la eventual adición de cualquier protección. EJEMPLO 1 Protección mediante la utilización de un material protector, la instalación de un sistema de balasto, la existencia de una red de drenaje. La anchura de la zanja se debe determinar en función de su profundidad para evitar su inestabilidad, y debe permitir la fácil colocación del tubo sin deteriorar su revestimiento exterior. Las paredes de las zanjas pueden ser verticales, en talud o en pendiente, según su profundidad, su anchura, y la naturaleza del terreno y del suelo. Si es necesario, especialmente en caso de que los trabajadores desciendan a la zanja, ésta debe estar entibada. El fondo de la zanja debería ser plano y estar exento de bordes cortantes, u objetos que pudieran deteriorar la canalización, o su revestimiento exterior. Si fuese necesario, el tubo debe quedar adecuadamente protegido. EJEMPLO 2 Protección con arena y/o protección mecánica. Cuando sea necesario realizar soldaduras en el fondo de la zanja, se debe aumentar el ancho y la profundidad de la misma, y se debe mantener sin agua, para facilitar las operaciones de soldeo y garantizar la seguridad de los trabajadores. Durante la ejecución de la zanja, se deben tomar todas las precauciones necesarias para garantizar la seguridad, y evitar el deterioro de las instalaciones enterradas. Si es posible, los trabajos de excavación, movimiento de tierras y relleno, se deberían realizar en zanjas secas, si fuese necesario, achicando con bombas aspirantes. Se recomienda un estudio para determinar el procedimiento de achique, así como la cantidad y calidad del agua evacuada. Se deben tomar precauciones para evitar que la zanja actúe como un drenaje en los tramos en pendiente. Cuando las excavaciones se realicen bajo calzadas o aceras, éstas se deben deteriorar lo menos posible y se debe cumplir cualquier requisito de las autoridades locales. Cuando se utilicen explosivos, éstos se deben almacenar y utilizar de acuerdo con la legislación local vigente, pudiendo necesitar, en ciertos casos, una autorización previa. A estos efectos, debe realizarse un plano detallado de la voladura. Los cruces de zonas con redes de drenaje y de regadío deben causar la menor molestia posible a los usuarios de las mismas. La elección de los equipos (por ejemplo, las máquinas excavadoras) y los procedimientos de trabajo correspondientes se deben realizar en función de la naturaleza de los terrenos y de los códigos de seguridad. 9.2.7 Cruces y proximidad a otras instalaciones enterradas (cables y tubos)

Los trabajos de excavación realizados en la proximidad de instalaciones enterradas deben ser objeto de un acuerdo con el propietario de la instalación. Se deben tomar precauciones especiales para evitar el deterioro de estas instalaciones. Si es necesario, la excavación se debe realizar manualmente. Cuando la canalización se construya en la proximidad de cables eléctricos o de otras instalaciones metálicas, se deben tomar las medidas adecuadas para reducir al mínimo las interferencias originadas por el sistema de protección catódica de la canalización. No obstante, la distancia entre una instalación enterrada existente y la canalización en construcción, debe cumplir la reglamentación nacional, la documentación de diseño, y los requerimientos del propietario.


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Pueden autorizarse distancias inferiores siempre que se tomen medidas complementarias para evitar el deterioro de la instalación enterrada existente y de la canalización en construcción, por ejemplo, mediante la separación con polite-trafluoretileno (PTFE), neopreno o polietileno. 9.2.8 Manipulación y ensamblaje

La manipulación, el transporte, el almacenamiento, el suministro y el ensamblaje de los tubos y accesorios, se debe realizar con el mayor cuidado posible, con el fin de no deteriorar los tubos, el revestimiento exterior, y los chaflanes. El equipa-miento utilizado se debe fabricar con materiales flexibles, de resistencia adecuada y en cantidad suficiente. Si se utilizan imanes para la manipulación, es necesario verificar el magnetismo residual. Si existe magnetismo residual, se deben considerar los posibles problemas que pueden aparecer en el caso de utilizar procedimientos de soldeo por arco. EJEMPLO 1 Equipamientos tales como eslingas y abrazaderas. Durante el almacenamiento, los tubos se deben proteger contra la corrosión y cualquier otro deterioro, incluyendo la degradación del revestimiento, soportada y separada del terreno y, si fuese necesario, separados entre ellos con ayuda de medios adecuados. EJEMPLO 2 Cuñas de madera o sacos de arena pueden ser medios adecuados. Se deben tomar medidas para evitar que los tubos rueden, y para asegurar la estabilidad del almacenamiento de los mismos. 9.2.9 Curvado 9.2.9.1 Curvas elásticas

El radio permitido para las curvas obtenidas por deflexión, depende de la calidad del material y del tamaño de los tubos, y se debe especificar en la fase de diseño. 9.2.9.2 Curvas en obra

Los tubos pueden curvarse en frío en la obra para adaptarse al trazado proyectado y al estudio topográfico. Este trabajo sólo debe ser realizado por operarios expertos, con ayuda de un equipo y de procedimientos apropiados. El radio mínimo de las curvas realizadas en obra, debería ser, para los tubos de diámetro nominal: − DN inferior o igual a 200: 20 veces el diámetro exterior del tubo; − DN superior a 200 e inferior a 400: 30 veces el diámetro exterior del tubo; − DN superior o igual a 400: 40 veces el diámetro exterior del tubo. El curvado no debe originar deterioro del tubo, ni del revestimiento. La tolerancia de ovalización debe ser el 2,5% del diámetro exterior del tubo. Si aparecen pliegues, la profundidad admisible debe ser inferior a 0,01 veces la distancia entre los picos de dos pliegues consecutivos. Si es necesario, se debería colocar una placa calibrada de acero dulce, en los tubos curvados en obra, para verificar la conformidad con los requisitos antes mencionados. La dimensión de la placa calibrada dependerá de las características de los tubos y de las tolerancias permitidas. Puede utilizarse otro procedimiento de medición apropiado. Para los tubos curvados en frío, antes de comenzar los trabajos se debe realizar un ensayo de curvado. La soldadura de los tubos soldados longitudinalmente se debe situar cerca de la zona neutra. No se admite ninguna soldadura circular en la zona curvada. En cada extremo de la parte curvada se debe dejar un tramo recto, de longitud superior o igual al diámetro del tubo, con un mínimo de 0,5 m. Si es necesario, se debería utilizar un mandril. Pueden utilizarse tubos con soldadura helicoidal para el curvado en obra.


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9.2.10 Soldeo y examen de las soldaduras

El soldeo de las canalizaciones se debe realizar de acuerdo con la Norma EN 12732 y los procedimientos aprobados. Se debe realizar por operarios convenientemente formados y cualificados. El examen de las soldaduras circunferenciales de las canalizaciones se debe realizar de acuerdo con los requisitos de la norma de soldeo elegida y antes de la prueba de presión, salvo si se permiten soldaduras de tomas en carga. En la Norma EN 12732 se define el porcentaje mínimo de soldaduras que se deben examinar. En particular, todas las soldaduras se deben verificar por procedimientos no destructivos apropiados en el caso de zonas habitadas, construcciones especiales, tramos aéreos o soldaduras de tomas en carga. Las soldaduras deben cumplir los criterios de aceptación indicados en la Norma EN 12732, correspondientes al procedi-miento de inspección elegido. Las soldaduras que no cumplan estos criterios se deben reparar o examinar nuevamente, si estuviese permitido, o en caso contrario, se deben eliminar. 9.2.11 Revestimiento exterior 9.2.11.1 Generalidades

Los revestimientos aplicados durante la construcción deben cumplir con la norma europea aplicable, véase el apartado 8.7. 9.2.11.2 Preparación de las superficies, condiciones de aplicación

La superficie de las soldaduras realizadas en obra y de las zonas de revestimiento reparadas se debe limpiar de acuerdo con las especificaciones. Los extremos de los revestimientos realizados en fábrica deben estar achaflanados antes de proceder a la aplicación del revestimiento en obra. Esto se debe realizar de acuerdo con las especificaciones y/o las instrucciones del fabricante. 9.2.11.3 Revestimiento de las soldaduras y partes no revestidas de los tubos 1) revestimiento con cintas: Las cintas se deben envolver helicoidalmente con el espesor especificado y se deben solapar con el revestimiento de

fábrica. En caso de utilizar una máquina, ésta no debe deteriorar el revestimiento; 2) manguito termoretráctil: Este manguito se coloca después del calentamiento del tubo y del revestimiento adyacente; 3) aplicación de una capa de resina epoxi líquido o adherido por fusión: Cuando las tuberías están revestidas con epoxi en fábrica, la zona a revestir y el revestimiento adyacente se debe

calentar antes de la aplicación; 4) aplicación de un revestimiento hidrocarbonado para los tubos revestidos en fábrica con productos hidro-

carbonatos; 5) revestimientos de fibra de vidrio reforzada con epoxi. En todos los casos, se debe verificar la compatibilidad de los productos aplicados y del revestimiento de los tubos. El revestimiento aplicado se debe solapar suficientemente con el original.


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9.2.11.4 Reparación del revestimiento

Después de eliminar la parte de revestimiento deteriorado, se debe reparar los defectos utilizando un sistema compatible con el recubrimiento original, y de idénticas características. 9.2.11.5 Revestimiento de las válvulas, accesorios, y puntos de conexión de la protección catódica

El revestimiento de las válvulas, accesorios, y puntos de conexión de la protección catódica enterrados, deben ser apro-piados para este fin. Esta operación puede realizarse en taller o en obra. En taller los accesorios pueden revestirse utilizando uno de los siguientes procedimientos, por ejemplo: a) moldeando productos hidrocarbonados o resinas epoxi; b) pulverizando capas de resina epoxi o productos de poliuretano, con un alto contenido en esmalte de alquitrán de hulla; c) por inmersión en una resina epoxi fluidificada o en un baño de poliamida en polvo. El revestimiento realizado en obra requiere productos que se adapten fácilmente a la geometría de los accesorios.

Pueden utilizarse los siguientes materiales: d) materiales hidrocarbonados ligantes, aplicados por moldeado o por revestimiento, con ayuda de una malla impreg-

nada de fibra de vidrio; e) revestimiento combinado con masilla. El índice de solape debe ser superior o igual al 50% con el fin de obtener una

capa doble en todos los puntos; f) tratamientos en frío a base de resinas polimerizables (epoxi). Los puntos de fijación de los cables de protección catódica deben quedar protegidos con productos hidrocarbonados, un revestimiento bituminoso aplicado en caliente, sistemas de polietileno preformado y adhesivos, o sistemas protectores del revestimiento con masilla. Se debería prestar especial atención a la protección en la zona de transición entre la canalización enterrada y la canalización aérea. 9.2.11.6 Inspecciones

El control de la integridad del revestimiento de los tubos y de las juntas se debe realizar utilizando un detector o escáner eléctrico (detector Holiday), cuya tensión se regula en función de las características del revestimiento. El detector se debe utilizar después de elevar la tubería y antes de introducirla en la zanja. La velocidad de paso del aparato se debe adaptar fácilmente a la correcta detección de los defectos. Estos últimos se debe reparar inmediatamente después de su detección, según las indicaciones del apartado 9.2.11.4. Cada reparación se debe inspeccionar nuevamente con el detector. Las pruebas de los componentes revestidos en obra se deben realizar de acuerdo con los requisitos de las normas o espe-cificaciones aplicables. Después de rellenar la zanja, se puede realizar una prueba final de la integridad del revestimiento, por ejemplo, prueba Pearson o de gradiente directo de tensión (DCVG). 9.2.11.7 Protección mecánica

En algunos puntos del trazado, determinados durante el diseño, como resultado de los estudios, o durante las obras, el revestimiento debe quedar protegido mecánicamente contra agentes externos. La protección elegida debe tener en cuenta el tipo de revestimiento de los tubos y de las soldaduras. Este tipo de protección no debe influir en el funcio-namiento del sistema de protección catódica.


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EJEMPLO Puede utilizarse como protección arena, manta anti-roca, o revestimiento de hormigón. 9.2.11.8 Terrenos rocosos

En los terrenos rocosos, el revestimiento de los tubos debe quedar convenientemente protegido mediante un relleno de arena, de tierra blanda, o de materiales machacados, y/o la instalación de una protección mecánica. No se deben utilizar materiales machacados con aristas cortantes, escorias, o aglutinantes sulfurosos. Las arenas salinas se deberían utilizar únicamente tomando las precauciones necesarias. 9.2.11.9 Enterrado sin zanja

En el caso de conexiones soldadas en zonas de la canalización realizadas por perforación o con gato hidráulico, incluyendo la perforación dirigida horizontal (HDD), el revestimiento debe poder resistir los esfuerzos cortantes que se producen durante la perforación y el arrastre. El método de enterramiento sin zanja no debe afectar la función del revestimiento. Para la perforación dirigida horizontal (HDD) de un haz de canalizaciones se deberían realizar pruebas de integridad antes de la instalación de los collarines distanciadores. EJEMPLO Revestimientos de fibra de vidrio reforzada con epoxi o collarines especiales. 9.2.12 Tendido en la zanja

El fondo de la zanja se debe construir de forma que garantice un soporte uniforme de la canalización. Se debe poner una particular atención para asegurar que las paredes y el fondo de la zanja estén exentos de protu-berancias o de objetos susceptibles de deteriorar el revestimiento del tubo. Inmediatamente antes de tender la canalización en la zanja, se debe verificar la totalidad del revestimiento del tubo y se debe reparar cualquier defecto. El equipo utilizado para elevar y tender la canalización en la zanja, no debe deteriorar el tubo, ni su revestimiento. Se deben inspeccionar los puntos del tubo que hubieran entrado en contacto con el equipo. Durante la elevación y tendido de la canalización en la zanja, se debe extremar el cuidado para evitar la aplicación de tensiones excesivas, para que, una vez colocada, quede libre de tensiones. En las zonas con terrenos muy blandos y/o en las que no pueda realizarse un drenaje, se debería considerar la instalación por vía húmeda (tramos de canalización flotantes y que se sumergen después). 9.2.13 Lastrado, anclado

El tubo se debe lastrar o anclar, si fuese necesario, en las zonas en las que exista riesgo de elevación por empuje hidrostá-tico de la capa freática. Los dispositivos de lastrado incluyen anclajes, un revestimiento continuo de hormigón aplicado en obra o en taller, lastres de hormigón, relleno de arena y arcilla con o sin ligazón, o cualquier otro sistema equivalente. En terrenos en pendiente, el relleno de las zanjas se debe estabilizar con ayuda de barreras apropiadas para evitar derrumbes. EJEMPLO Sacos de arena o muretes. 9.2.14 Tomas en carga

Las tomas en carga se deben realizar de forma que, después de la soldadura, el tubo quede, en lo posible, libre de tensión. Antes del revestimiento, se deben inspeccionar las juntas soldadas de acuerdo con la Norma EN 12732. Antes de enterrar el tubo, se debe verificar el revestimiento con un detector.


