Geosynthetic Technology 8pp A4 Brochure (Spanish):Layout 1

La Lámina Impermeabilizante Para
Balsa Más Grande del Mundo
GEOSYNTHETIC
TECHNOLOGY LTD
1.400.000 metros cuadrados de extensión
141 hectáreas - en 7 meses!
La Lámina Impermeabilizante Para Balsa Más Grande del Mundo
Recientemente se han instalado en un proyecto llevado a cabo en Kazajstán más de 1,4 millones de
metros cuadrados (aprox. 141 hectáreas) de impermeabilización con geomembrana continua de
polipropileno, siendo ésta considerada la lámina impermeabilizante para balsa más grande del mundo.
En 7 meses de trabajo a pie de obra se impermeabilizó
en Kazajstán una enorme balsa de 1.400.000 metros
cuadrados de extensión (aprox. 141 hectáreas)
diseñada para contener residuos líquidos procedentes
de una empresa petrolera. Este extraordinario
programa acelerado fue obra de la empresa británica
Geosynthetic Technology Ltd, (GT), designada para
gestionar todo lo relacionado con el proyecto de
impermeabilización. GT, con sede en Colchester
(Inglaterra), cuenta con más de 40 años de experiencia
en el sector de las geomembranas y está especializada
en la gestión de proyectos de impermeabilización de
alta calidad a escala internacional. Como preparación
para estos planes acelerados GT invirtió un tiempo
considerable en la planificación del proyecto,
especialmente en aspectos como: evaluación y análisis
de diversos materiales para impermeabilización con
geomembrana, revisión de los recursos de fabricación,
logística de transporte internacional, formación y
certificación de la mano de obra no cualificada,
planificación de la instalación de la geomembrana y (Fig 1)
procedimientos de control de calidad.
John Alexander, presidente de GT, afirmó que según la planificación inicial realizada por la empresa petrolera
estaba previsto que la instalación de la impermeabilización se realizara por fases y que la duración de la obra
fuera de tres años. Los duros inviernos, que se prolongan de noviembre a marzo, hacían que las obras de
instalación de la impermeabilización sólo fueran posibles entre los meses de abril y octubre. Basándose en
experiencias anteriores del cliente con obras de impermeabilización llevadas a cabo por otras empresas en el
mismo emplazamiento, esto suponía un programa de instalación de tres años para completar el proyecto de 1,4
millones de metros cuadrados (aprox. 141 hectáreas).
GT comenzó con la instalación en agosto de 2010 (Fig. 2) con el objetivo de poner a prueba su plan de instalación
rápida en aproximadamente un 10% de la superficie total proyectada
para la balsa. GT realmente empezó con buen pie. Todo funcionó a la
perfección y, a pesar de las elevadas temperaturas (de hasta 38ºC),
la superficie de prueba se terminó antes de lo previsto. El cliente se
dio cuenta de la rápida evolución del proyecto y autorizó la
instalación en toda la superficie restante, siguiendo el mismo
programa acelerado entre abril y octubre de 2011. De hecho, a pesar
de las fuertes tormentas de polvo y de alguna que otra inundación, las
obras se terminaron a finales de agosto de 2011. Se comprobaron
todas las uniones y se aplicaron todos los procedimientos de calidad.
John Alexander, presidente de GT, afirmó: "Llevo trabajando en el
sector de las geomembranas cerca de 40 años y nunca había visto
llevar a cabo una instalación de geomembrana con mayor
(Fig 2)
profesionalidad. El ritmo de trabajo era impresionante".
2
Evaluación del Material de la Geomembrana
Los requisitos de diseño clave que debían tenerse en cuenta a la hora de seleccionar un material adecuado para
la geomembrana se muestran en la tabla (Fig. 3).
En el examen final se escogieron dos materiales que fueron sometidos a una comparación minuciosa: el
polietileno de alta densidad (PEAD) y el polipropileno (PP-EX). Aunque durante años el PEAD se ha utilizado
mucho para la impermeabilización con geomembrana, presenta graves limitaciones, especialmente en lo relativo
a su velocidad de soldadura de uniones, muy lenta, así como a su rigidez y a sus malas propiedades térmicas,
defectos que podrían verse agravados por los requisitos de diseño.
