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Trazabilidad en las redes de polietileno de abastecimiento de agua. Control sobre equipos de soldadura, operarios y materiales Jaume Prats Rins Responsable de la División de Maquinaria, Herramientas y Servicio Post Venta. Grupo ACUSTER [email protected] Introducción El crecimiento sistemático en el uso de conducciones de polietileno para nuestras redes de abastecimiento, saneamiento y riego va ligado a la evolución misma de los termoplásticos en las últimas décadas. A las características intrínsecas del material que aporta claras ventajas con respecto a los materiales tradicionales (fibrocemento, fundición, PVC), se añaden unos sistemas de unión que contribuyen a aumentar la seguridad y fiabilidad en la construcción de las redes de polietileno. No obstante, en la manipulación e instalación de estas redes de abastecimiento actualmente en el sector del agua, estamos lejos de aplicar los beneficios ligados al uso de estos materiales. Los errores principalmente derivados de una deficiente instalación, provocan en ocasiones rendimientos en la red que todavía están lejos de considerarse óptimos en términos absolutos. Cuando hablamos de instalaciones de polietileno y concretamente en el sector del agua, todavía no se aprovecha la que quizás es la gran ventaja diferencial con respecto a los demás materiales de canalización: Se puede realizar un seguimiento de los materiales usados, las uniones realizadas y su correcta aplicación a través de los mismos equipos que se utilizan para su montaje. Esta evolución necesaria para mejorar la sistemática de trabajo, la buena construcción de las redes de polietileno y en definitiva para mejorar exponencialmente el rendimiento de la red, pasa por la introducción de la trazabilidad. Sirva como ejemplo la experiencia en otros sectores, donde la trazabilidad como sistema de apoyo en la construcción de las redes de polietileno para gas aplicada en nuestro país durante el último decenio, ha servido para demostrar una mejora sustancial en los procedimientos ligados al aumento de la seguridad y un refuerzo en la aplicación de los controles de calidad, tan necesarios en este sector por las características intrínsecas del fluido canalizado. El autor después de muchos años realizando cursos de capacitación para la correcta manipulación de las redes de polietileno, parte de la creencia de que la aplicación de la trazabilidad en la canalización de las tuberías de polietileno para agua, no sólo es plausible desde un punto de vista técnico y económicamente viable, sino que la utilización de este u otros procedimientos que sirvan para unificar criterios constructivos y mejorar la rentabilidad de las conducciones, tiene que ir convirtiéndose cada vez más en un ejercicio de responsabilidad para los gestores de nuestras redes de abastecimiento, dada la relevancia que está tomando el aprovechamiento sostenible y equilibrado de este bien cada vez más preciado y escaso que es el Agua. El consumo del polietileno Sin pretender convertirse en un profundo estudio estadístico, si que con este capítulo queremos mostrar algunos datos que enmarcan la situación en nuestro país del uso de las conducciones de polietileno y su evolución, primero respecto a otros materiales y después en relación al consumo que hay en Europa. La breve historia de polietileno El uso de las conducciones de polietileno en España es relativamente joven. A principios de la década de los setenta, se realizaron las primeras incursiones en el mercado del gas. Fue concretamente la empresa

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Trazabilidad en las redes de polietileno de abastecimiento de agua. Control sobre equipos de

soldadura, operarios y materiales Jaume Prats Rins

Responsable de la División de Maquinaria, Herramientas y Servicio Post Venta. Grupo ACUSTER

[email protected]

Introducción El crecimiento sistemático en el uso de conducciones de polietileno para nuestras redes de abastecimiento, saneamiento y riego va ligado a la evolución misma de los termoplásticos en las últimas décadas. A las características intrínsecas del material que aporta claras ventajas con respecto a los materiales tradicionales (fibrocemento, fundición, PVC), se añaden unos sistemas de unión que contribuyen a aumentar la seguridad y fiabilidad en la construcción de las redes de polietileno. No obstante, en la manipulación e instalación de estas redes de abastecimiento actualmente en el sector del agua, estamos lejos de aplicar los beneficios ligados al uso de estos materiales. Los errores principalmente derivados de una deficiente instalación, provocan en ocasiones rendimientos en la red que todavía están lejos de considerarse óptimos en términos absolutos. Cuando hablamos de instalaciones de polietileno y concretamente en el sector del agua, todavía no se aprovecha la que quizás es la gran ventaja diferencial con respecto a los demás materiales de canalización: Se puede realizar un seguimiento de los materiales usados, las uniones realizadas y su correcta aplicación a través de los mismos equipos que se utilizan para su montaje. Esta evolución necesaria para mejorar la sistemática de trabajo, la buena construcción de las redes de polietileno y en definitiva para mejorar exponencialmente el rendimiento de la red, pasa por la introducción de la trazabilidad.