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9.2.15 Relleno

Antes del relleno de la zanja se debe estudiar la posición del tubo para establecer su localización final. Durante el relleno se debe proteger el tubo para evitar deterioros. Si es necesario, se pueden realizar protecciones mecánicas temporales utilizando losas de hormigón. EJEMPLO Deterioro por piedras u hormigón. El relleno, total o parcial, se debe realizar lo antes posible, una vez tendida la canalización, de forma que se evite cualquier deterioro. Si se requiere, la localización del tubo se debería marcar mediante una banda señalizadora normalizada de color amarillo, tendida a una distancia superior o igual a 0,30 m por encima del tubo. Generalmente, el relleno se debe realizar de forma mecánica. En las zonas drenadas se deben adoptar precauciones especiales. El relleno de calzadas, aceras, arcenes, taludes, etc., se debe realizar con materiales que garanticen la estabilidad de estas construcciones. Si fuese necesario compactar el terreno, especialmente para canalizaciones tendidas en terrenos de relleno en zonas urbanizadas y en calzadas o aceras públicas, la compactación se debe realizar con los medios apropiados que no causen deterioros a los tubos. 9.2.16 Restitución a su estado original

Los terrenos ocupados durante los trabajos se deben reponer a su estado original lo más rápidamente posible después del relleno de las zanjas. Los accesos a las propiedades, vallados, cunetas, muros de contención, redes de regadío y otras instalaciones, se deben reponer a su estado original según los acuerdos establecidos en el momento del estudio inicial. Los límites catastrales desplazados durante los trabajos deben volver a colocarse en su posición con ayuda de un topógrafo autorizado. Si es necesario, cuando se reconstruyan taludes y terrenos en pendiente, se debe instalar dispositivos adecuados para evitar la erosión de los materiales. La reconstrucción de aceras, calzadas, taludes, arcenes, etc., se debe realizar de acuerdo con las autoridades implicadas. 9.2.17 Señalizaciones

Se indicará claramente la situación de la canalización por cualquier medio apropiado. EJEMPLO Señalizadores de color amarillo, señalizadores aéreos, carteles, etc. Estos sistemas de señalización deben estar firmemente anclados para asegurar su permanencia. Cuando está previsto el reconocimiento aéreo, los señalizadores que indiquen el trazado de la canalización, deben ser suficientemente visibles desde el aire. 9.2.18 Inspección final en la obra con los propietarios y los usuarios

Cuando se finalicen las obras de reposición al estado original y las señalizaciones, se realizará una inspección final del emplazamiento en presencia de las terceras partes implicadas.


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9.3 Cruces especiales 9.3.1 Generalidades

Los cruces especiales se someterán a la aprobación de las autoridades implicadas. Estos cruces deben cumplir las condiciones técnicas respetando la propiedad pública, la legislación vigente y los proce-dimientos habituales de diseño. Los cruces pueden realizarse en zanjas a cielo abierto, si es necesario con tubos de protección o losas, o pueden realizarse sin zanja. 9.3.2 Cruces de calzadas o caminos con zanja a cielo abierto

Los cruces de calzadas asfaltadas, o de caminos, con zanja a cielo abierto, se realizarán levantando previamente la superficie el ancho total o por tramos, según el acuerdo obtenido por parte de las autoridades implicadas. Si se requieren tubos de protección, éstos se tenderán sobre un fondo estable. 9.3.3 Cruces sin zanja

Existen varios procedimientos apropiados para el cruce de vías ferroviarias, calzadas, o vías fluviales, sin excavación de zanja a cielo abierto. Dependiendo de las condiciones del terreno y de la geohidrología, el procedimiento adecuado se seleccionará entre uno de los siguientes: a) excavación, tanto mecánica como manual; b) perforación por chorros de aire o agua a alta presión; c) perforación por desplazamiento; d) apisonamiento; e) microtunelado; f) perforación horizontal dirigida (véase 9.3.6); g) perforación ascendente h) túneles perforados o barrenados Para decidir el procedimiento a utilizar, se deben considerar los siguientes aspectos: 1) el proceso de excavación del hueco; 2) el apuntalamiento necesario para la boca del hueco; 3) el apuntalamiento requerido para mantener la boca el hueco; 4) la inserción del tubo; 5) la retirada del terreno; 6) la posibilidad de corregir la dirección. En la tabla 2 se indican los diferentes parámetros para las técnicas sin zanja.


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Tabla 2 − Parámetros generales de las técnicas sin zanja

1

Proceso de excavación del hueco

2

Apuntalamiento de la boca del hueco

3

Apuntalamiento para mantener la

boca del hueco

4

Inserción del tubo

5

Retirada del terreno

6

Corrección de la

dirección

Opciones Opciones Opciones Opciones Opciones

A

Excavación

mecánica o

manual

− Sin apuntalamiento

− Hidráulica

− Neumática

− Mecánica

− Sin apuntalamiento

− Hidráulica

− Mecánica

− Estática

− Dinámica

A través del tubo

Sí

B

Perforación por chorros de aire o agua a gran presión

Hidráulica Hidráulica Dinámica A través del tubo

Sí

C

Perforación

por

desplazamiento

Mecánica Mecánica Dinámica Al terreno circundante

Sí

D

Apisonamiento

Ninguna Mecánica Dinámica A través del tubo

No

E

Microtunelado − Mecánica

− Hidráulica

− Mecánica

− Hidráulica

Dinámica A través del tubo con sistema de transporte

Sí

Los efectos sobre el terreno circundante y en las vías atravesadas, dependen en gran medida del procedimiento elegido. Se debería seleccionar la combinación de los procedimientos y métodos de inspección más apropiada para el tubo instalado, las vías atravesadas y la zona circundante. En la figura 4 se representan las técnicas básicas.


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Leyenda

A EXCAVACIÓN MECÁNICA

B EXCAVACIÓN MANUAL

C PERFORACIÓN POR CHORROS DE AIRE O A

D PERFORACIÓN POR DESPLAZAMIENTO

E APISONAMIENTO

F MICROTUNELADO

Figura 4 − Visión

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1 Equipo hidráulico

2 Transporte del terreno

AGUA A ALTA PRESIÓN 3 Zanja del tubo

4 Equipo de propulsión

5 Sistema de transporte d

6 Cabeza de perforación

general de conjunto de las técnicas para cruces

del terreno


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9.3.4 Requisitos para los tubos de protección

Los tubos de protección pueden construirse con diferentes materiales, según el apartado 7.8. Deben ser rectos, y si son de acero soldado deben estar exentos de rebabas interiores. Sus extremos no deben tener aristas cortantes. Antes de insertar el tramo de tubo en el interior del tubo de protección, éste debe estar fijado con collarines distan-ciadores aislantes véase el apartado 7.8. Antes de insertar el tubo se debe realizar una inspección de su revestimiento, y se debe limpiar el interior del tubo de protección. El tubo se debe introducir gradual y controladamente, y se debe mantener alineado con el de protección para evitar el contacto con éste último. Si es necesario, se deben tomar precauciones adicionales. EJEMPLO Sacos de arena o de cementos apilados, o bloques de hormigón. Se debe verificar, visualmente y con mediciones del aislamiento eléctrico, la correcta ejecución de los trabajos. 9.3.5 Cruces de cursos de agua importantes con zanja abierta

Si las características del terreno de la zanja son susceptibles de originar perforaciones, se debe eliminar cualquier desnivel rellenando el fondo de la misma. Se debería considerar la utilización de una protección complementaria de la canali-zación, por ejemplo un revestimiento de hormigón. Una vez vertido en el fondo el material de relleno, se debe dragar hasta el nivel requerido inmediatamente antes de tender el tubo en la zanja. La profundidad de la zanja debe tener en cuenta el relleno adicional para mantener la altura mínima de enterramiento. El tubo se debe tender en la zanja de forma gradual y regularmente, para evitar cualquier impacto, tensión irregular, o deformación del mismo. Tan pronto como se haya tendido el tubo en la zanja, se debe verificar la profundidad y la alineación. Después del tendido, el tubo debe quedar libre de tensiones permanentes inaceptables. Antes de colocar y sujetar el tubo, se debe fijar en cada extremo un dispositivo de obturación que asegure la estanquidad. Después de retirar los diferentes dispositivos utilizados para el tendido del tubo, se deben rellenar completamente la zanja y las excavaciones, y se deben reponer a su estado original los perfiles del fondo, los taludes y el terreno circundante. El relleno con diferentes materiales se debe realizar de acuerdo con las instrucciones indicadas en los planos para los perfiles longitudinales y laterales. La pendiente del talud se debe reafirmar mediante dispositivos apropiados. Se debe restablecer la impermeabilidad de los taludes. El terreno y todas las instalaciones situadas dentro de los límites de la obra se deben reponer al estado original existente antes de los trabajos. El tubo se debe someter a las pruebas indicadas en el apartado 9.5. 9.3.6 Perforación dirigida (HDD)

Antes de comenzar los trabajos, se debe establecer un informe donde se deben fijar los siguientes puntos: 1) la extensión total de la obra; 2) el perfil de la rampa de lanzamiento, incluida la posición de los apoyos y la distancia entre la maquinaría de elevación;


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3) el valor de la fuerza de arrastre en el tubo al comienzo, durante y al finalizar la perforación, así como la velocidad de avance;

4) el perfil teórico de la perforación. Se debe redactar un informe de inspección inicial del conjunto de los terrenos ocupados por las operaciones de perforación, construcción y tendido de la canalización. Se debería retirar la tierra vegetal de la zona ocupada por el trabajo y almacenarla independientemente. El terreno, y los puntos de comienzo y finalización de la perforación, se deben delimitar mediante estacas. Todas las soldaduras se deben examinar mediante controles no destructivos de acuerdo con la Norma EN 12732. Los tramos de canalización se deben situar sobre soportes que permitan su desplazamiento durante la operación de arrastre. Estos soportes se deben diseñar de forma que no deterioren el revestimiento del tubo. Salvo indicaciones contrarias, el radio mínimo debe ser de 1 000 DN. Además, los esfuerzos longitudinales deben ser inferiores a los permitidos por diseño. Antes de la instalación de la canalización, se debe realizar una prueba de aislamiento del revestimiento utilizando un detector de fallos. La perforación del orificio guía se debe ajustar rigurosamente al perfil teórico predeterminado. Se deben tomar precauciones para evitar que se extiendan lodos de la perforación en la zona. El transporte y evacuación de dichos lodos se debe realizar de acuerdo con la legislación local vigente. Se deben registrar de forma continuada los parámetros utilizados para calcular la carga de tracción y la presión del chorro durante la instalación. Después de los trabajos, el emplazamiento se debe reponer a su estado original de acuerdo con el apartado 9.2.16. En particular, antes de restituir la tierra vegetal, se retirarán los lodos de la perforación. Una vez finalizados los trabajos, se debe redactar un informe que incluye: a) el perfil longitudinal del tubo, con las dimensiones principales de las curvas y sus radios; b) los valores medidos durante la perforación, de presión y volumen de los lodos, de la fuerza de arrastre, coordenadas

x-y-z de la cabeza de perforación y cualquier otra estadística aplicable. c) las coordenadas x-y-z de la canalización después de su puesta en el terreno.

9.4 Limpieza

Antes de las pruebas y de la puesta en servicio, se debe comprobar la limpieza y, en caso necesario, la ovalización del tramo de canalización El tramo de canalización se debe limpiar con un pistón rascador o una esfera de espuma. Para limpiar el tubo y, si es necesario, comprobar la ovalización, se debe hacer rodar varias veces un pistón rascador o una esfera través de cada tramo relleno. La velocidad del pistón rascador se debe controlar y registrar en un manómetro. Para prevenir el ingreso de materia extraña, los tramos se deben obturar antes y después de las pruebas.


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9.5 Pruebas 9.5.1 Generalidades

Las pruebas de presión deben ratificar la resistencia y estanquidad de la canalización. Se deben realizar de acuerdo con los apartados aplicables de la Norma EN 12327. 9.5.2 Preparación de las pruebas

Normalmente se debería utilizar agua como fluido de prueba. El agua debe estar limpia, si es necesario, con un inhibidor de la corrosión añadido. Para la prueba hidráulica se debe evitar la formación de bolsas de aire, por ejemplo mediante el uso de pistones rascadores. En principio, las pruebas se deberían realizar después de rellenar la zanja adecuadamente para evitar la influencia de las variaciones de temperatura. Si la temperatura del suelo adyacente a los tubos es inferior a 2 ºC, se debe añadir un anticongelante. Al finalizar las operaciones de llenado, se debería esperar hasta que el agua se estabilice en los tramos. Antes de comenzar la prueba se debe definir la presión hidráulica que ha de mantenerse, y la ubicación y las características del equipo de medida. EJEMPLO Equipos de medida tales como termómetros, balanzas manométricas. Los instrumentos de medida se deben someter a una calibración certificada periódica. Los instrumentos de registro de las presiones deben estar instalados en un lugar protegido 9.5.3 Prueba de resistencia

La duración mínima de la prueba de resistencia debe ser de 15 min. La prueba de resistencia se debe realizar partiendo de una presión real superior o igual a 0,15 veces la presión de diseño (DP), por encima de la presión máxima en caso de incidente (MIP), en el punto más bajo del tramo de canalización probado. En ningún punto del tramo probado de la canalización la presión real al comienzo de la prueba de resistencia debe ser inferior a 0,05 veces la DP, superior a la MIP. La presión de la prueba de resistencia no debe ser superior a la presión que origine la deformación plástica. La presión registrada durante la prueba no debe tener ninguna caída significativa. La prueba puede realizarse durante el período de estabilización previo a la prueba de estanquidad. Se recomienda realizar pruebas hidráulicas. Se admite utilizar como fluido de prueba aire o gas inerte, tomando las medidas de seguridad apropiadas, y limitando el producto presión por volumen. EJEMPLO Presión real al comienzo de la prueba de resistencia:

a) cuando MIP = 1,15 MOP y MOP = DP, tenemos:

1) en las zonas llanas la presión real debe ser superior o igual a 1,30 DP;

2) en las zonas montañosas la presión real debe ser, en cualquier punto, superior o igual a 1,30 DP, y en ningún punto inferior o igual a 1,20 DP.

b) cuando MIP = 1,10 MOP y MOP = DP, tenemos:

1) en las zonas montañosas la presión real debe ser, en cualquier punto, superior o igual a 1,25 DP, y en ningún punto inferior o igual a 1,15 DP.