Equipo para ensayos de perforación
(Fig 6)
Desplazamiento MD (cm)
(Fig 4)
PEAD
Rigidez relativa del PP-Ex y del PEAD
PP-Ex
(Fig 5)
PEAD
Tensión puntual a gran escala
(cono truncado)
PEAD
3
PP-Ex
Desplazamiento MD por 100 m de
geomembrana al exponerla a un cambio de
temperatura de 50°C (de 20°C a 70°C)
Kipsi (Mpa)
Una velocidad de soldadura rápida era crucial, habiendo 240 km (160
millas) de uniones de lámina impermeabilizante de las que ocuparse. Las
uniones de PP-EX pueden soldarse hasta 5 veces más rápido que las de
PEAD.
La geomembrana debe ser termoestable y soldable en todo momento a
temperaturas ambiente de entre 0ºC y +40ºC (temperatura de la lámina
negra de hasta 70ºC). La expansión térmica del PEAD es 2 veces superior
a la del PP-EX, algo que, combinado con su rigidez, puede hacer que la
lámina de PEAD se deforme y provocar una fuerte tensión en las uniones
tras el enfriamiento y posterior contracción que tienen lugar entre el día y
la noche. En climas cálidos a menudo es necesario trabajar de noche para
poder instalar el PEAD. Por su parte, el PP-EX permanece liso y soldable a
temperaturas ambiente elevadas. (Fig. 4)
La flexibilidad de la lámina impermeabilizante se consideró algo esencial
de cara a un despliegue seguro en caso de viento en el emplazamiento. El
PP-EX flexible se deja caer, mientras que la rigidez del PEAD actúa a modo
de vela y, en ocasiones, ni siquiera varios hombres son capaces de
contenerlo. (Fig. 5)
El comportamiento a temperaturas invernales extremas de hasta -50ºC
era importante. Las uniones de PEAD pueden ser propensas a la fragilidad
y a la aparición de grietas a -40ºC. El PP-EX mantiene su flexibilidad.
La resistencia de la lámina impermeabilizante al efluente de entrada a
85ºC también fue examinada. El PP-EX presenta una resistencia térmica
muy superior a la del PEAD, que se ablanda y se expande, provocando
tensión alrededor de las fijaciones de la lámina impermeabilizante de la
tubería de efluentes.
Liner to have outstanding puncture resistance The Test Method ASTM
D5514 (Fig 6) which simulates field service by pressurising the liner over
steel cones, revealed that PP-Ex has 4 times the puncture resistance of
HDPE, enabling thinner (lower cost) PP-Ex sheet to be used. (Fig 7)
Desplazamiento de la geomembrana debido a un
cambio de temperatura típico
(Fig 7)
Altura crítica del cono (cm)
Examen Comparativo: PEAD vs. PP-EX (Fig 3)
PP-Ex
Rentabilidad
La evaluación del material de la geomembrana indicó claramente que algunos factores clave, como el poder
mantener el programa a temperaturas elevadas y/o con viento moderado, sin duda favorecían al PP-EX con
respecto al PEAD. Además, el uso de PP-EX evitaría tener que trabajar de noche en los meses de verano. En un
proyecto de 1.400.000 metros cuadrados (aprox. 141 hectáreas) en el que participan varias personas para la
instalación acelerada de una lámina impermeabilizante, estos factores tenían una importante repercusión en
los costes. Por otra parte, mientras que a igual espesor las láminas de PP-EX son más caras que las de PEAD, la
resistencia a la perforación claramente superior del PP-EX permitió sugerir el uso de PP-EX de 1,00 mm (40
mil) de espesor (para la base de la balsa) y PP-EX de 1,5 mm (60 mil) de espesor (para los taludes de la balsa). Las
láminas de PEAD deberían tener al menos 2 mm (80 mil) de espesor para ser equiparables en este sentido y, por
ello, la ventaja de coste de material del PEAD con respecto al PP-EX resulta insignificante en el cómputo final de
costes. En general, teniendo en cuenta otros factores beneficiosos como pueden ser una velocidad de soldadura
mucho más rápida, un programa de instalación fiable y menores problemas de calidad y de rectificación, se estimó
que la diferencia de rentabilidad total que suponía utilizar PP-EX en el proyecto en lugar de PEAD era
considerable. Esto, sumado a las claras limitaciones técnicas del PEAD, hizo que los ingenieros del cliente
prohibieran expresamente su uso en el proyecto.