Sirva como ejemplo la experiencia en otros sectores, donde la trazabilidad como sistema de apoyo en la construcción de las redes de polietileno para gas aplicada en nuestro país durante el último decenio, ha servido para demostrar una mejora sustancial en los procedimientos ligados al aumento de la seguridad y un refuerzo en la aplicación de los controles de calidad, tan necesarios en este sector por las características intrínsecas del fluido canalizado.

El autor después de muchos años realizando cursos de capacitación para la correcta manipulación de las redes de polietileno, parte de la creencia de que la aplicación de la trazabilidad en la canalización de las tuberías de polietileno para agua, no sólo es plausible desde un punto de vista técnico y económicamente viable, sino que la utilización de este u otros procedimientos que sirvan para unificar criterios constructivos y mejorar la rentabilidad de las conducciones, tiene que ir convirtiéndose cada vez más en un ejercicio de responsabilidad para los gestores de nuestras redes de abastecimiento, dada la relevancia que está tomando el aprovechamiento sostenible y equilibrado de este bien cada vez más preciado y escaso que es el Agua.

El consumo del polietileno Sin pretender convertirse en un profundo estudio estadístico, si que con este capítulo queremos mostrar algunos datos que enmarcan la situación en nuestro país del uso de las conducciones de polietileno y su evolución, primero respecto a otros materiales y después en relación al consumo que hay en Europa.

La breve historia de polietileno

El uso de las conducciones de polietileno en España es relativamente joven. A principios de la década de los setenta, se realizaron las primeras incursiones en el mercado del gas. Fue concretamente la empresa

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Catalana de Gas y Electricidad (la actual Gas Natural), quien puso los primeros metros de polietileno, sustituyendo una tubería de PVC en una calle céntrica de Barcelona. La experiencia estaba coordinada por técnicos de la British Gas, empresa titular de la distribución de gas en Gran Bretaña que llevaban algunos años desarrollando sistemas para las conducciones de PE.

La exitosa experiencia fomentó el desarrollo de este modelo de canalización en el mercado del gas, siempre auspiciados por la seguridad que daba contar con elementos testeados en otros mercados más veteranos en Europa (Gran Bretaña, Bélgica, Francia), herederos de las aún anteriores instalaciones efectuadas en EE.UU. El éxito y la fiabilidad de las conducciones de polietileno en las redes de gas natural, unido a los sistemas de unión aplicados, hace que su uso se haya extendido en la mayoría de las poblaciones de forma exponencial en las redes de distribución de media y baja presión.

En el mercado del agua la herencia de este sistema de canalización es posterior. Cabe destacar la labor realizada desde 1987, por la Asociación Española de Abastecimientos de Aguas y Saneamientos (AEAS), para tener más conocimiento de diversos aspectos relacionados con las redes de abastecimiento de agua (consumos, calidad de las aguas, características de las redes, etc) Dichas encuestas destacan también los materiales constructivos de dichas redes o lo que es lo mismo el tipo de tuberías usado, de forma que nos pueden dar una pauta muy aproximada del uso del polietileno en este sector. Aquí se puede apreciar claramente la “juventud” de una buena parte de nuestras redes de polietileno para agua puesto que en las estadísticas aportadas por AEAS, el polietileno pasó del grupo de “otros materiales” a disponer de grupo propio, desde 1998.

Evolución en el tiempo de los materiales constitutivos de las redes de distribución de agua en España (datos: encuestas bianuales AEAS)

No obstante desde entonces el polietileno como alternativa apunta una clara tendencia a la alza (según las últimas encuestas las redes de PE alcanzan el 15% del total) en su utilización respecto a los productos históricos como el Fibrocemento y la Fundición que han mostrado un retroceso gradual en los últimos años (del 1994 al 2004 han descendido del 85% al 70% en su utilización). Más aún el futuro auspicia un mayor incremento en el consumo, debido a la prohibición desde el año 2002 del uso de fibrocemento para redes de nueva creación.

A nivel europeo la situación es muy diferente. Según estudios Borealis en el 2005, aproximadamente el 75% de las redes de agua potable de nueva construcción, se están realizando en polietileno.

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Evolución en el tiempo de los materiales constitutivos de las redes nuevas de distribución de agua en Europa (datos: Borealis 2005)

Pero aún podríamos bajar un eslabón más en la interpretación de estos datos para descubrir que el uso del material de polietileno es muy superior al resto de materiales cuando estamos canalizando diámetros inferiores a 150 mm. (el equivalente a 160 mm. en PE), debido principalmente a que la construcción de las acometidas se realiza casi exclusivamente en este material.