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9.5.4 Prueba de estanquidad La prueba de estanquidad puede realizarse conjuntamente con la prueba de resistencia. La presión de la prueba de estanquidad debe ser inferior o igual a la presión de la prueba de resistencia. Al comienzo de la prueba de estanquidad la presión debe ser superior o igual a DP. La duración de la prueba se debe determinar en función de las características de la instalación, y de la exactitud de los equipos de medida. Debe ser superior o igual a 24 h. Esta duración puede reducirse para volúmenes inferiores a 20 m3, y para tramos sin recubrir que pueden inspeccionarse visualmente en su totalidad. Se recomienda realizar pruebas hidráulicas. Se admite utilizar como fluido de prueba aire o gas inerte, tomando las medidas de seguridad apropiadas y limitando el producto presión por volumen. En este caso se debe utilizar una presión de prueba apropiada. Antes de realizar la prueba de estanquidad se debe asegurar que la cantidad de aire contenido en el tubo es suficiente-mente pequeña como para no influir en los resultados. El tubo se considera estanco si las mediciones de temperatura y de presión ratifican que el volumen del fluido de prueba permanece constante durante la misma. 9.5.5 Pruebas previas

Los tubos y sus accesorios se deben probar previamente en las siguientes condiciones: 1) cuando las pruebas no puedan realizarse después de la colocación de estos componentes, en subconjuntos destinados

a incorporarse en una instalación existente; 2) cuando se instalan adyacentes a una instalación en servicio, que no puede quedar protegida de eventuales fallos durante

la prueba; 3) cuando se considera que las consecuencias de un fallo debido a la prueba justifica las pruebas previas. 9.5.6 Vaciado

Cuando los resultados de las pruebas son satisfactorios, se debe vaciar la canalización. Se debe pasar un pistón rascador a través de la canalización tantas veces como sea necesario para vaciar ésta satis-factoriamente. 9.5.7 Soldadura Golden

Todas las soldaduras Golden deben someterse a procedimientos no destructivos (NDT) aprobados. Para ello, se deben utilizar métodos cualificados de acuerdo con la Norma EN 12732. Se debería prestar una especial atención a la detección de fugas durante o después de la puesta en servicio.

9.6 Aceptación 9.6.1 Documentación final

A medida que avancen los trabajos, se debe marcar y dibujar la posición de la canalización en los planos. El propietario u operador de la canalización debe mantener toda la documentación final (planos, cálculos de diseño, registros de soldadura, datos de diseño, fabricación, construcción e inspección etc.) que permitan la trazabilidad, la loca-lización y la descripción de la canalización y de sus componentes.


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9.6.2 Puesta en servicio previa

La puesta en servicio previa debe tener lugar antes de introducir el gas para la operación normal. El sistema se debe poner en servicio únicamente cuando esté completamente instalado, probado y limpio, y eventualmente conectado a la red principal. Si fuese necesario, el secado con pistón rascador puede completarse con un secado por vacío, soplado con aire seco, o cualquier otro procedimiento adecuado. Si la canalización no puede entrar en operación inmediatamente después de la puesta previa en servicio, se debe llenar con un fluido para que quede protegida contra la corrosión interna. El sistema de Protección Catódica debería estar en operación. 9.6.3 Entrega y documentación

El sistema de canalizaciones se debe entregar una vez realizada la puesta en servicio previa, después de una inspección final aprobada de la obra, y se debe entregar un informe completo de construcción, incluyendo los archivos, los planos de construcción, las especificaciones, y todos los documentos ligados al diseño y a la construcción, que deban transferirse al operador del sistema. 10 OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO 10.1 Generalidades 10.1.1 Gestión

El operador del sistema es el responsable de la aplicación de los procedimientos para la operación y el mantenimiento de la canalización. La finalidad de estos procedimientos es asegurar que el sistema transporte el gas con total seguridad, económicamente, y sin interrupción en el suministro. No obstante, el funcionamiento de la canalización puede estar influenciado por la integridad de cada uno de los compo-nentes, y/o por la operación y el mantenimiento de la canalización. Con el fin de obtener un buen nivel de funciona-miento, se deben tomar todas las precauciones necesarias para: a) asegurar el funcionamiento fiable del sistema de canalizaciones; b) controlar su estado; c) llevar a cabo el mantenimiento seguro y efectivo; d) acometer las actuaciones en caso de emergencia o incidente, de forma efectiva y responsable. Estas precauciones y disposiciones se deben incluir en el sistema de gestión. 10.1.2 Seguridad y medio ambiente

Todas las actuaciones de operación y mantenimiento se deben realizar de forma segura, de manera que se reduzca, en la medida de lo posible, el impacto medioambiental, y deben cumplir con los requerimientos de las reglamentaciones nacionales aplicables. Se deben tomar todas las precauciones necesarias para garantizar la seguridad del personal y del público en general, y proteger la propiedad, la instalación y el medio ambiente.


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10.2 Organización

En lo referente a la operación y al mantenimiento de las instalaciones, la organización debe ser tal que en primer lugar los recursos se correspondan con las necesidades. El objetivo de este equilibrio entre recursos y necesidades, es optimizar el funcionamiento seguro de la canalización con un coste óptimo de los recursos. Estos objetivos pueden alcanzarse de diferentes formas, dependiendo de la actuación del operador del sistema. La organización establecida para las funciones de operación y mantenimiento del sistema debe considerar los requisitos mínimos indicados a continuación: 1) Diagrama de la organización: El operador de la canalización debe tener un diagrama actualizado de la organización de gestión y mantenimiento. 2) Responsabilidades: El operador de la canalización debe identificar a las personas responsables, y su o sus delegados, para los campos de

actividad específicos, incluida, si es aplicable, la autorización de trabajo. 3) Personal y formación: El personal implicado debe estar familiarizado con, y debe tener acceso a, los procedimientos de operación. El

operador de la canalización debe proporcionar la formación adecuada para garantizar la seguridad en la operación y mantenimiento de la canalización.

4) Organización de reserva: El operador de la canalización debe tener prevista una organización de reserva disponible permanentemente, capaz

de corregir las averías de la canalización y acometer las actuaciones en caso de emergencia o incidente, de forma efectiva y responsable.

Esta organización debe disponer de materiales, equipamientos y herramientas adecuados para responder eficazmente

en las situaciones de emergencia e incidente. El personal debe disponer de un medio de comunicación efectivo en todos los lugares donde se estén realizando

trabajos.

10.3 Procedimientos de operación y de mantenimiento

El operador de la canalización debe incluir en los procedimientos de operación las informaciones necesarias para la gestión y el funcionamiento seguro del sistema de canalizaciones, en forma de reglas, instrucciones y directrices. Estos proce-dimientos deben formar parte integrante del sistema de gestión, se deben revisar regularmente de forma que se garantice su óptima efectividad, y, si es necesario, modificarlos. Estas informaciones deben incluir como mínimo: 1) las condiciones de operación; EJEMPLO Presión, temperatura, calidad del gas. 2) los límites de operación y las tolerancias permitidas; 3) las instrucciones aplicables a los centros de control; 4) los requerimientos para las autorizaciones de trabajo; 5) los procedimientos y las frecuencias aplicables a las operaciones de inspección y mantenimiento;


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6) la descripción de los equipos, los planos, los mapas y todas las disposiciones generales aplicables; 7) los requerimientos de la legislación en vigor, o las recomendaciones realizadas por los organismos de control. Se deben establecer procedimientos independientes para cada actividad específica.

10.4 Planes de emergencia

En caso de emergencia, se deben tomar sin demora todas las medidas necesarias para corregir el fallo o para restablecer la seguridad de las instalaciones y/o zonas circundantes. En los planes de emergencia deben estar previstos los fallos potenciales y los procedimientos a seguir en estos casos. Por esta razón, cada operador de la canalización debe disponer de un plan de emergencia escrito indicando los proce-dimientos y las instrucciones al personal de operación y mantenimiento implicado. Este plan debe contener, al menos, las siguientes informaciones: 1) un listado de personal, interno o externo, servicios y entidades, a los que es necesario avisar en caso de incidente; 2) procedimientos que definan las responsabilidades en caso de incidente; 3) procedimientos a aplicar para limitar las consecuencias de fugas, para controlar las situaciones peligrosas, y para

reparar los deterioros ocasionados; 4) procedimientos que permitan alertar a la organización de reserva, o servicios de emergencia contratados, y movilizar

los equipos y los materiales de emergencia; 5) una lista del equipo y materiales de emergencia disponibles para utilizar en la limitación de daños, y para realizar las

reparaciones. Los planes de emergencia se deben revisar regularmente, y se deben modificar si fuese necesario. Si se sospecha, o se confirma, la existencia de una fuga en la canalización, se debe actuar sin demora para evitar o limitar los daños o efectos en la zona circundante. Si existiese peligro para el público en general, las fugas de gas se deben notificar inmediatamente a las entidades apropiadas indicadas en el plan de emergencia. Se deben investigar las causas del incidente, y se deben tomar de forma inmediata todas las precauciones para evitar su repetición. Se debe redactar un informe del incidente en el que se recojan las causas identificadas, las conclusiones obtenidas y el proceso de reparación aplicado.

10.5 Documentación y registros

Los planes y la documentación necesaria de la canalización deben estar permanentemente actualizados. Los registros relativos a todas las actividades de mantenimiento y emergencia deben quedar archivados durante el período fijado por el operador de la canalización, o requerido por la legislación.

10.6 Puesta en servicio

La puesta en servicio se debe realizar de acuerdo con la Norma EN 12327. Adicionalmente, se debe considerar, en especial, la necesidad de secar la canalización antes de, o durante, la puesta en servicio. La puesta en servicio se debe realizar de manera que cualquier mezcla aire/gas sea evacuada de forma segura, y que no permanezca aire en la canalización. A continuación, se debe aumentar progresivamente, de forma controlada, la presión de gas de la canalización hasta alcanzar el valor requerido para su operación.


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Después de la instalación y transcurrido el tiempo suficiente para permitir la polarización de la canalización, se debe verificar la efectividad del sistema de protección catódica para asegurar la aceptación.

10.7 Puesta fuera de servicio

La puesta fuera de servicio se debe realizar de acuerdo con la Norma EN 12327. Los tramos de canalización que estén inactivos durante un largo período se deben poner, si es necesario, fuera de servicio.

10.8 Nueva puesta en servicio

La reutilización de instalaciones fuera de servicio se debe realizar de acuerdo con la Norma EN 12327. Antes, o durante la nueva puesta en servicio de este tipo de instalaciones, es primordial verificar que todos los trabajos han sido realizados y probados correctamente, en particular, los trabajos de soldadura, la verificación de la estanquidad, el control del estado del revestimiento y de la protección catódica. Durante el llenado de gas de la canalización, la presión no debe sobrepasar el límite permitido. Durante el llenado de gas, las válvulas se deben accionar de acuerdo con un procedimiento aprobado y en coordinación con el centro de control o el supervisor local correspondiente.

10.9 Mantenimiento, modificación y reparación 10.9.1 Generalidades

El operador de la canalización debe establecer procedimientos para los trabajos de mantenimiento, reparación y modi-ficación efectuados en el sistema de canalizaciones. Los controles se deben realizar para garantizar la seguridad de las instalaciones cuando se acometan trabajos en el sistema de canalizaciones. Estos controles deben asegurar que el personal está informado de los posibles riesgos y de las correspondientes precau-ciones que se deben mantener durante la realización de los trabajos. Los controles deberían asegurar también que la instalación y el equipo permanecen en un estado operacional apropiado una vez finalizados los trabajos. La frecuencia del mantenimiento se debe determinar por el propietario o el operador, en función de las condiciones de la canalización, o de circunstancias especiales, respetando los requerimientos de la legislación vigente. Pueden intervenir otros factores como situaciones locales específicas o probabilidades de deterioro. Todos los componentes esenciales para la operación segura del sistema se deben controlar, mantener, verificar, y accionar, de forma que se asegure su integridad y correcto funcionamiento. EJEMPLO Válvulas de corte, de retención y dispositivos de seguridad. Durante estos trabajos, se debe tener en cuenta la conservación del resto de servicios de terceros situados en su proximidad. 10.9.2 Control de la canalización y vigilancia de las actividades de terceros

Se debe realizar un control continuo de las canalizaciones y se deben registrar los parámetros, cuando sea necesario. a) Inspección del trazado de la canalización: Se debe inspeccionar periódicamente el trazado de la canalización, por ejemplo, se debe verificar el estado de las zonas

de servidumbre de la canalización y de las marcas del trazado. Se debe investigar cualquier actividad de terceros en, o adyacente a, las zonas de servidumbre de la canalización, que pudiera influir en la integridad de la misma.


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Si el control del trazado de las canalizaciones detecta construcciones u otras actividades susceptibles de influir en la seguridad de las mismas o del equipamiento de superficie, o si se han observado fugas o deterioros, las canalizacio-nes se deben inspeccionar físicamente. En este caso, se deben tomar inmediatamente medidas de emergencia apropiadas.

b) estanquidad de las canalizaciones: La estanquidad en las canalizaciones se debe verificar regularmente, con una frecuencia y un procedimiento en

función de la integridad de la canalización. c) componentes de la canalización: Los componentes de la canalización y aquellos sistemas de control que sean fundamentales para la operación segura

de la misma, se deben verificar regularmente y se debe reparar, sin demora, cualquier problema encontrado. d) prevención de la corrosión: Se deben realizar revisiones periódicas para asegurar que los sistemas de prevención de la corrosión de las tuberías

enterradas y aéreas, funcionan satisfactoriamente. Se debe poner especial atención a las canalizaciones que estén sometidas a interferencias, o corrientes vagabundas. Cualquier defecto del sistema de protección catódica se debe reparar una vez determinada su causa.

e) control de presión: Por razones de seguridad, la presión de la canalización se registrará en puntos representativos de la misma. 10.9.3 Realización de las reparaciones y modificaciones

Durante la realización de los trabajos, se deben tomar precauciones para garantizar que no se forman mezclas peligrosas de gas. Si esto no se puede garantizar, se deben tomar precauciones adecuadas para evitar riesgos a las personas y a la zona circundante. El soldeo, el corte, el esmerilado y otros trabajos similares, pueden realizarse en una canalización en servicio siempre que el diseño de la misma, el material del tubo, y las técnicas establecidas, permitan que tales trabajos puedan realizarse con seguridad. Al finalizar estos trabajos, la protección contra la corrosión (revestimiento, protección catódica) se debe reponer cuida-dosamente a su estado original. 10.9.4 Trabajos que implican el corte de la canalización

Antes de cortar la canalización, se deben tomar precauciones técnicas adecuadas para asegurar que no existe posibilidad de una ignición incontrolada de gas. Antes de iniciar los trabajos, el tramo de la canalización se debe aislar, despresurizar y, si fuese necesario, purgar. Se deben tomar precauciones para asegurar que no pueda entrar gas en ningún tramo de la canalización en el que se hayan realizado los trabajos. 10.9.5 Trabajos en canalizaciones en servicio

Cuando se actúe sobre canalizaciones en servicio, incluidos los trabajos que impliquen generación de calor, se deben tomar precauciones adecuadas para evitar el escape de gas y otros riesgos. Si el procedimiento elegido no puede aplicarse en la canalización a su presión normal de operación, la presión en el tramo de la canalización en cuestión se debe reducir, de forma controlada, hasta el nivel requerido, y se debe mantener en este estado mientras que se realicen los trabajos.