Control de Calidad de Fabricación
Geosynthetic Technology Limited (GT) siguió el principio de seguridad positiva "primer intento correcto" para
conseguir la máxima calidad de fabricación. La distancia de más de 2.000 millas que separa la planta de fabricación
de láminas impermeabilizantes del emplazamiento de la obra y el apretado programa de instalación no podían
permitir defectos de fabricación en los materiales suministrados. Se facilitaron certificados de pruebas de
materias primas para cada lote de
polímeros utilizado, se comprobaron
dichos certificados y se asignaron
números de referencia únicos a los rollos
de lámina fabricados a partir de cada lote
de polímeros. En la planta de producción
se comprobaron todos y cada uno de los
rollos para verificar la conformidad con las
propiedades físicas básicas especiales
especificadas en el contrato. GT tomó
muestras aleatorias de los distintos
espesores de cada lote y las envió a un
laboratorio independiente para una
segunda prueba de conformidad de las
propiedades físicas básicas. GT también
se encargó de que varias pruebas de
referencia
(fricción
superficial,
alargamiento multiaxial y coeficiente de
expansión térmica) se llevaran a cabo en
un laboratorio independiente de Estados
Unidos, utilizando para ello equipos
especialmente diseñados. Los resultados
obtenidos de todas las pruebas se
incorporaron a un informe de control de
calidad que se entregó al cliente para su
(Fig 8)
archivo. (Fig. 8)
4
Transporte de la Carga
Los dos factores más importantes que se tuvieron en cuenta en relación al transporte de la carga fueron el
tamaño de los rollos, para aprovechar mejor la capacidad de los contenedores, y el método de carga/descarga
adecuado para no dañar la mercancía.
Se estableció que con rollos de 1,00 mm (40 mil) de espesor de láminas de 5,8 m x 200 m (19 pies x 656 pies)
y con rollos de 1,5 m (60 mil) de láminas de 5,8 m x 135 m (19 pies x 443 pies) sería posible cargar 16 rollos
por contenedor en cada caso, disponiéndolos simétricamente en filas de 4 para evitar que puedan aplastarse
o soltarse durante el viaje de 2.000 millas. (Fig. 10)
Se atornilló a una carretilla elevadora una "punta" diseñada especialmente. La punta se insertaba por la
parte central de los rollos para proceder a su carga/descarga. (Fig. 11). Se colocaron eslingas en cada uno
de los rollos para facilitar a las excavadoras su elevación. (Fig. 9)
(Fig 10)
(Fig 9)
(Fig 11)
5
Instalación de la Geomembrana
Antes de empezar, GT recopiló un inventario de equipos especializados, máquinas de soldar, piezas de repuesto,
bastidores de elevación y equipos de control de calidad, y lo envió al emplazamiento de la obra. Se establecieron
un taller y un laboratorio climatizado en obra. GT estimó que para conseguir el rendimiento deseado haría falta
trabajar con 3 equipos de soldadura por día, en turnos de 12 horas, 7 días a la semana, durante sesiones continuas
de 30 días de trabajo y 30 días libres por equipo de rotación. GT había previsto que sus técnicos superiores
cualificados y experimentados deberían rotarse para que al menos uno de ellos estuviese siempre en el
emplazamiento durante todo el período de duración de las obras. Para permitir un comienzo sin problemas y
facilitar la comunicación, se seleccionaron dos miembros del personal de Kazajstán que viajaron hasta la sede
central de GT próxima a Colchester (Inglaterra). Allí recibieron una formación intensiva que incluía trabajo a pie
de obra bajo todo tipo de condiciones meteorológicas durante unos tres meses. La formación incluía el
aprendizaje de terminología específica en inglés: "weld" (soldar), "deploy" (despliegue), "quality control" (control
de calidad), etc. Una vez finalizada la formación, se les otorgaron certificados de competencia en soldadura
firmados por John Alexander, presidente de GT e ingeniero colegiado profesionalmente cualificado. La
disponibilidad del personal kazajo formado por GT (Fig. 12), gestionada y organizada por los técnicos de la
empresa, permitía a GT obtener buenos resultados a pocos días del inicio de las obras, consiguiendo un
rendimiento constante de 20.000 m² (215.280 pies cuadrados) al día cuando las condiciones meteorológicas
así lo permitían (Fig. 13).