Evolución en el tiempo de los materiales constitutivos de las redes nuevas de distribución de agua en Europa, por diámetros (datos: Borealis 2005)

Se puede atribuir que el crecimiento sostenido de las conducciones de polietileno en Europa, es debido a su mayor presencia y a un mayor conocimiento de las posibilidades y aplicaciones en las conducciones de este material.

Otros datos aportados por otros organismos como la Asociación Europea PE 100+, Pavan y Frassine, 2006) confirman la misma tendencia, indicando que el uso del polietileno para la conducciones nuevas para agua potable en Europa Occidental, superan el 70%.

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Evolución en el tiempo de los materiales constitutivos de las redes nuevas de distribución de agua en Europa Occidental (datos: Asociación europea PE100 +, Pavan i Frassine, 2006)

Control de Calidad y Trazabilidad

Introducción. ¿Por qué debemos mejorar el sistema?

Como ampliación a los datos obtenidos en el capítulo anterior, destacar la información suministrada en el mes de octubre del 2007 por el Instituto Nacional de Estadística (INE), donde nos indican que durante el año 2005 en España se distribuyeron por las redes públicas de abastecimiento urbano, 4.873 Hm3 de agua. De esa cantidad, un 82,1% (4.002 Hm3) se distribuyó para el consumo de familias, empresas y consumos municipales. Las pérdidas aparentes de agua (fugas, roturas, averías, errores de medida, etc.) se estimaron en el 17,9% del agua total distribuida por dichas redes.

Centrándonos en las tuberías de polietileno, parece evidente que su creciente evolución, conlleva un incremento en el número de actores que intervienen en los procesos de construcción y aplicación de estos materiales: desde el ingeniería que diseña una red en polietileno hasta la empresa de instalación que tiene que realizar el montaje de las tuberías con unos equipos y maquinaria específicos para estas conducciones, cada vez son más las empresas que se lanzan a esta aventura, con más voluntad que conocimiento, a menudo herederos de la instalación de tuberías rígidas y sabedores de que al adquirir más experiencia en este campo, se les abrirán más puertas en el futuro. Si a eso añadimos la escasa labor informativa sobre el buen uso de esta tecnología, por parte de las empresas fabricantes y distribuidoras de tuberías, accesorios y maquinaria para polietileno y unas normativas excesivamente laxas y poco exigentes a la hora de realizar el control de calidad de los materiales, las herramientas y las instalaciones realizadas, tenemos el caldo de cultivo ideal para crear barreras y desconfianza de un sistema que se ha reconocido a nivel mundial, en sectores mucho más críticos y desde hace más de cincuenta años como seguro y fiable.

Al mismo tiempo, es de obligado cumplimiento, que las compañías adopten el objetivo de obtener un distintivo de calidad, tal como ISO/EN 9002, en el cual la trazabilidad es un elemento básico. Además, la administración exige que la operación del sistema de distribución sea efectuada en base a un sistema de gestión bien documentado. Esto significa que el ingeniero debe tener disponible información completa sobre los componentes de la red, es decir que componentes han sido usados y cuando y donde fueron instalados. Esta información permite al gestor de la conducción, construir redes de mejor calidad y gestionarlas más eficientemente (por ejemplo para preparar un análisis de daños, para realizar el seguimiento del envejecimiento de los componentes, etc).

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A este respecto los sistemas de polietileno (PE) tienen una importante ventaja sobre otros materiales tales como el acero o la fundición: la mayoría de los sistemas de PE, son montados a partir de uniones soldadas usando máquinas que pueden ser automáticas o semiautomáticas, de soldadura por fusión. Las máquinas de este tipo tienen un dispositivo de toma de datos externos para leer código de barras, un microprocesador y un módulo de memoria. Con este equipamiento se puede construir un sistema de trazabilidad sin coste extra. Dicho sistema permite localizar una serie de accesorios defectuosos en cualquier momento a través de la base de datos, sin necesidad de tener que excavar y reponer la calle. Además dicho sistema hace posible seguir la calidad de la unión soldada sin requerir ningún trabajo extra, debido a que todo el sistema está basado en el procesamiento automático de datos. Por otro lado, en vista de la importancia de los materiales plásticos (ya hemos visto el crecimiento de las nuevas redes de distribución construidas son sistemas de PE), los nuevos desarrollos deberían ser aplicados en las redes de PE de distribución para agua.