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10.9.6 Actividades especiales de mantenimiento y otras actividades

Los sistemas de canalizaciones pueden tener tramos que necesiten un mantenimiento especial en ciertos puntos. Frecuen-temente se identifican puntos complementarios, en términos medioambientales locales, que imponen requerimientos de diseño especiales. Estos puntos especiales incluyen, entre otros: − cruces aéreos; − cruces de cursos de agua; − tubos de protección; EJEMPLO Bajo calzadas, vías ferroviarias u otras configuraciones. − zonas de asientos o deslizamientos de tierra; − canalizaciones en zonas de hundimientos por explotaciones mineras. a) Cruces aéreos: El objetivo de las acciones de mantenimiento es verificar: 1) el estado de la protección mecánica del cruce; 2) el estado de la pintura o del revestimiento de la canalización; 3) el estado del sistema de soporte de las tuberías. EJEMPLO 1 Estabilidad, integridad, pintura de protección. Las operaciones de mantenimiento y su frecuencia se deben realizar de forma que permitan verificar la totalidad

de las partes aéreas de la canalización. Se debe poner una especial atención a la zona de transición entre la zona aérea y la zona enterrada, susceptible de presentar corrosiones.

Las operaciones de mantenimiento y su frecuencia se deben adaptar a las condiciones atmosféricas. EJEMPLO 2 En zonas costeras o industriales. b) Cruces de cursos de agua: El objetivo de las acciones de mantenimiento es verificar: 1) la estabilidad del lecho y de las orillas del río; 2) la erosión de las orillas y los depósitos de aluviones; 3) el estado de la canalización y de su recubrimiento. Las operaciones de mantenimiento deben incluir el control de la profundidad del agua y el registro de aconte-

cimientos tales como crecidas y sus consecuencias en las orillas. Los trabajos de inspección y mantenimiento se deberían definir de acuerdo con las autoridades nacionales o locales,

o con el organismo emisor de las licencias.


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c) Tubos de protección: El objetivo de las acciones de mantenimiento es verificar: 1) el estado del tubo de protección (movimiento del terreno) y eventualmente el del tubo interior; 2) la ausencia de continuidad eléctrica entre el tubo de protección y el tubo. d) Zonas de asientos o deslizamientos de tierra: Si los controles o estudios del terreno demuestran que ciertos tramos de la canalización pueden estar sometidos a

esfuerzos complementarios debidos a asientos o deslizamientos del terreno, se deben realizar controles visuales específicos y, si es necesario, controles instrumentales de la canalización y el terreno. Se deben tomar las medidas apropiadas para asegurar que no se sobrepasan los límites permitidos.

e) Canalizaciones en zonas de hundimientos por explotaciones mineras: El operador debe realizar verificaciones periódicas para evaluar la influencia de estos fenómenos en la operación de

la canalización. Si se prevén repercusiones perjudiciales en las instalaciones, el operador debe determinar las acciones requeridas de acuerdo con un experto cualificado en el sector minero.

10.10 Abandono de las instalaciones

Las canalizaciones, o tramos, abandonados se deben aislar del sistema en servicio y se deben purgar para evitar que se conviertan en causas de riesgos o perjuicios. Estos tramos abandonados pueden llenarse con un gas inerte o un producto adecuado.


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ANEXO A (Informativo)

ZONAS DE ASIENTOS A.1 Generalidades

Las zonas de asientos se caracterizan por la existencia de estratos de holoceno bajo la canalización. Un tramo de canalización puede estar sujeto a asientos cuando atraviesa zonas elevadas sobre estratos de terreno blando. La magnitud del asiento es función del espesor, de la profundidad, y del tipo de estrato del terreno blando, así como de la altura y de la antigüedad de la zona elevada. El proceso de consolidación puede requerir varios años. EJEMPLO Una zona elevada puede ser un dique o carretera. Una posterior elevación y/o extensión del tramo elevado, o disminución del nivel de la capa freática, supone el comienzo de un nuevo proceso de consolidación. Los asientos en el caso de tramos elevados, sobre estratos de terreno blandos, originan tensiones elevadas en las zonas de transición del tramo elevado, o en la zona de transición entre los soportes fijos (por ejemplo, estaciones), y el terreno natural. A.2 Procedimiento

A lo largo del trazado general se deben identificar los tramos de canalización susceptibles de atravesar zonas de asientos diferenciales. EJEMPLO Cruces de diques y zonas elevadas. Se debe disponer de las siguientes informaciones: 1) los datos geotécnicos generales, la formación, la naturaleza, las características, la profundidad y el espesor de las capas

de terreno blando; 2) los datos geohidrológicos generales y piezométricos; 3) las informaciones de la administración/de las autoridades locales referentes a los asientos. Los asientos diferenciales en los cruces se deberían evaluar a partir de la información disponible. En los casos dudosos, se deberían realizar ensayos de consolidación en muestras representativas del terreno. El asiento de los estratos puede calcularse con ayuda de fórmulas convencionales (bibliografía [1], [2], y [3]). A.3 Asientos durante la construcción

Además de los asientos de consolidación, se deberían tener en cuenta los asientos debidos a las obras de construcción. Estos dos tipos de asiento son el resultado de alteraciones del terreno, y de la utilización de diferentes técnicas constructivas: a) en el caso de cruces por perforación o excavación, se puede asumir una diferencia brusca del asiento en el punto de

transición entre la perforación y la zanja a cielo abierto. El tubo tendido en la zanja es objeto de asientos superiores a los del tubo perforado o excavado. La diferencia de asiento se denomina X;


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b) en el caso de canalizaciones tendidas en zanjas a cielo abierto, se puede asumir que existen diferencias en los asientos de construcción, debidas al tratamiento irregular del terreno a lo largo de la zanja. Para los cálculos se supone que el asiento de construcción aumenta progresivamente desde 0 hasta X milímetros en una distancia L, y vuelve a conti-nuación a 0. El cálculo se basa por tanto en una distancia igual a 2L;

Los valores de X son función del tipo de terreno (arcilla/turba, o arena, y del grado de consolidación/ compactación),

de las técnicas constructivas (secas, húmedas), y del diámetro de la canalización. Los valores de X pueden encontrarse en la bibliografía [4]. Si durante la excavación para la canalización se produce un esponjamiento considerable, los valores de X tomados

para el asiento de construcción se incrementan por la magnitud del esponjamiento. EJEMPLO En el caso de cruces por excavación/perforación. La longitud L debería estar comprendida entre 20 m y 50 m. Entre estos valores, L (en milímetros), puede calcularse

a partir de la fórmula:

4v

410

E IL

D k

× ×= ××

(A.1)

donde D es el diámetro exterior, en milímetros (mm); I es el momento de inercia de la canalización, en milímetros a la cuarta potencia (mm4); E es el módulo de elasticidad del material de la canalización, en newton por milímetro cuadrado (N/mm2); kv es el coeficiente vertical de reacción del terreno, en newton por milímetro cúbico (N/mm3).

vb

nom0,02

E kX

Tσ ×

= × × (A.2)

r v0,03Q X D k= × × × (A.3)

z v0,0004Q X D k= × × × (A.4)

donde σb es la tensión longitudinal de flexión, en newton por milímetro cuadrado (N/mm2); Qr es la reacción del terreno, en newton por milímetro (N/mm) (véase la figura A.2); Qz es la carga de asiento, en newton por milímetro (N/mm) (véase la figura A.2); Tnom es el espesor nominal del tubo, en milímetros (mm). A.4 Cálculo de tensiones

El análisis realizado sobre los tramos enterrados de las canalizaciones puede realizarse según uno de los dos criterios indicados a continuación:


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1) cálculo de tensiones según el modelo de 2) cálculo simplificado de tensiones (véase

A.4.1 Interacción entre el tubo y el terren

La canalización se comporta como una vigaconstrucción (véase la figura A.1)

Leyenda

1 Fondo de la canalización antes de la deformación

2 Fondo de la canalización después de la deformación

3 Z

4 Presión pasiva del terreno (Qz máx.)

5 0 = Zona de apoyo, reacción máxima: resistencia lí

Figura A.1 − Como resultado de un asiento del terreno baparcial o totalmente este movimiento del terr La carga requerida para obtener esto se denterreno situado bajo la canalización (por moderechas e izquierda de apoyo de la zona de Esto origina momentos de flexión a lo largigualmente fuerzas de tracción en el sentido En las zonas de apoyo, esto produce un aum La magnitud de la carga de asiento y de las rla canalización y del terreno.

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viga (véase A.4.1);

A.4.2)

no: la canalización considerada como una viga

a cuando el terreno es objeto de un asiento diferencial

n

ímite

− Canalización considerada como una viga

ajo la canalización, el terreno situado por encima de ellareno, en función de la rigidez del tramo.

nomina "carga de asiento" (Qz). Esta carga no se transmomentos y fuerzas tangenciales en la pared del tubo), asiento.

go del eje longitudinal del tubo, y fuerzas transversaleaxial (efecto catenaria).

ento de las reacciones del terreno para contrarrestar la c

reacciones del terreno está limitada por el valor del asien

l, o de un asiento de

a la obligará a seguir

mite directamente al sino hacia las zonas

es. Pueden generarse

carga de asiento.

nto y de la rigidez de


El límite superior de la carga de asiento Qz esobre el tubo (presión pasiva del suelo) y el p Siempre que Qz sea inferior a la presión neusenta en la figura A.2) a las zonas de apoyo (Qal terreno situado por debajo de la canalizaci

Leyenda

1 Qz

2 Qr = reacción del terreno

Figura A.2 Los cálculos de tensión se deberían realizar tes del terreno. El factor de contingencia para el asiento de en dos muestras representativas. Si está baterreno, el factor de contingencia es igual fijados, el factor de contingencia es igual a de las características mecánicas del terreno,tomadas. Se debería determinar si los asiento

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es igual a la suma de los límites superiores de la presión peso de la canalización (Qp + Qw).

utra Qn del terreno, además de la transmisión indirecta dQr en la figura A.2), el resto de la carga (Qn+Qw-Qz) se traión.

− Carga de asiento y reacción del terreno

de acuerdo con los apartados 7.3 y 7.4, utilizando los d

consolidación (valor medio) es igual a 1,5 si el asiento asado en tres muestras representativas de cada estratoa 1,3. Cuando el asiento está controlado en relación a1,1. Si se conocen las propiedades geotécnicas de la zo, no es necesario basar el factor de contingencia en el os previstos son valores medios, o valores característico

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del terreno que actúa

de Qz (como se repre-ansmite directamente

datos correspondien-

previsto está basado o de compresión del a indicadores físicos ona y las variaciones número de muestras s.


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A.4.2 Procedimiento de cálculo simplificado

A partir de los resultados de los estudios anteriores, pueden evitarse los cálculos para ciertos tramos de canalización (siempre que se cumplan unas determinadas condiciones) y es suficiente calcular la tensión circunferencial debida a la presión interna, de acuerdo con el apartado 7.2, siendo: a) para los tramos normales fo = 0,72; b) para los cruces con calzadas, cunetas, canales, y cursos naturales de agua sin diques: − excavaciones a cielo abierto fo = 0,67; − perforación/excavación fo = 0,55. Pueden utilizarse procedimientos simplificados de cálculo cuando se cumplan las siguientes condiciones: 1) relación D/Tmín. Rt0,5 = 480 N/mm2 D/Tmín. ≤ 106; Rt0,5 = 415 N/mm2 D/Tmín. ≤ 92; Rt0,5 = 360 N/mm2 D/Tmín. ≤ 80; Rt0,5 = 240 N/mm2 D/Tmín. ≤ 70; 2) la profundidad de enterramiento sobre la generatriz superior de la canalización sea inferior o igual a 2,5 m. Los

requisitos referentes a esta profundidad no son aplicables si puede demostrarse que la tensión efectiva en la parte superior del tubo es inferior o igual a 65 kN/m2,

3) el espesor nominal del tubo utilizado en el tramo sea superior o igual a 4,78 mm; 4) el asiento diferencial debido a la consolidación sea inferior o igual a 100 mm. Este asiento diferencial debería

aumentar progresivamente desde 0 hasta el valor máximo y volver a 0, en una distancia mínima de 2 m × 20 m, y el asiento debido a la construcción no sobrepasa los valores previstos para la construcción normal de una canalización, cuando no se toman medidas especiales;

5) las canalizaciones no atraviesen potenciales planos de rotura, o zonas de hundimientos por explotaciones mineras; 6) el tramo de canalización considerado no incorpora curvas inferiores a 20 D; 7) la diferencia máxima entre la temperatura de instalación y la temperatura máxima o mínima, sea inferior o igual a 35 ºC.

El rango de temperaturas es de -40 ºC a +60 ºC. Si aparecen empujes verticales originados por heladas, véase el anexo C.

Cuando la canalización incorpora curvas inferiores a 20 D, se aplican los siguientes criterios complementarios o alternativos:

− si existen curvas horizontales, la diferencia máxima entre la temperatura de instalación y las temperaturas máxima o

mínima, es inferior o igual a 20 ºC (en lugar de 35 ºC) para los diámetros inferiores o iguales a 300 mm; − la distancia mínima entre las curvas horizontales de diámetro D inferior a 450 mm es de 2,0 m. Cuando los cruces se realizan por perforación o excavación en fosas de trabajo y cuando las curvas instaladas sean

de diámetro inferior a 20 D, se aplican los siguientes criterios complementarios o alternativos:


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− el espesor de pared de las curvas se calculará como se indica en el apartado 7.10.2, siendo fo = 0,55 igual que para los cruces.