El control de calidad es necesario en todos los procesos, materiales y operaciones Una serie de países tienen una experiencia de más de 35 años en el uso de los plásticos. ¿Qué podemos aprender a partir de esta experiencia? La respuesta es clara y simple: Las redes de PE construidas de acuerdo a las reglas de la buena práctica, son seguras y fiables y satisfacen los requisitos de una vida de servicio mínima de 50 años.

Sin embargo el punto débil de esta afirmación reside en la frase “de acuerdo a la buena práctica”. Esto significa que los componentes deben estar fabricados a partir del material correcto y deben ser montados e instalados en el terreno de forma correcta para conseguir una red de distribución de agua de alta calidad y con el mínimo de incidencias.

En otras palabras: el control de la calidad de los componentes y la forma en la que son soldados e instalados, es el elemento clave cuando se construyen redes de distribución de agua.

¿Qué es el control de calidad?

El control de calidad de un componente o una unión soldada cubre todas las acciones y verificaciones que tienen que llevarse a cabo para garantizar que la resistencia y la vida de los componentes o las uniones, satisfacen los requisitos impuestos. La resistencia de una unión, debe ser al menos igual a la de la tubería usada, mientras que la vida requerida a un sistema de PE, sabemos que es de un mínimo de 50 años.

Debido a que un control de calidad 100% no es realista por el coste que ello implica, el concepto de “seguimiento de la calidad” tiene que ser aplicado además del control de calidad. A efectos de las explicaciones posteriores de este informe, los términos “control de calidad” y “aseguramiento de la calidad” deben ser considerados como dos elementos complementarios para garantizar la calidad de la unión soldada.

¿Qué parámetros se deben verificar?

Los factores que determinan la calidad de una unión soldada son: la calidad individual de los componentes, los parámetros de fusión y la forma en que la soldadura es preparada y realizada.

Hemos de tener en cuenta que las únicas uniones que permiten la automatización de su proceso y por lo tanto garantizan un seguimiento completo antes y después de su ejecución, son la soldadura a tope y la soldadura por electrofusión, además con estos dos sistemas de unión, se conservan todas las características y propiedades de una conducción de polietileno, al no intervenir ningún elemento que pudiera modificar sus facultades. Es por ello que este documento sólo tratará de estos dos sistemas.

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Ejemplo de soldadura a tope Ejemplo de soldadura por electrofusión

Al considerar los parámetros en relación con la tecnología de fusión, llegamos al siguiente análisis:

Parámetros de fusión

La fusión está caracterizada por tres parámetros: Presión, tiempo y energía calorífica. Estos tres parámetros se encuentran en cada uno de los métodos de fusión que estamos considerando:

En soldadura a tope, estos parámetros están determinados por el diagrama de fusión y por la temperatura de la placa calefactora.

En la soldadura por electrofusión, están determinados por el diseño del accesorio de electrofusión y por el voltaje y el tiempo fijados por la máquina de soldar.

Preparación y ejecución de la soldadura

Esta actividad puede resumirse con “llevar a cabo el proceso de soldadura”. Después de todo en un buen procedimiento de soldadura, deberían ser descritos en detalle todos los elementos necesarios para preparar y hacer una buena unión soldada.

La preparación de la operación de soldadura puede ser resumida en las siguientes acciones:

Para la soldadura por electrofusión: raspar, limpiar y alinear.

Para la soldadura a tope: refrentar, limpiar, redondear y alinear.

Las terminologías raspar, usadas para la electrofusión y refrentar para la soldadura a tope, responden al mismo proceso de extracción del material oxidado de PE para obtener polietileno “puro” o libre de impurezas necesario para una correcta soldadura. Su denominación deriva del útil empleado para ello: el raspador en el caso de la electrofusión y el refrentador en el caso del tope. Cabe añadir con respecto a la importancia de este proceso que su no aplicación, asegurará que la unión sea defectuosa.

El Raspado, la limpieza y el alineado, son operaciones previas a la soldadura, fundamentales en el resultado final

La operación de soldadura está constituida por una serie de acciones (automáticas o no) para hacer la unión soldada.

¿Cómo realizar el seguimiento de los parámetros?

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El seguimiento de los dos elementos anteriormente mencionados, requiere un procedimiento completo, necesitando no sólo un método estructurado sino también una cantidad considerable de tiempo y trabajo.

Por un lado está el procedimiento de soldadura, suministrado al operario de forma escrita y que es necesario comprobar que ha sido seguido correctamente.

Por otro lado está el equipo de soldadura, el cual tiene que cumplir los requisitos en lo referente a las condiciones de soldadura. Por ejemplo una máquina de soldadura a tope debe ser capaz de suministrar la presión de soldadura requerida, pero además es necesario comprobar que el equipo suministra los parámetros requeridos, dentro de las tolerancias establecidas.

Los componentes también tienen que ser comprobados en lo referente a su procedencia, calidad y dimensiones.

Otro elemento es el ensayo de la unión soldada. El mejor método es sin lugar a duda el ensayo destructivo, incluyendo ensayos de tracción e hidráulicos, los cuales muestran claramente si la soldadura fue correcta o no. Desafortunadamente, la palabra clave es “fue”, ya que entonces la unión deberá ser hecha de nuevo. Por otro lado están los “ensayos no destructivos”, tales como los ensayos por ultrasonidos, la inspección radiográfica y la inspección visual. Es importante para el operario seguir el procedimiento exactamente y verificar los parámetros específicos por medio de la inspección visual.

Finalmente, pero no por ello menos importante, está “el control de calidad realizado por el soldador”. Con ello queremos decir que la formación del soldador, su experiencia y su responsabilidad son la mejor garantía de una unión soldada.

Trazabilidad de los componentes y de las soldaduras

¿Qué es la trazabilidad?

La trazabilidad en una canalización es un conjunto estructurado de datos que suministran información y permite seguir el rastro sobre los diferentes componentes y uniones de la red, tales como la forma como se fabricaron, la forma como se instalaron y donde están exactamente instalados.

Trazabilidad de los productos

Atributo de una materia prima, producto en proceso, producto terminado, en punto de venta o instalado, que permite determinar en que estado del proceso se encuentra, su localización y las variables de proceso en todas las etapas anteriores.

Trazabilidad del proceso de construcción

La posibilidad de crear, encontrar y seguir el rastro, a través de todas las etapas de la construcción de una canalización, de aquellos elementos que teniendo o pudiendo tener influencia en la calidad final de la canalización, deben cumplir con unos requisitos previamente definidos y cuyo cumplimiento se acredita mediante registros. Incluye los equipos empleados, los operarios y los procesos utilizados.

Datos de Trazabilidad

Los distintos datos necesarios para construir un sistema de este tipo, tienen que ser registrados y procesados. Esto es mejor hacerlo de forma totalmente automática. La lectura manual podría llevar mucho tiempo y por consiguiente ser demasiado cara y lo que es más, el riesgo del error humano es mucho mayor, lo cual podría tener un impacto negativo sobre la fiabilidad de los datos almacenados. Tiene que prepararse un detallado procedimiento, debido a que poner en marcha un sistema de trazabilidad requiere una especial preparación.

De esta forma los datos de trazabilidad registrados pueden clasificarse en cuatro apartados:

- Datos de Operario

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- Datos de Obra

- Datos de los productos componentes

- Datos del proceso de preparación y fusión

A continuación se detallan en profundidad.

Datos de Operario

La formación de los operarios (soldadores y montadores), debe concluir con un examen final que dará origen, en su caso, a un certificado de capacitación. Este certificado preferentemente estará emitido por un organismo acreditado y tendrá una vigencia definida que será debidamente prorrogada a través de nuevos exámenes de reevaluación.

Los operarios deberán disponer de un carné que incluya un código de barras (y/o tarjeta de banda magnética) con los datos definidos en la norma ISO 12176-3. Estos datos son:

- Número de identificación del operario (hasta 6 caracteres)

- Mes y año de caducidad de su certificado

- País (código según ISO 3166-1) donde se ha emitido el certificado (p.ej. 724 para España)

- Organismo que emite la certificación (hasta 2 caracteres)

- Habilidades certificadas (p.ej. Tope automática y electrofusión automática)

- Idioma de preferencia para el diálogo con los equipos que permiten el uso de varios idiomas

Ejemplo modelo Carné de Soldador

La caducidad es un dato activo: no se permite soldar si el carné está caducado y por lo tanto todas las fusiones estarán realizadas por operarios con autorización vigente.

En el caso de las habilidades, sólo se permite el acceso a los procesos de fusión si el operario está capacitado para ello. Por tanto tampoco se registra este dato.

Algunas unidades adaptan sus mensajes al idioma elegido por el operario. Este dato no se registra.

El organismo certificador de los soldadores/montadores puede mantener un registro de los operarios certificados, su periodo de vigencia y sus permisos disponibles para los clientes finales.

En este sentido destacar la labor que esta realizando la Asociación Española de Fabricantes de Tubos y Accesorios Plásticos (ASETUB), favoreciendo la cualificación de los profesionales del sector a través del “Carné de especialista en instalación de tuberías plásticas para redes de agua”.