− relación D/Tmín. (tubería recta): Rt0,5 = 480 N/mm2 D/Tmín. ≤ 81; Rt0,5 = 415 N/mm2 D/Tmín. ≤ 70; Rt0,5 = 360 N/mm2 D/Tmín. ≤ 61; Rt0,5 = 240 N/mm2 D/Tmín. ≤ 57; − cuando D sea inferior a 450 mm, la curva se sitúa del lado contrario al del pozo de trabajo. A.5 Control

El asiento de la canalización se debería verificar periódicamente, especialmente en zonas donde el asiento requiera la elevación de diques, o la disminución del nivel freático, y en cruces de calzadas u otros. Los resultados se deberían comparar con los previstos en el estudio geotécnico original. A.6 Actuación en caso de que se sobrepasen los valores límites admisibles

Si se sobrepasan los valores límites admisibles, pueden realizarse las siguientes actuaciones: a) durante el diseño: 1) cargar previamente la pista o zona considerada antes de la construcción, para obtener un asiento previo; 2) en el caso de zonas elevadas, evitar, si es posible, los soportes por pilotes; b) durante/después de la instalación: 1) excavar y elevar el tramo de canalización, y volver a tenderlo después de compactar el terreno, bajo la canalización; 2) sustituir el terreno en el relleno de la excavación con un material más ligero para reducir el asiento. A.7 Bibliografía [1] K. Terzaghi, R.B. Peck: "Soil Mechanics in Engineering Practice", John Wiley & Sons Inc., New York, 1948. [2] H.F. Winterkorn, Hsai-Yang: "Foundation Engineering Handbook", Van Nostrand Reinhold, New York, London, 1975. [3] A.W. Koppejan: "A Formula combining the Terzaghi Load - Compression Relationship and the Buisman Secular

Time Effect", Proc. Second Congress of the International Society for Soil Mechanics and Foundation Engineering, 1948.

[4] H.J.A.M. Hergarden: "Enkele geotechnische aspecten bij de aanleg van leidingen. Some geotechnical aspects of

pipeline construction" (in Dutch), Report CO-322680/7, Delft Geotechnics, March 1992. [5] D. Poulus: ”Elastic solutions for soil and rock mechanics”, John Wiley & Sons Inc., New York, 1974. [6] C. Desai: ”Numerical methods in geotechnical engineering”, McGraw-Hill, Book company, New York, 1976.


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ANEXO B (Informativo)

HUNDIMIENTOS EN ZONAS MINERAS B.1 Generalidades

El hundimiento de la superficie del terreno se origina cuando se retiran los materiales de las capas subterráneas, como sucede durante la explotación de una mina de grandes dimensiones. El hundimiento máximo es inferior a la altura del filón, debido a que: 1) la rotura del estrato superior, en su hundimiento, origina un vacío, reduciendo el volumen de materiales requerido

para sustituir los retirados; y 2) la retracción de los materiales sobre los bordes de la zona minada origina la extensión de la zona de hundimiento. Las canalizaciones enterradas adoptan estos movimientos dentro de ciertos límites, debido a que la presión de las cargas superiores varía y a que el rozamiento entre la superficie del tubo y el terreno de relleno, transfiere la presión lateral del terreno. B.2 Procedimiento

Se deberían identificar las operaciones de explotación minera proyectadas a lo largo del trazado general de la canalización. Se debería disponer de las siguientes informaciones: 1) extensión de la explotación minera (es decir, anchura, profundidad y espesor) y su orientación en relación con la

canalización; 2) detalles geológicos; 3) duración del programa de la explotación minera; 4) explotaciones mineras antiguas. Se deberían considerar los niveles de tensiones residuales debidas a movimientos

anteriores del terreno. Las consecuencias de las operaciones de explotación minera previstas (asientos y desplazamientos horizontales del terreno), se deberían evaluar a partir de las informaciones disponibles. Se deberían determinar las tensiones que contrarrestan los movimientos relativos entre el tubo y el terreno. B.3 Cálculo de tensiones

Los cálculos de diseño se deberían realizar de acuerdo con los apartados 7.3 y 7.4, utilizando los datos apropiados. Se deberían evaluar las tensiones residuales debidas a las cargas o hundimientos anteriores, que puede ser necesario adicionar. Se deberían determinar las tensiones resultantes de compresión y de tracción, para la totalidad del tramo de la canalización, hasta un punto situado fuera de la zona de explotación minera.


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B.4 Actuación en caso de que se sobrepasen los valores límites admisibles

Si se sobrepasan los valores límites admisibles, o si existe una posibilidad de que se sobrepasen, durante las operaciones de explotación minera, pueden realizarse las siguientes actuaciones: 1) sustitución del terreno de relleno por material de bajo coeficiente de rozamiento; 2) utilización de curvas de dilatación o juntas deslizantes; 3) nueva definición de la geometría del tubo; 4) excavación de grandes longitudes de canalización, dejándolas a cielo abierto durante el período de explotación

minera con el fin de proteger el tubo de los movimientos del terreno causantes del problema. Esta actuación sólo debería considerarse como una medida a corto plazo, teniendo en cuenta los problemas medioambientales y de seguridad, así como la influencia de las variaciones de la temperatura de operación de la canalización;

5) revisión de los datos de operación; 6) medición y corte de las deformaciones para disminuir la tensión. B.5 Control

Cuando se conozca que las actividades de explotación minera puedan influir en las canalizaciones o estaciones, se debería mantener un contacto frecuente con la compañía de explotación minera. Es importante tener información precisa de la posición final del tramo de canalización en relación con las tensiones ya existentes en el mismo. Cuando se prevean tensiones elevadas, debido a las incertidumbres de las operaciones de explotación minera, se deberían medir las tensiones en los puntos de tensiones elevadas, y se deberían controlar los movimientos del terreno, para evaluar las consecuencias de las operaciones de la explotación minera. B.6 Bibliografía [1] B.N. Whittaker, D.J. Reddish: "Subsidence - Occurrence, Prediction and Control", Development in Geotechnical

Engineering 56, Elsevier, 1989. [2] Subsidence Engineer's Handbook, National Coal Board, Second (Revised) Edition Mining Department (U.K.),

1975. [3] D.R. Cole, N.C. Rogers: "Mining operational experience", presented to the Midlands Gas Association, 1985. [4] G. Drasdo: "Auswirkungen des untertägigen Bergbaus auf Wasserleitung", 3 R International, 30 (1991), Heft 4,

April. [5] R. Hüning, H. Geissmann: “Uberlegungen zum Einsatz von Gasdruckleitungen aus PE-hart in Bergsenkungsgebieten”,

gwf-gas/erdgas 120 (1979), Nr. 4, S. 197/200. [6] H. Geilenkeuser: "Untersuchungen über die Bewegung von Rohrleitungen in der Erde unter dem Einfluß von

äußeren Kräften", Gesammelte Berichte aus Betrieb und Forschung der Ruhrgas Aktiengesellschaft, Nr. 11, 1962.

[7] W. Kiwitt: "Über das Verhalten von erdverlegten Rohrleitungen unter akuter Bergbaueinwirkung". Dissertation,

Technische Universität Clausthal, 1973.


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ANEXO C (Informativo)

EMPUJES DEBIDOS A HELADAS DEL TERRENO C.1 Generalidades

Los empujes verticales debidos a la congelación del terreno se producen cuando la temperatura del terreno a la profun-didad del tramo de canalización considerado, es inferior a 0 ºC o cuando el terreno es susceptible de helarse. EJEMPLO 1 Temperatura del gas inferior a 0 ºC, o profundidad de filtración del hielo en el terreno superior a la altura de relleno. Un empuje diferencial a lo largo de la canalización origina tensiones, entre otras: a) en los cruces donde la filtración del hielo es más fuerte, como a lo largo de caminos forestales en los que pudiera

producirse un empuje vertical irregular durante el deshielo de las nevadas; b) donde existan características del terreno ampliamente variable; c) en la transición entre los soportes fijos y las secciones soportadas por la zanja. EJEMPLO 2 Delante y detrás de las estaciones. La carga es debida al aumento del volumen y a la rigidez del terreno helado. Este aumento de volumen puede simularse mediante la representación del perfil de empuje por heladas del suelo. C.2 Procedimiento

Se debería determinar la tendencia del terreno a la congelación a partir de un estudio geotécnico. Se debería determinar el empuje vertical resultante al nivel del tubo a partir de un modelo apropiado. EJEMPLO Referencia de la bibliografía [2]. Se deberían indicar las propiedades del terreno, en condiciones de heladas y sin heladas. Se debería establecer claramente si el empuje vertical debido a las heladas del terreno calculado, es un valor característico, o un valor medio. C.3 Cálculo de tensiones

Este análisis se debería realizar de acuerdo con los apartados 7.3 y 7.4. El módulo de reacción del terreno a lo largo del tramo de canalización en el modelo de cálculo, debería representar la situación para un terreno con heladas y sin heladas. C.4 Otras medidas posibles

Cuando la tensión del tramo de canalización considerado no puede cumplir los criterios requeridos, se deberían utilizar otras técnicas para contrarrestar los efectos de la congelación, o para anular el mecanismo que la origina: 1) sustitución (selectiva) del terreno; 2) modificación de la composición del terreno con aditivos; 3) drenaje;


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4) aislamiento del terreno para disminuir el empuje por heladas, o desviarlo hacia un emplazamiento menos crítico. NOTA Puede ser necesario considerar otros mecanismos de actuación del hielo, tales como el deshielo y los gripajes por congelación. C.5 Bibliografía [1] "Soil mechanics for road engineers", Department of the Environment, Transport and Road Research Laboratory,

Her Majesty's Stationary Office, London 1952, Tenth impression 1974. [2] J.F. Nixon: “Pipeline frost heave predictions using the segregation potential frost heave method”, Proceedings

6th International Conference on Subsea Mechanics and Arctic Engineering, Houston, 1987. [3] L.E. Carlson, J.F. Nixon: “Subsoil investigation of ice lensing at the Calgary, Canada, frost heave test facility”,

Can. Geotech. J., pp. 307-319, vol. 25, 1988. [4] "A ground freezing test facility", 1992, Geotechnical Science Laboratories, Carleton University, Ottawa, Canada. [5] Nymann: “Thaw settlement analysis for buried pipelines in permafrost”, Pipelines in adverse environments 2.


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ANEXO D (Informativo)

ZONAS DE DESLIZAMIENTO DEL TERRENO D.1 Generalidades

Los deslizamientos de terreno son movimientos que pueden presentarse por la disminución de la resistencia al ciza-llamiento del terreno o por sacudidas sísmicas. Es improbable que las canalizaciones puedan resistir las deformaciones debidas a fuertes deslizamientos, en translación y en rotación, del terreno. No obstante, es posible calcular estas deformaciones cuando la inestabilidad origina despren-dimientos y deslizamientos superficiales. Los deslizamientos del terreno se caracterizan por la extensión y la profundidad de la zona afectada, así como por la velocidad y la dirección del movimiento. La clasificación de Varnes (bibliografía [1]) es la referencia actual para los movimientos gravitatorios. Ciertas configuraciones pueden ser especialmente peligrosas, por la existencia de puntos fijos en los que se concentran las tensiones debidas a los desplazamientos de la canalización generados por los deslizamientos del terreno. Las curvas y otras tensiones de la canalización dan lugar a diferentes niveles de flexibilidad, que pueden originar la obstrucción, e incluso la rotura, de las mismas. EJEMPLO Si la canalización es paralela a la dirección del deslizamiento del terreno, la curva situada en la parte baja (normalmente adyacente al

cruce con un río o una calzada) es el punto más crítico. D.2 Procedimiento

Los programas de cuantificación de los riesgos de deslizamiento del terreno deberían incluir la identificación, y la investigación, de las zonas que presentan señales de movimientos, así como pendientes potencialmente inestables. Las fotografías aéreas son una ayuda apreciable para la identificación de las zonas que han sido objeto de desplazamien-tos recientes. Las imágenes por infrarrojos son normalmente un complemento de información considerable. Al margen de los signos geomorfológicos característicos de los movimientos del terreno, se deberían considerar, además del estudio geotécnico, el resto de elementos no estrictamente geológicos que pueden indicar una cierta actividad de deslizamiento, con el fin de obtener: 1) la profundidad y extensión del deslizamiento del terreno; 2) el vector de desplazamiento (velocidad y dirección del movimiento); 3) la variación de nivel del estrato; 4) el nivel freático; 5) los parámetros geotécnicos del terreno. EJEMPLO 1 Fisuras en los edificios o en las calzadas, estacas y árboles torcidos. Se debería determinar la posición del eje del tubo en relación al movimiento, su posición en el deslizamiento, y los parámetros geométricos (en particular las curvas horizontales y verticales). Cuando en las zonas sísmicas exista inestabilidad potencial, se deberían realizar estudios de estabilidad de las pendientes. EJEMPLO 2 Zona de disgregación, zona neutra, o zona de escalonamiento.


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D.3 Cálculo de tensiones

La magnitud de la tensión en el tubo es función de la anchura del volumen de terreno deslizado, de la dimensión y de la dirección del movimiento, de la resistencia al cizallamiento del terreno, del coeficiente de rozamiento entre el tubo y el terreno, así como de la profundidad a la que se encuentra el tubo. El ángulo de incidencia entre el tubo y el movimiento del terreno es muy importante, debido a que puede originar diferentes formas de deterioro del tubo, y conducir a diferentes tipos de análisis. Pueden ignorarse las acciones dinámicas durante el deslizamiento. Para calcular las tensiones y deformaciones de la canalización, es posible relacionar el tubo con el terreno adyacente e identificarlo con un modelo estructural, analizando a continuación un tramo específico o la totalidad del sistema. En el interior del terreno que desliza, los efectos del terreno pueden considerarse en forma de cargas repartidas, de desplazamientos obligados, o por descripción de condiciones intermedias. En el exterior del terreno que desliza, éste tiende a frenar los desplazamientos del tubo (véase bibliografía [3]). En estas condiciones la interacción terreno/tubo tiene un papel determinante. En el análisis de la interacción terreno/tubo, se debería seleccionar una fórmula que permita calcular las fuerzas y la resistencia ejercida por el terreno sobre la canalización. El valor de la resistencia y las fuerzas ejercidas sobre la canalización es una función no lineal del valor del despla-zamiento relativo entre el terreno y el tubo. En el caso de un deslizamiento transversal del terreno, la carga debida al terreno originará desplazamientos laterales, es decir, desplazamientos perpendiculares al eje longitudinal del tubo, que pueden llegar a ser considerables (véase bibliografía [4]). En estos casos, es generalmente inapropiada la teoría relativa a los movimientos de flexión de poca amplitud de una viga. Un análisis exacto de las consecuencias originadas por los desplazamientos transversales significativos del terreno, se basa en la utilización de procedimientos que consideren el comportamiento no lineal de la canalización y la teoría relativa al comportamiento no lineal del terreno para desplazamientos considerables. Para estos análisis, se pueden utilizar técnicas de elementos finitos con modelos simplificados de interacción. En el caso de deslizamientos longitudinales del terreno, es decir cuando el eje longitudinal de la canalización es paralelo al deslizamiento del terreno, las fuerzas de rozamiento entre el terreno y el tubo generan un campo de tensiones axiales. En este caso la canalización puede quedar excesivamente comprimida. Son posibles dos tipos de deformación: 1) la canalización puede soltarse del terreno y deformarse hacia arriba como una viga; 2) la canalización puede deformarse como una membrana y presentar alabeos y arrugas en su pared. Los cálculos de tensiones se deberían realizar de acuerdo con el apartado 7.4, utilizando los datos apropiados del terreno. D.4 Actuación en caso de que se sobrepasen los valores límites admisibles

Durante el diseño de la canalización, se debería apreciar que la conservación de la misma es mejor en el caso de esfuerzos de tracción, esta conservación se reduce significativamente cuando en la canalización aparecen esfuerzos considerables de compresión (véase bibliografía [5]). En ambos casos, las acciones que pueden originar una disminución del estado tensional de una canalización, son:


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1) una reducción de las fuerzas laterales generadas por el terreno, controlando el tipo de material de relleno, la compac-tación y la profundidad de enterramiento del tubo;

2) una reducción de las fuerzas longitudinales de rozamiento como se indicó anteriormente, controlando especialmente

el revestimiento de la canalización; 3) favorecer al máximo los movimientos de la canalización, eliminando los puntos de anclaje en la zona situada a

ambos lados del terreno deslizante; EJEMPLO 1 Los puntos de anclaje pueden ser, entre otros, curvas, conexiones en T, válvulas. 4) evitar que la canalización siga formas geométricas singulares que favorezcan la concentración de tensiones elevadas. Cuando las operaciones de control indiquen que las tensiones están próximas a los valores límites admisibles, o que tienden a aumentar regularmente, pueden aplicarse las siguientes acciones de atenuación: 5) la excavación de una zanja alrededor del tramo para disminuir las tensiones aplicadas; 6) el corte del tubo para eliminar la tensión; 7) la estabilización del terreno con trabajos adecuados, y/o la instalación de un sistema de drenaje (véase bibliografía [3]). EJEMPLO 2 Refuerzo de la pendiente mediante muretes, hormigón armado, taludes reforzados. D.5 Control

En función del estado de la zona atravesada, el control puede variar desde una simple inspección visual periódica, hasta el control mediante instrumentos, tanto de la zona, como de la canalización. En zonas inestables, los procedimientos de control de la canalización tienen dos problemas fundamentales inherentes: 1) ubicación estratégica de la instrumentación (extensómetros). Se deberían controlar en particular los tramos en los

que se prevén tensiones elevadas, así como los puntos de fuertes concentraciones de tensión; 2) determinación de los valores límites admisibles que, cuando se sobrepasan, requieren la aplicación de medidas de

atenuación. En este caso es importante conocer con precisión la posición real de construcción de la canalización en relación con las tensiones ya existentes en la misma.

Se deberían utilizar inclinómetros para medir los desplazamientos y la dirección de los mismos, y piezómetros para controlar el nivel de agua. D.6 Bibliografía [1] D.J. Varnes: “Slope movement types and processes - Landslide analysis and control”, Special report 176, Nat.

Acad. of Sciences, Washington, 1978. [2] Venzi, Mallardi: “Control of pipelines subject to landslides”, 15th World Gas Conference, Lausanne,

Switzerland, June 1982. [3] Kennedy, Nymann, Audibert: “Analysis of buried pipelines for seismic-induced ground distortions”, ASME 4th

National Congress on Pressure Vessel and Piping Technology; Portland, Oregon, June 1983. [4] Yeh: “Landslide effects to buried pipelines”, Numerical methods in geomechanics, Innsbruck, 1988.


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[5] Bea, Aurora: “Design of pipelines in mudslide areas”, Journal of Petroleum Technology, November 1983. [6] J.H. Greenwood, M.B. Bukovansky, G. Major: “Line-monitoring instruments prove effective for Western U.S.

areas subject to landslides”, Oil & Gas Journal, pp. 68-73, Feb. 17, 1986. [7] A. Olcese, C. Vescovo, M. Badaline, P. Baldelli, G. Palloni: “Monitoring of risk areas along pipelines in Italy”,

Interpraevent, Bern, 1992. [8] G. Stella, A. Olcese: “The Italian experience in crossing the Alps and Apennines”, 18th World Gas Conference,

Berlin, 1991, IGU/C3-91. [9] Cuscunà, Dallatorre, Bolzoni: “Controllo di metanodotti in aree instabili per mezzo di estensimetri a corde

vibranti: influenza della geometria della tubazione” 6E Congresso Nazionale del Associazione Italiana Prove Non Distruttive, Milan, 1990 (Italian version).


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ANEXO E (Informativo)

ZONAS DE ALTO RIESGO SÍSMICO E.1 Generalidades

En tierra, los riesgos sísmicos que afectan a las canalizaciones son: 1) movimientos vibratorios del terreno debidos a la propagación de las ondas sísmicas (sacudidas); 2) movimientos permanentes del terreno, incluyendo la formación de fallas, la licuefacción y los deslizamientos del

terreno. Las sacudidas del terreno suponen una consideración principal durante el diseño de los tramos de canalización aéreos. El comportamiento de las canalizaciones enterradas frente a las ondas sísmicas, está considerablemente influenciado por los desplazamientos importantes y permanentes del terreno. Las sacudidas no originan tensiones significativas en las canalizaciones rectas enterradas, excepto en la proximidad al epicentro, o en las zonas de fuerte intensidad sísmica. Las curvas y las conexiones en T son más vulnerables. E.2 Procedimiento

Si la actividad sísmica del área lo justifica, puede ser necesario realizar un estudio para cuantificar los riesgos sísmicos. Las fases principales del análisis de los riesgos sísmicos se esquematizan en la figura E.1.


Figu

La identificación y la caracterización de lasinvestigaciones geológicas y sismológicas, c La información de las características de las atenuación emplazamiento/fuente, deberían de obtener los valores de la intensidad sísmic E.3 Cálculo de tensiones E.3.1 Movimientos vibratorios del terren

En función del tipo de análisis, pueden utbibliografía [2] y [3]): 1) espectros de respuesta: indican la pr

durante determinados períodos; 2) mapas sísmicos regionales: representan

basándose en sus características sismoló 3) históricos de los movimientos del terr

o ficticios. Estos históricos deberían sercon la misma intensidad general y la mi

- 75 -

ra E.1 − Análisis del riesgo sísmico

s potenciales fuentes sísmicas adyacentes al emplazamicomo el análisis de los datos históricos referentes a los s

fuentes sísmicas, de las condiciones geológicas y geotestar integradas en modelos de probabilidades y de deteca en el emplazamiento (véase bibliografía [1]).

no (sacudidas)

tilizarse los siguientes métodos para definir los criter

obabilidad de sobrepasar los diferentes valores de mo

n la intensidad de las sacudidas correspondientes a la reógicas y geológicas;

reno: se utilizan para el análisis. Se deberían utilizar var representativos de las sacudidas que se prevé puedan psma frecuencia.

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iento, implican tanto eísmos.

técnicas, así como la erminación con el fin

rios sísmicos (véase

ovimientos de tierra

espuesta considerada,

arios históricos reales producirse en la obra,


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Para el análisis de las respuestas sísmicas de las canalizaciones aéreas y sus correspondientes instalaciones, se aplican tres procedimientos básicos (véase bibliografía [2]): a) un método con carga cuasiestática (código tipo); b) un método modal del espectro de respuesta; c) un análisis histórico. Si las canalizaciones aéreas recorren distancias relativamente grandes, se deberían considerar las variaciones de las ondas sísmicas en el espacio. Los diferentes puntos de soporte a lo largo de la canalización estarán sometidos a sacudidas, que difieren tanto en amplitud, como en fase. En lo referente a las canalizaciones sobre puentes, se deberían realizar dos análisis: − diseño de los puentes para resistir los efectos de los temblores de tierra; − diseño de la canalización de forma similar a la indicada para las canalizaciones aéreas. Para las canalizaciones enterradas, las características de tensión y amortiguación del terreno adyacente determinan que la amplificación dinámica no juega un papel importante en la respuesta sísmica del tubo. La carga sísmica puede, por tanto, considerarse como una carga seudoestática. Pueden evaluarse los efectos producidos en una canalización enterrada por las ondas sísmicas de deformación elástica, utilizando métodos analíticos simplificados, o métodos numéricos (véase bibliografía [2], [3] y [4]). La elección del modelo adecuado, se debería realiza en función del tipo e importancia de la canalización diseñada, así como de la calidad de los datos geotécnicos disponibles, y que puedan obtenerse. Los métodos simplificados son generalmente válidos para los cálculos preliminares. Se deberían considerar métodos de análisis más rigurosos cuando los resultados de esta evaluación indiquen que se requieren precauciones especiales para garantizar un funcionamiento aceptable, o cuando la canalización es muy importante o compleja. Las canalizaciones rectas enterradas pueden considerarse como ancladas de forma rígida al terreno adyacente; no existe desplazamiento relativo entre el tubo y el terreno, por lo que tienen las mismas tensiones, es decir, “el campo libre” de deformación del terreno (véase bibliografía [3]). En terrenos blandos, donde el tubo es muy rígido en relación a éste, el estudio anterior puede conducir a un diseño muy conservador, y es importante un análisis de la interacción terreno/tubo. La interacción terreno/tubo debería considerarse igualmente, en el análisis de las canalizaciones enterradas con curvas y conexiones en T. En ningún caso, se deberían sobrepasar los valores de tensión/deformación indicados en el apartado 7.4.

E.3.2 Movimientos permanentes del terreno

Los efectos de los movimientos permanentes del terreno en las canalizaciones enterradas, se evalúan mediante: 1) localización de las zonas de riesgo geotécnico; 2) estimación de los patrones del posible desplazamiento de terreno; 3) determinación de las tensiones y deformaciones de las canalizaciones, mediante de modelos de interacción terreno/

tubo. El análisis de la interacción terreno/tubo requiere la aplicación de un procedimiento que considere el comportamiento no lineal del volumen de terreno adyacente al tubo, las consecuencias de los desplazamientos importantes y el compor-tamiento no elástico de los tubos.


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Los procedimientos analíticos aplicados a los tubos rectos se incluyen en la bibliografía [2], [4] y [5]. Cuando la confi-guración de la canalización es compleja (por ejemplo, tridimensional), el análisis informatizado por elementos finitos es un procedimiento útil. La canalización se identifica con la forma de una viga (véase bibliografía [2]) o de una concha (véase bibliografía [6]). La interacción terreno/tubo se modela por métodos simplificados. El desplazamiento previsto no debería conducir a tensiones/deformaciones en el tubo que sobrepasen los valores indicados en el apartado 7.4.

E.3.3 Actuación en caso de que se sobrepasen los valores límites admisibles

Durante la fase de diseño, para evitar que se sobrepasen los valores límites admisibles, el proyectista debería considerar las siguientes recomendaciones: Para canalizaciones aéreas: − asegurar cierta ductilidad en las uniones y conexiones. Para las canalizaciones enterradas: 1) evitar el cruce de terrenos que pudieran originar una amplificación importante de las ondas sísmicas, y una discon-

tinuidad horizontal entre terrenos firmes y blandos; 2) colocar la canalización en una zanja sobredimensionada rodeada de relleno granular de baja/media cohesión; 3) reducir el rozamiento entre el terreno y el tubo; 4) para el cruce de una falla, seleccionar una alineación del tubo con la que se evite cualquier compresión; 5) no colocar los posibles elementos de anclaje (conexiones en T, curvas cerradas, bridas) dentro de las zonas de anclaje a

ambos lados de la falla. E.4 Bibliografía [1] Cornell: “Engineering seismic risk analysis”, Bulletin of the Seismological Society of America, vol. 58, 1968. [2] Committee on Gas and Liquid Fuel Pipelines: “Guidelines for the seismic design of oil and gas systems”, ASCE,

New York, 1984. [3] St. John, Zahrah: “A seismic design of underground structures”, Tunnelling and Underground Space

Technology, vol. 2, no. 2, 1987. [4] O'Rourke, Grigoriu, Khater: “Seismic response of buried pipelines”, Pressure vessel and piping technology, A

decade of progress, 1985. [5] L.R.L. Wang, Y.H. Yeh: “A refined seismic analysis and design of buried pipeline for fault movement”, EESD,

vol. 12, pp. 75-96, January/February 1985. [6] Tawfik, O'Rourke: “Analysis of pipelines under large soil deformation”, Cornell Geotechnical Engineering,

Ithaca, New York, 1986. [7] M. Aiqbal, E.D. Goodling jr.: “Seismic design of buried piping”, 2nd ASCE Special Conference on Structural

Design of Nuclear Plant Facilities, New Orleans, December 1974. [8] N.M. Newmark: “Pipeline design to resist large fault displacements”, Proceedings of the 1st USNCEE, EERJ,

Oakland, California, 1975.


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[9] R.P. Kennedy, Chow, Williamson: “Fault movement effects on buried oil pipelines”, Transportation Eng. Journal of ASCE, vol. 103, no. TE5, 1977.

[10] R.P. Kennedy, A.C. Darrow, S.A. Short: “General considerations for seismic design of oil pipeline systems”,

ASCE, CSKLEG, Los Angeles, 1977. [11] Toki, Fukumori, Sako, Tsubakimoto: “Recommended practice for earthquake-resistant design of high-pressure

gas pipelines”, International Symposium on Pipeline Earthquake Engineering. 4th Congress on Pressure Vessel and Piping Technology, Portland, Oregon, June 19-24, 1983, edited by Teoman Ariman, University of Tulsa, ASME.

[12] Saito, Nishio, Katayama: “Recommended practice for earthquake-resistant design of medium and low-pressure

gas pipelines”, Earthquake behaviour and safety of oil and gas storage facilities, buried pipelines and equipment, vol. 77, 1983.