Datos de la Obra

A fin de poder asociar una determinada fusión a una obra en concreto, el operario puede introducir el código de la obra mediante una de las siguientes opciones:

- Código de barras 2 x 5 entrelazado según ISO IEC 16390

- Código de barras Code 128 según ANSI/AIM BC4 (16 caracteres alfanuméricos

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- Tarjeta de banda magnética (16 caracteres alfanuméricos)

- Introducción manual mediante el teclado de la unidad

La definición del significado de los datos introducidos, no está recogido en ninguna norma y debe, por tanto, ser establecido por la propiedad en cada caso.

Un ejemplo de código de obra podría ser: OT-18372/08330-N, que definiría una Orden de trabajo con el nº 18372, realizada en el código postal 08330 y que es una obra nueva representada por la N.

Datos de los productos componentes. Fusión a Tope

En la Fusión a Tope se registran los siguientes datos de los componentes:

- Tipo de resina termoplástica, p.ej. PE100

- Diámetro del tubo p.ej. 160 mm

- SDR p.ej. SDR11

Esta información es introducida manualmente por el operario y registrada por la unidad. Dicha introducción es la utilizada por la unidad para establecer los parámetros de fusión.

Datos de los productos componentes. Electrofusión

Los datos básicos son leídos del código de barras (2 x 5 entrelazado) del accesorio o bien en la tarjeta magnética que ciertos fabricantes incluyen y son:

- Fabricante del accesorio, p.ej. AGRU

- Tipo de accesorio, p.ej. Manguito monofilar

- Diámetro, p.ej. 160 mm.

- Lote de fabricación, p.ej. 08.07

Todos ellos son registrados por la unidad de fusión.

26 dígitos (code 128)

Lectura a través de lector óptico

En ambos casos citados (soldadura a tope y por electrofusión), si el tubo y los accesorios disponen de código de barras o tarjeta magnética (ISO/IEC 7810) específicas para la trazabilidad según ISO 12176-4, también la siguiente información será leída y quedará registrada:

- Fabricante del tubo o accesorio

- Tipo de tubo: recto o en rollo (sólo en caso de tubos)

- Tipo de accesorio (sólo en caso de accesorio)

- Diámetro (o diámetros en caso de reducciones y tomas de derivación)

- Lote de fabricación

- Tipo de resina utilizada (p.ej. PE100)

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- Lugar de fabricación

- SDR

- Compuesto utilizado (p.ej. Eltex Tub 121)

- Tipo de material (virgen, 100% reciclado o mezclas)

- Índice de fluidez (MFR)

- Otros datos a convenir

Parámetros de Fusión

Datos de Trazabilidad

Datos del proceso de preparación y fusión

En primer lugar detallaremos los datos que son almacenados en los protocolos de fusión y que corresponden al equipo utilizado:

- Nº de serie del equipo de fusión

- Fabricante del equipo

- Fecha de la última revisión

A partir de aquí y para detallar los datos propiamente del proceso de fusión y que campos se generan en el registro creado, volveremos a distinguir dos apartados dependiendo de si se trata de fusiones a tope o electrofusiones.

Fusión a Tope

- Nº de fusion (contador automático)

- Nº auxiliar (opcional) que consta de 5 dígitos numéricos, que puede referirse a cualquier dato significativo para el cliente.

- Fecha en la que se realiza la fusión

- Hora de inicio

- Hora de finalización

- Temperatura ambiente

- Tipo de fusión (código 1 según ISO 12176-4)

- Ciclo de fusión (código a definir por el fabricante según lo establecido en ISO 12176-4

- Bloque de parámetros: conjunto de parámetros (fuerza, temperatura, tiempo, etc) generalmente establecidos en una norma u otro documento

- Temperatura de la placa calentadora

- Fuerza de arrastre

- Fuerza de aproximación

- Fuerza de calentamiento

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- Fuerza de fusión

- Reducción (en algunos modelos de máquina, se usa como control adicional de la fusión y representa la longitud de tubo perdida al formarse el cordón de soldadura)

- Resultado (si no es “Correcta”, se graba un texto con la causa del error

Rapport soldadura a tope Rapport soldadura por electrofusión

Electrofusión

- Nº de la fusión (contador automático)

- Nº auxiliar (opcional) que consta de 5 dígitos numéricos, que puede referirse a cualquier dato significativo para el cliente

- Fecha en la que se realiza la fusión

- Hora de inicio

- Temperatura ambiente

- Tipo de fusión (código 4 según ISO 12176-4)

- Resistencia teórica (la leída del código de barras)