[13] C.L. Taylor, L.S. Cluff: “Fault displacement and ground deformation associated with surface faulting”, ASCE,

CSKLEG, Los Angeles, 1977. [14] S. Takada: “Earthquake-resistant design of underground pipelines”, New Delhi, 1977. [15] J.B. Berril: “Building over faults: a procedure for evaluating risk”, EESD, vol. 11, no. 3, pp. 427-436, May/June

1983. [16] A.S. Kiremidjian: “Reliability of structures subjected to differential fault slip”, EESD, vol. 12, no. 5, pp. 603-

618, September/October 1984. [17] J.A. Whitelaw, D.W. Reppond: “Design for buried pipeline can reduce seismic hazards”, Oil & Gas Journal, pp.

62-70, October 17, 1988. [18] Hindy, Novak: “Earthquake response of underground pipelines”, Earthquake Engineering and Structural

Dynamics, vol. 7, 1979. [19] N. Nishio, A. Hamura, T. Sase: “Effect of ground conditions on seismic deformation in buried pipelines”, 1989

International Gas Research Conference.


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ANEXO F (Informativo)

PARÁMETROS DE MECÁNICA DEL SUELO F.1 Parámetros

En función del alcance del análisis, pueden aplicarse diferentes parámetros técnicos del terreno: a) análisis de las cargas aplicadas en la canalización, debidas al terreno (en condiciones de reposo): 1) empuje neutro del terreno en el plano vertical; 2) empuje neutro del terreno en el plano horizontal. Estas cargas actúan sobre el tubo cuando no existe movimiento relativo entre éste y el terreno adyacente, o cuando

los movimientos en las direcciones vertical y horizontal son despreciables. b) análisis de la interacción entre el tubo y el terreno adyacente: 1) empuje pasivo del terreno en el plano vertical; 2) capacidad de resistencia máxima en el plano vertical; 3) capacidad de resistencia máxima en el plano horizontal; 4) empuje activo del terreno en el plano horizontal; 5) resistencia máxima de rozamiento; 6) rigidez del terreno. Existe interacción (intercambio de acciones) entre la canalización y el terreno adyacente cuando la canalización ofrece resistencia, incluso leve, a los movimientos del terreno, o cuando la canalización se mueve debido a los efectos de las cargas aplicadas sobre ella. Empuje neutro del terreno en el plano vertical: es igual al peso de la columna vertical de terreno situada por encima del tubo (véase bibliografía [1]). Empuje neutro del terreno en el plano horizontal: es igual al empuje neutro del terreno en el plano vertical multi-plicado por el coeficiente de empuje del terreno en reposo (véase bibliografía [1]). Empuje pasivo del terreno en el plano vertical: esta carga actúa en la parte superior de la canalización, si ésta no puede seguir los movimientos verticales descendentes del terreno adyacente, o sólo puede seguirlos parcialmente. Es también el límite de resistencia superior para movimientos ascendentes de la canalización (véase bibliografía [2], [3], y [4] para terrenos arenosos y [5] para terrenos arcillosos). Capacidad de resistencia máxima en el plano vertical: este valor representa la resistencia máxima que se opone a los movimientos descendentes de la canalización y es la carga necesaria para originar el hundimiento del terreno situado por debajo de la canalización sobre toda la anchura de la misma (véase bibliografía [6]).


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Capacidad de resistencia máxima en el plano horizontal: cuando la canalización se desplace en el plano horizontal, perpendicularmente a su eje longitudinal, el empuje lateral sobre el terreno cambia del empuje neutro al valor de la resistencia lateral máxima en el plano horizontal del terreno. Esta es la carga necesaria para originar el hundimiento del terreno situado en la parte lateral de la canalización y en toda la anchura de la misma (véase bibliografía [7] para terrenos arenosos y [5] para terrenos arcillosos). La arena consolidada presenta este tipo de reacción, pero con terrenos compresibles el incremento de la tensión horizontal del terreno iniciará un proceso de consolidación que anula prácticamente la acción/reacción inicial. El empuje máximo del terreno en el plano horizontal se determina mediante la capacidad de resistencia máxima en este mismo plano. EJEMPLO Arcilla y turba. Empuje activo del terreno en el plano horizontal: es el empuje mínimo del terreno cuando la canalización enterrada se aleja del empuje del terreno (véase bibliografía [1]). Resistencia máxima de rozamiento: es la resistencia máxima ejercida por una canalización enterrada en los despla-zamientos paralelos a su eje longitudinal o en rotación (véase bibliografía [5], [8] y [9]). Rigidez del terreno: es la reacción del terreno a los desplazamientos de la canalización (módulo de reacción del terreno). Puede considerarse como el módulo tangente al diagrama de desplazamiento de la fuerza (véase bibliografía [10]) y [11]). (El módulo de reacción del terreno es función principalmente del módulo elástico del terreno y del diámetro de la canalización). F.2 Estudio técnico del terreno

El fin del estudio técnico del terreno es determinar las propiedades del terreno que son aplicables para el análisis de la resistencia. Se deberían tener en cuenta diversas fuentes de incertidumbre. Las dos principales fuentes de incertidumbre son: 1) el hecho de que las inspecciones se realizan en un número limitado de puntos a lo largo del eje de la canalización, y

que las propiedades del terreno entre estos puntos pueden ser diferentes; 2) el hecho de que el análisis del terreno implica la deducción de parámetros mecánicos del terreno requeridos para el

análisis de la canalización a partir de los sondeos y muestras del terreno. El procedimiento de toma de muestras y los modelos utilizados para este fin deberían tener en cuenta las incertidumbres.

Los resultados del estudio técnico del terreno se deberían considerar, por tanto, como valores medios. En realidad, los parámetros del terreno pueden ser superiores o inferiores a aquellos obtenidos en el estudio técnico del terreno. Puesto que el análisis de la canalización tiene que estar basado en valores característicos de las cargas y de las propiedades de los materiales, los parámetros técnicos medios del terreno se deberían multiplicar o dividir por los coeficientes de mayoración para obtener estos valores característicos. El informe técnico del terreno debería determinar claramente si se han tenido en cuenta estos coeficientes de mayoración. F.3 Bibliografía [1] Terzaghi:”Fundamentals of soil mechanics”, John Wiley and Sons, New York, 1966. [2] Clarke: “Buried pipelines”, McLaren and Sons, London, 1967. [3] M.G. Spangler: “Soil Engineering”, International Textbook Company, Scranton, 1951. [4] Trautmann, O'Rourke, Kulhawy: “Uplift force-displacement response of buried pipe”, Journal of Geotechnical

Engineering, vol. III, no. 9, September 1985.


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[5] ASCE: “Guidelines for the seismic design of oil and gas pipelines”, New York, 1984. [6] J. Brinch Hansen “A revised and extended formula for bearing capacity”, Bulletin No. 28, Danish Geotechnical

Institute, pp. 5-11, Copenhagen, 1970. [7] Trautmann, O'Rourke: “Lateral force-displacement response of buried pipe”, Journal of Geotechnical

Engineering, vol. III, no. 9, September 1985. [8] J.G. Potyondy: “Skin friction between various soils and construction materials”, Géotechnique X1, no. 4. [9] I. Littleton: “An experimental study of the adhesion between clay and steel”, Journal of Terramechanics, vol. 13,

no. 4. [10] Audibert, Nymann: “Soil restraint against horizontal motion of pipes”, Journal of the Geotechnical Engineering

Division, ASCE, vol. 103, no. GT10, October 1977. [11] Thomas: “Discussion of soil restraint against horizontal motion of pipes”, Journal of the Geotechnical

Engineering Division, ASCE, vol. 10, no. GT 9, September 1978. [12] S. Timoshenko and J.N. Goodier: “Theory of elasticity”, McGraw-Hill. [13] B.B. Broms: “Coefficient of lateral subgrade reaction”, Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division,

ASCE, September 1963 and March 1964. [14] J. Brinch Hansen: “The ultimate resistance of rigid piles against transversal forces”, Danish Geotechnical

Institute, Bulletin 12, Copenhagen, 1961. [15] A. Kêzdi: “Erddrucktheorien”, Springer Verlag, 1962. [16] Vesic: “Breakout resistance of objects embedded in ocean bottom”, Journal of the Soil Mechanics and

Foundations Division, ASCE, vol. 97, no. SM9, September 1971. [17] Rowe, Davis: “The behaviour of anchor plates in sand”, Géotechnique, vol. 32, no. 1, March 1982. [18] Ovesen: “Anchor slab calculation methods and model tests”, Danish Geotechnical Institute, Bulletin 16,

Copenhagen, 1964. [19] Matyas, Davis: “Prediction of the vertical earth loads on rigid pipes”, Journal of the Geotechnical Engineering

Division, ASCE, vol. 109, no. 2, February 1983. [20] H.J.A.M. Hergarden, A.H. Rol: “Grondonderzoek gedrag buisleiding in klei - Onderzoek uitgevoerd te Kesteren

in 1984 (Behaviour of pipelines in clay - tests carried out in Kesteren 1984)” (in Dutch), Report CO-272040/75, Delft Geotechnics.

[21] Selvadurai, Lee, Todeschini, Somes: “Lateral soil resistance in pipe/soil interaction”, Proceedings of the

Conference on Pipelines in Adverse Environments II, ASCE, edited by M.B. Pickell, San Diego, California, 1983.


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ANEXO G (Informativo)

CRUCES PERFORADOS/EXCAVADOS G.1 Generalidades

Para seleccionar el método de perforación (para los métodos de perforación, véase “Cruces sin zanja” en el capítulo 9; puede encontrarse información complementaria en la bibliografía [1]), se deben considerar los siguientes aspectos importantes: 1) la excavación de fosas de trabajo; 2) la colocación de una red de drenaje; 3) la posibilidad de filtración en el tramo de canalización; 4) la situación geotécnica en el emplazamiento del cruce; 5) la exactitud requerida para la instalación; 6) los asientos o empujes admisibles originados por la construcción del cruce; 7) los aspectos medioambientales. La presión admisible de los lodos, en función del espesor del relleno, para los métodos de perforación del terreno que utilizan chorro a presión, así como para la extracción y el transporte de escombros, se calculará de acuerdo con la bibliografía [2]. G.2 Cálculo de la resistencia G.2.1 Perforación horizontal direccional

Durante el diseño de una canalización, se deberían analizar las siguientes fases: a) catenaria de arrastre: antes de la operación de arrastre, la canalización está en el exterior del orificio perforado y

tiene una configuración que la permite entrar en el mismo. Durante esta fase, sólo existe un momento de flexión debido a la curva de la catenaria y al peso de la canalización.

La canalización se debería diseñar de forma que tenga un comportamiento elástico. b) operación de retirada: durante esta fase la canalización se retirará a través del orificio perforado. Se deberían considerar las siguientes fuerzas: 1) el momento de flexión debido a la curva del orificio; 2) las fuerzas de rozamiento entre la canalización y los lodos de perforación; 3) las fuerzas de rozamiento en el interior del orificio, en los puntos de reacción del terreno; 4) las tensiones debidas a la reacción del terreno.

Se debería calcular la tensión resultante y diseñar la canalización para que tenga un comportamiento elástico.


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c) condiciones de funcionamiento: durante esta fase, las fuerzas ejercidas en la canalización son: 1) momento de flexión debido a la curva del orificio; 2) presión interna del gas; 3) diferencia de temperatura sufrida en la canalización entre las condiciones de instalación y operación; 4) cargas estáticas (véase 7.3.1); La carga vertical del terreno en la parte superior del tubo puede calcularse para diferentes condiciones de instalación

del mismo (véase bibliografía [3] y [4]). 5) cargas dinámicas (véase 7.3.1); La carga vertical del terreno en la parte superior del tubo puede calcularse mediante el análisis de Boussinesq y

Newmark (véase bibliografía [5]). Se deberían incluir los coeficientes de impacto. Para el cálculo de la tensión resultante, se deberían combinar los siguientes efectos: 6) efectos longitudinales calculados en la totalidad de la canalización; 7) efectos calculados en una sección transversal de la canalización. No se deberían sobrepasar los valores de tensión/deformación indicados en el apartado 7.4. Los efectos de la carga del terreno en la sección transversal del tubo pueden obtenerse mediante el análisis indicado a continuación. Este análisis se debería realizar en el punto más profundo de la perforación. El momento máximo de flexión ejercido sobre la pared inferior del tubo, debido a la carga vertical del terreno, es:

2Q 0,069M q D= × ×

donde MQ es el momento de flexión, en newton por milímetro (N.mm); q es la carga vertical del terreno en la parte superior del tubo debida a las cargas estáticas y dinámicas, en newton

por milímetro cuadrado (N/mm2); D es el diámetro exterior del tubo de acuerdo con la Norma EN 10208-2, en milímetros (mm). La flexión elástica del tubo en el interior del orificio, origina una reacción del terreno qr. El momento máximo de flexión ejercido sobre la pared inferior del tubo, debido al terreno, es:

2

Qr r0,041M q D= × × (G.1)

r oq y K= ×

donde

2

o

0,322 My

K D

λ× ×=×


EN 1594:2009 - 84 -

E IM

R

×=

4 4)o (mm4

K D

E Iλ −×

=×

donde qr es la carga del terreno, en newton por milímetro cuadrado (N/mm2); K0 es el módulo de reacción del terreno, en newton por milímetro cuadrado (N/mm3); R es el radio de curvatura, en milímetros (mm); I es el momento de inercia, en milímetros a la cuarta potencia (mm4); E es el módulo de elasticidad, en newton por milímetro cuadrado (N/mm2). Durante la operación de flexión (en general para profundidades del terreno superior a 8 × B1, pero también para profundidades inferiores), la hipótesis del empuje neutro del terreno es conservadora. En este caso, la carga vertical del terreno puede reducirse de la siguiente forma (véase bibliografía [4], [6], [7] y [8]):

( ) ( )11 1 tan1

tanK h BB c B

q eK

φγφ

− × ×′× −= × −

× (G.2)

donde

( )o1 0,5 tan 45 0,5B D D rφ= ÷ × − ≥

donde q es la carga vertical minorada del terreno en el tubo, en newton por milímetro cuadrado (N/mm2); D es el diámetro exterior del tubo, en milímetros (mm); r es el radio del orificio de perforación, en milímetros (mm); K es el coeficiente del empuje del terreno en el plano horizontal (K = 1 - sen φ); h es la profundidad del orificio de perforación por debajo de la superficie, en milímetros (mm); c es el factor de cohesión, en newton por milímetro cuadrado (N/mm2) (si c > B1 × γ', utilizar c = B1 × γ'); φ es el ángulo de resistencia al cizallamiento, en grados; Y’ es el peso real por unidad de volumen del terreno, en newton por milímetro cúbico (N/mm3). En los terrenos compresibles, tales como turba y arcilla blanda, la fórmula sólo es válida inmediatamente después de la construcción. Las tensiones verticales iniciales de cizallamiento (rozamiento positivo), que reducen la carga vertical del terreno sobre el tubo, disminuyen debido al asiento (consolidación) de las columnas de terreno adyacentes, originado por el mismo rozamiento (aquí negativo).