- Resistencia real (la medida del accesorio y que debe estar entre los valores de tolerancia facilitados por el fabricante en el código de barras)

- Alineado del accesorio (puede ser SI o NO e indica si se ha usado el útil alineador

- Raspado y limpio. Sólo puede ser SI. Es un dato redundante y de obligado cumplimiento

- Tensión. La indicada en el código y que la unidad debe suministrar al accesorio

- Tiempo. El indicado en el código. Puede depender de la temperatura ambiente decidiendo el fabricante si aplica y en que porcentajes

- Tensión mínima. La de alimentación durante el ciclo de fusión

- Tensión máxima. La de alimentación durante el ciclo de fusión

- Resultado. Si no es “Correcta”, se graba en un texto con la causa del error

Gestión de los datos almacenados

Los datos almacenados, son conservados en un circuito (BRAM) con una capacidad aproximada de 1.000 fusiones de cada tipo. El circuito incorpora una batería de alimentación para que las fusiones no puedan perderse. Opcionalmente las unidades pueden incluir una unidad de Memory Card o un zócalo para insertar una tarjeta de memoria SD, que en función de su tamaño puede almacenar infinidad de soldaduras.

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Los datos de las fusiones realizadas, disponemos de diversas opciones:

- Visualizarlos por pantalla (100% de los datos)

- Imprimirlos, para lo que existen diversas opciones (última, las del día, establecer rango, etc.)

- Exportarlos a un PC compatible. Mediante una aplicación y un cable de transmisión suministrados con cada unidad. Cuando se utiliza esta opción el aplicativo genera un campo adicional (checksum) llamado “control” que impide que los datos transferidos puedan ser manipulados

- Exportarlos una unidad de almacenamiento externo (pendrive, disco duro, etc)

- Borrarlos (se precisa una tarjeta de password para prevenir borrarlos accidentales o efectuados por personas no autorizadas

Traspaso de información del Equipo de electrofusión al PC

Los datos en el PC toman el formato de la base de datos elegida por el cliente (p.ej. Microsoft Access*.mdf), pudiendo ser tratados por cualquier gestor de base de datos compatible con ODBC.

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Trazabilidad y control de calidad

¿Qué sucede si combinamos la trazabilidad con un control de calidad?

Dado que la trazabilidad es una colección de toda clase de datos, también incluye información relativa a la calidad de la unión soldada. Además ya que la trazabilidad está basada en un procesamiento automático de datos, esto hace posible seguir la calidad de la unión soldada, con un pequeño trabajo adicional.

En la lista de parámetros que determina la calidad de la unión soldada, la siguiente información puede encontrarse por medio del sistema de trazabilidad: elementos del procedimiento de soldadura, datos relativos al equipo de soldadura, información de los componentes y finalmente información sobre el operario.

Lo único que falta en la lista son los ensayos destructivos y no-destructivos.

Analizando más de cerca los diferentes elementos, llegamos al siguiente resultado:

Elementos controlados o seguidos por la trazabilidad

Procedimiento de soldadura

El procedimiento de soldadura describe todas las operaciones necesarias para formar la unión soldada. La correcta implantación de este procedimiento es un requisito previo para realizar una soldadura con calidad

Si controlamos los elementos más importantes de este procedimiento para la trazabilidad, entonces tenemos ya un largo camino recorrido hacia el control de la calidad de la unión soldada.

- La preparación de la unión soldada debe ser controlada desde la confirmación del rascado y el correcto alineamiento del tubo. Esta confirmación es anotada por medio del protocolo interactivo del equipo de soldadura

- La formación de la unión soldada a tope puede seguirse basándose en el diagrama de fusión: el tiempo de calentamiento, la presión y la temperatura pueden ser anotadas por los sensores del equipo de fusión

- La formación de una unión por electrofusión puede ser seguida por el equipo de soldadura: la unidad de soldadura anota la intensidad de la corriente, el voltaje y el tiempo de fusión aplicado para hacer la unión

Equipo de soldadura

Es importante para la calidad de la soldadura que el equipo cumpla las especificaciones y que los parámetros aportados por la unidad de soldadura estén dentro de las tolerancias especificadas.

Esto puede ser controlado sobre la base de un número de elementos que son específicos del equipo usado:

- La identificación de la unidad de soldadura hace posible comprobar si el equipo usado es el adecuado para la unión a realizar. Esto se hace a partir de la identificación del fabricante, el tipo de equipo y el número de identificación de la máquina.

- La trazabilidad también hace posible comprobar la última fecha de revisión del equipo. En este sentido la compañía propietaria de la red, puede obligar a sus empresas instaladoras disponer de los equipos en perfecto estado, a través del certificado expedido la Inspección Técnica de Maquinaria (ITM), que los fabricantes de los equipos pueden expedir después de realizar una revisión anual de los mismos.

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Equipo combinado para efectuar soldaduras a tope Equipo para efectuar soldaduras por y por electrofusión, con trazabilidad electrofusión con trazabilidad

Componentes

Los componentes forman parte inherente de la unión y su calidad influye directamente sobre la calidad de la unión, ya sea esta última una soldadura a tope o por electrofusión.

El control de la información de identificación de los componentes es además una herramienta útil para el control de calidad.

- La información sobre el fabricante de la tubería y de los accesorios junto con el tipo de accesorio,

aporta la seguridad de que han sido usados componentes aprobados

- La indicación de la clase de MRS es también una importante información para la calidad final de la unión

- Por medio del SDR podemos comprobar si las dimensiones han sido respetadas al unir los distintos componentes

Soldador

Finalmente el soldador es un importante eslabón en el seguimiento de la calidad de la unión soldada. Gracias a su información, experiencia y sentido de la responsabilidad, la operación de soldadura puede ser totalmente satisfactoria, incluso si las modernas máquinas de soldar son casi totalmente automáticas.

La identificación del operario por medio de la tarjeta de soldador es además muy importante para el seguimiento de la calidad de la unión soldada. Esta identificación también hace posible comprobar si el operador está formado para usar un procedimiento en particular (por ejemplo soldadura a tope y/o electrofusión.

Elementos que no pueden ser comprobados por la trazabilidad

Como ya hemos mencionado, la trazabilidad no ofrece una solución para todos los elementos involucrados en el control de calidad. La realización de ensayos entra dentro de esta categoría. Incluso en el caso que todos los datos posibles sean analizados, es recomendable llevar a cabo ensayos destructivos y no-destructivos de una manera regular.

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Sin embargo parece claro que si los datos obtenidos a partir de la trazabilidad son también usados para el control de calidad, entonces los ensayos pueden ser reducidos al mínimo. Esto hace posible que los ensayos se puedan realizar sólo esporádicamente.

Dado que el soldador está siempre presente cuando una unión soldada, obviamente realiza una comprobación visual de cada unión. Si además el responsable de construcción asegura que un supervisor visite el lugar a intervalos regulares y compruebe la unión soldada por ejemplo revisando los protocolos de soldadura, entonces el ensayo puede limitarse a ensayos destructivos esporádicos de las uniones soldadas.

Los ensayos no destructivos mediante ultrasonidos o radiografías son caros y laboriosos, sin aportar un 100% de certeza sobre la calidad de la unión soldada. Estos métodos pueden ser omitidos en un sistema con un control de calida in situ.

Formación

Introducción

Una parte importante del personal que ha recibido cursos de formación para instalación de tubos de PE, cuenta con experiencia en la instalación de otros tipos de tubos (fundición, fibrocemento, PVC, acero, etc.) y por tanto con hábitos adquiridos relativos a otras técnicas que no necesariamente son válidos al cambiar el material de los tubos. Algunos incluso, por su edad, nivel de estudios, experiencia, carácter, predisposición, etc. pueden ser especialmente reacios a introducir cambios en su forma de trabajar. Además, es frecuente que la formación se imparta a grupos muy heterogéneos y numerosos.

El objetivo es la excelencia en la instalación de las redes. Para ello no es suficiente con que el personal asuma el nivel técnico exigible, sino que hay que inculcar otros aspectos que resultan fundamentales:

La formación es necesaria para disponer de profesionales capacitados

Implicación

El operario es un eslabón del equipo que hace posible la ampliación y mejora de los servicios de una comunidad. Desde el desarrollo de un nuevo tubo o accesorio, su fabricación, inspección, diseño de la red, obra civil, hasta su finalización, todos somos necesarios y responsables del resultado último.

La contribución del operario a la calidad total de la instalación es indiscutible y de ésta forma deberá ser transmitido por el personal responsable de su formación.

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Concienciación de las consecuencias de un trabajo mal hecho

Es necesario que al final de la formación el operario sea consciente de los riesgos que se asumen (para el propio operario y para la comunidad a la que pertenece) como consecuencia de un trabajo mal realizado.

Motivación

De la misma manera que el operario requiere de una formación técnica adecuada para realizar su labor, solo podrá sentirse satisfecho de su trabajo, si éste lo lleva a cabo correctamente. Es misión del formador inculcar al operario un espíritu de amor por el trabajo bien hecho.