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El rozamiento máximo positivo/negativo se obtiene: ( )máx. 12F h q Bγ ′= × − × (G.3)

El rozamiento real sin corregir es:

( )máx.

ru1

máx.d

1 v

3 21

22

FF

B H h

FC H

B k

α

δ

=× − ×

+

× × + ×

(G.4)

donde H es el espesor del estrato de terreno compresible, en milímetros (mm); α es el coeficiente adimensional: α = ln (h/href) donde href = 1 m; C es el índice de compresión; kV es el módulo de reacción del terreno de la mezcla arcilla/terreno después del endurecimiento, en newton por milímetro

cúbico (N/mm3); δd es el desplazamiento relativo entre las columnas de terreno requerido para el desarrollo total de los rozamientos, en

milímetros (mm). El factor de corrección es: fc = 0,9. El rozamiento real corregido es: Fr = Fru × fc Después de la consolidación, la carga resultante del terreno, es:

( )1 r

1

2

2

h B Fq

B

γ ′× × −= (G.5)

El empuje en el plano horizontal, es:

( ) ( )2h tan 45 0,5 2 tan 45 0,5 sen60q q cφ φ = ° − × − × ° − ° (G.6)

donde qh es el empuje en el plano horizontal, en newton por milímetro cuadrado (N/mm2). Este empuje en el plano horizontal sólo es aplicable cuando no existe presión interna. El resto de métodos para la mino-ración de la carga del terreno en el plano vertical, pueden deducirse de la bibliografía [6].


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G.2.2 Cruces perforados/excavados

Durante el diseño, se deberían analizar las siguientes fases: a) operaciones de empuje: durante esta fase, el tubo (o el tubo de protección) se empuja dentro del terreno. Las cargas que actúan son: 1) la fuerza de empuje; 2) el momento de flexión debido a la eventual curvatura del orificio de perforación; b) condiciones de instalación: el tubo (o el tubo de protección) se diseñará de forma que resista la adición de las siguientes

cargas: 1) presión de diseño y temperatura de diseño; 2) cargas estáticas; 3) cargas dinámicas; 4) el momento de flexión debido a la eventual curvatura del orificio de perforación. Cuando no se cumplen los criterios indicados en el anexo A (véase A.4.2) relativos a las zonas de asientos, los cálculos se deberían realizar teniendo en cuenta los asientos de construcción en los extremos de la perforación, como se indicó en el capítulo A.3. El ángulo de soporte para la perforación puede ser 120º. Véase también el apartado 7.8 para los medios de protección. G.3 Bibliografía [1] D. Stein, K. Möllers, R. Bielecki: “Microtunnelling”, Erst & Sohn, Berlin, 1989. [2] H.J. Luger, H.J.A.M. Hergarden: “Directional drilling in soft soil: Influence of mud pressures”, No-Dig 88. [3] Clarke: “Buried pipelines”, McLaren and Sons, London, 1967. [4] K. Terzaghi: “Theoretical soil mechanics”, pp. 194-202, 2nd edition 1944. [5] Taylor: “Fundamentals of soil mechanics”, John Wiley and Sons, New York, 1948. [6] Giovanni Falchi Delitala: “Calcolo dei rivestimenti delle gallerie (Calcul des revêtements de tunnels)”, Vitali &

Ghianda, Genova, 1982. [7] P. Meyers: “Review of a calculation method for earth pressure on pipelines installed by directional drilling”,

Report CO-341850/4, Delft Geotechnics, March 1993. [8] P. Meyers, R.A.J. de Kock: “A calculation method for earth pressure on directionally drilled pipelines”, Pipeline

technology conference, Ostend, 1995.


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ANEXO H (Informativo)

NIVELES DE OSCILACIONES Y DE VIBRACIONES ADMISIBLES H.1 Introducción

El deterioro de una canalización se debe frecuentemente a las tensiones cíclicas debidas a las oscilaciones de presión de gas y a las vibraciones. Durante el diseño, se deberían tener en cuenta las fuentes correspondientes con el fin de investigar, calcular, o prever, los niveles de oscilación y vibración. Estos estudios y cálculos son, generalmente, muy complicados, pero actualmente los programas informáticos y las simulaciones técnicas permiten resolver este problema. Además existen ciertas reglas, generalmente aceptadas, que pueden permitir al técnico evitar la aparición de los fenómenos oscilatorios y vibratorios más críticos. H.2 Oscilaciones H.2.1 Generalidades

Las oscilaciones se originan por caudales turbulentos, compresores y dispositivos de reducción de presión. Un fenómeno de caudal dinámico muy importante es la “oscilación inducida por caudal”. Las reglas de diseño que permiten evitar la aparición de este tipo de oscilaciones en los sistemas de canalizaciones, se deberían derivar de la bibliografía [1], [2] y [3]. Los compresores (en particular los compresores alternativos) se deberían diseñar de forma que los niveles de oscilación sean inferiores a un cierto límite. Con este fin, se realizan habitualmente estudios de simulación dinámica.

H.2.2 Niveles de oscilación admisibles H.2.2.1 Seguridad

Las fórmulas para los niveles de oscilación admisibles, se indican en la bibliografía [4] y [8]. H.2.2.2 Medida del caudal de gas

Las fórmulas que permiten calcular los errores originados por las oscilaciones de caudal, en los caudalímetros de dia-fragma, se indican, por ejemplo, en la bibliografía [9] y [10]. Las fórmulas que permiten calcular los errores originados por las oscilaciones de caudal, en caudalímetros de turbina, pueden deducirse de la bibliografía [11], [12] y [13]. H.3 Vibraciones del tubo H.3.1 Generalidades

Cuando la frecuencia mecánica natural de la canalización está muy próxima, o es igual a, la frecuencia de excitación procedente, por ejemplo, de los compresores alternativos o de oscilaciones inducidas por el caudal, pueden presentarse graves problemas. Se deberían calcular las frecuencias “autoportantes” de las canalizaciones simples con soportes únicos, a partir de las fórmulas normalizadas (bibliografía [7]). Para los sistemas de canalizaciones más complejos, se pueden utilizar programas informáticos, basados, generalmente, en el procedimiento de elementos finitos para determinar las frecuen-cias “autoportantes” y los niveles vibratorios.


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H.3.2 Criterios aplicables a los niveles de vibración

Los criterios de vibración derivados de las mediciones de campo, se indican en la bibliografía [4]. Se debería consultar igualmente las bibliografías [5] y [6]. H.4 Efectos inducidos

En el caso de canalizaciones enterradas, los efectos secundarios inducidos son la licuefacción o el compactado de los terrenos arenosos. H.5 Bibliografía [1] J.C. Bruggeman, A. Hirschberg, M.E.H. van Dongen, A.P.J. Wijnands, J. Gorter: “Self-sustained aero-acoustic

pulsations in gas transport systems: experimental study of the influence of closed side branches”, Journal of Sound and Vibration (1991), 1503, pp. 371-393.

[2] J. Gorter: “Flow-induced pulsations in gas transport systems”, International Gas Research Conference, Tokyo,

Japan, 6-9 November 1989. [3] J.C. Bruggeman: “Flow-induced pulsations in pipe systems”, Thesis, Eindhoven University, Netherlands, 26

June 1987. [4] W.W. von Nimitz: “Reliability and performance assurance in the design of reciprocating compressor and pump

installations”, Proceedings of the 1974 Purdue Compressor Technology Conference. [5] J.A. Wachel and W.W. von Nimitz: “Ensuring the reliability of subsea gas compression systems”, Journal of

Petroleum Technology, November 1981. [6] J.C. Wachel and C.L. Bates: “Techniques for controlling piping vibrations and failures”, ASME publication 76-

Pet-18. [7] J.P. den Hartog: “Mechanical vibrations”, McGraw-Hill Book Company, 1956. [8] “Reciprocating compressors for general refinery services”, API Standard 618; third edition, February 1986. [9] C.R. Sparks: “A study of pulsation effects on orifice metering of compressible flow”, Proceedings of ASME

Flow Measurement Symposium, September 1966. [10] V.P. Head: “A practical pulsation threshold for flowmeters”, Transactions of ASME, vol. 1472, October 1956. [11] J.A. Bonner: “Pulsation effects on turbine meters”, Pipe Line Industry, March 1977. [12] A. Haalman: “Pulsation errors in turbine flowmeters”, Control Engineering, May 1965. [13] R.J. Mckee: “Detection of pulsation effects in turbine meter gas flow measurements”, International Gas Research

Conference, Orlando, Florida, November 1992.


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ANEXO I (Informativo)

NIVELES DE LAS VIBRACIONES ADMISIBLES POR TRABAJOS DE CONSTRUCCIÓN O EXPLOSIONES

I.1 Generalidades

La velocidad debida a las vibraciones medidas en la canalización debería estar de acuerdo con los valores especificados en la Norma DIN 4150. Para el tablestacado, se recomienda la utilización de vibradores de alta frecuencia con momento variable. Los trabajos realizados en las inmediaciones de las canalizaciones pueden originar repercusiones en las canalizaciones debidas a las vibraciones del terreno. Estos trabajos incluyen: 1) hincado de pilotes; 2) instalación o extracción de tablestacas; 3) utilización de explosivos; 4) utilización de vibradores para estudios sísmicos; 5) la compactación del terreno por vibración (arena) o por apisonamiento (arcilla); 6) las ondas expansivas. Los efectos resultantes pueden ser: a) efectos directos debidos a las vibraciones del terreno; b) efectos inducidos, tales como la licuefacción, o el compactado de terrenos arenosos, o el asiento de terrenos arcillosos. I.2 Procedimiento

Se deberían recoger los datos referentes a estos tipos de trabajo, que puedan utilizarse para el análisis. Se deberían considerar los aspectos geotécnicos. NOTA En el caso de rellenos con materiales sueltos que retienen grandes cantidades de agua, puede producirse un fenómeno inducido de licuefacción. I.3 Cálculo de tensiones

El incremento de la tensión longitudinal y circunferencial, debido a los efectos de las vibraciones, se debe sumar a las tensiones calculadas de acuerdo con el apartado 7.4 (a la presión de operación). Para la determinación del incremento admisible de las tensiones, se deberían considerar las condiciones del tramo de la canalización. En el caso de explosiones, las tensiones pueden calcularse según la bibliografía [1].


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Para las ondas expansivas en suelos rocosos, A partir de las pruebas se puede desarrollar u Cuando para los estudios sísmicos se utilicen Si no existe un análisis detallado, la distanciel caso de terrenos helados o rocosos, esta dnecesaria por análisis (por ejemplo, el tipo de(véase por ejemplo, bibliografía [4]). Para el hincado de pilotes, se deberían consiel tramo de canalización considerado, se deduCuando se requieren distancias inferiores, cuenta los diferentes estratos del terreno, asíterreno, y la amplitud de las vibraciones apli

Leyenda

A Amplitud (μm (cresta))

B Distancia desde el hincado del pilote (m)

Figura I.1 − D

- 90 -

, véanse las bibliografías [2] y [3].

un criterio específico para cada emplazamiento particula

n vibradores, se deben evitar las bajas frecuencias (≤ 18

ia entre los vibradores y las canalizaciones será superiodistancia de 10 m puede ser insuficiente, y se debería dee análisis indicado en el anexo F) o por medio de prueba

iderar las indicaciones de la figura I.1. La amplitud máuce con ayuda del anexo H “Niveles de oscilaciones y vibse debe desarrollar un estudio específico del emplazaí como la diferencia entre la amplitud de las vibracioneicadas al tramo de canalización.

istancia admisible para el hincado de pilotes

ar.

Hz).

or o igual a 10 m. En eterminar la distancia as del emplazamiento

áxima admisible para braciones admisibles”. amiento, teniendo en es transmitidas por el


- 91 - EN 1594:2009

I.4 Bibliografía [1] E.D. Esparza, P.S. Westine, A.B. Wenzel: “Pipeline response to buried explosive detonations. Vol. 1 and Vol. 2”,

American Gas Association, Arlington (Va), USA, August 1981. [2] E.D. Esparza: “Pipeline response to blasting in rock”, AGA Project PR 15-712, American Gas Association,

Arlington (VA), USA, September 1991. [3] D.A. Clark: “Relationships between pipe stress, ground particle velocity and scale factors in blasting dolomite”,

2nd Conference on Explos., Soc. Expl. Eng. - 1976, Louisville, USA. [4] G.P. Tschebotarioff: “Foundations, retaining and earth structures”, Second Edition, McGraw-Hill Kogakuska

(clause 15 “Soil vibrations and foundation design. Vibratory piledriving”). [5] DIN 4150 “Erschütterungen im Bauwesen” (Vibrations in buildings)


EN 1594:2009 - 92 -

BIBLIOGRAFÍA [1] prEN 15001-1, Gas supply systems. Gas installation pipework with an operating pressure greater then 0,5 bar

for industrial, commercial and non-domestic gas installations. Part 1: Detailed functional requirements for design, materials, construction, inspection and testing.

[2] CEN/TS 15173, Gas supply systems. Frame of reference regarding Pipeline Integrity Management System

(PIMS). [3] CEN/TS 15174, Gas supply systems. Guideline for safety management systems for natural gas transmission

pipelines. [4] EN ISO 13686, Natural gas. Quality designation (ISO 13686:1998). [5] Pressure Equipment Directive (PED) 97/23/ EC May 29, 1997. [6] EN 1776, Gas supply systems. Natural gas measuring stations. Functional requirements. [7] EN 1918-5, Gas supply systems. Underground storage. Part 5: Functional recommendations for surface facilities. [8] EN 12007-1, Gas supply systems. Pipelines for maximum operating pressure up to and including 16 bar. Part 1:

General functional recommendations. [9] EN 12007-3, Gas supply systems. Pipelines for maximum operating pressure up to and including 16 bar. Part 3:

Specific functional recommendations for steel.


Génova, 6 [email protected] Tel.: 902 102 201 28004 MADRID-España www.aenor.es Fax: 913 104 032


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