(Fig 12)
(Fig 13)
Durante los 7 meses que duró el período de instalación, los equipos de trabajo (Fig. 14) sufrieron dos
inundaciones repentinas, numerosas tormentas de polvo (Fig. 15), heladas matutinas y temperaturas elevadas
por encima de los 40ºC. Muchos días no fue posible continuar con la instalación, lo que hizo que fuese aún más
imperativa la necesidad de conseguir un alto rendimiento durante los días de buen tiempo para conseguir llevar
a cabo el programa general.
(Fig 14)
(Fig 15)
6
Control de Calidad de Instalación
Se comprobó la calidad de todas las uniones mediante un método de presión de aire. Cada soldadura de uniones
constaba en realidad de dos soldaduras paralelas con un hueco entre sí. El extremo del tramo de unión (de hasta
200 m de longitud) está fijado mediante una abrazadera y se bombea aire hacia el interior del hueco de soldadura
para inflarlo hasta alcanzar una presión predeterminada que se mide con ayuda de un manómetro. Si se mantiene
esta misma presión durante un tiempo especificado, significa que la unión es estanca. En caso de producirse una
caída de presión, se puede localizar la fuga de aire fácilmente por el ruido y se puede solucionar el problema
soldando el punto de fuga. (Fig. 16)
Al comienzo de cada turno o de cada cambio de posición de la máquina de soldar, se envía una muestra de la
unión al laboratorio en obra para realizar ensayos destructivos. Se tira de ella hasta destruirla sobre un
tensiómetro y se anotan los valores de fuerza y de alargamiento de rotura. También se estudia por qué ha fallado
la unión. Se mantienen registros de datos detallados y se anota la posición de todos los rollos y uniones en el
plano "As Built" (conforme a obra). La función de control de calidad en obra la desempeñó una persona de habla
inglesa con el fin de garantizar que no se produjeran "malentendidos" por culpa de la traducción. (Fig. 17)
(Fig 16)
(Fig 17)
Consideraciones Generales
"Este proyecto de impermeabilización con geomembrana fue
revolucionario en muchos sentidos", afirma John Alexander,
presidente de GT, que en la imagen estrecha la mano al presidente
del principal contratista de Kazajstán (Fig. 18).
"Su escala de corte de 1.400.000 metros cuadrados (aprox. 141
hectáreas) es impresionante y es, se mire por donde se mire, la lámina
impermeabilizante para balsa más grande jamás instalada en el
mundo. La velocidad a la que se instaló la lámina impermeabilizante,
junto con los elevados estándares de calidad mantenidos a lo largo
de toda la obra, ha servido para establecer nuevos estándares en el
sector de las geomembranas".
Este proyecto demostró claramente la importancia de contratar (Fig 18)
servicios de gestión de proyectos a una empresa con gran experiencia John Alexander, presidente de GT, cierra el contrato con
en el sector de las geomembranas, pero al mismo tiempo el presidente del principal contratista de Kazajstán.
independiente de la influencia de los fabricantes de láminas impermeabilizantes. "Los fabricantes de láminas
impermeabilizantes promocionan sus propias láminas impermeabilizantes siguiendo un enfoque de ‘talla única’ que
potencia especialmente el bajo precio por metro cuadrado", afirma John Alexander. "Por lo general no están
suficientemente cualificados (o preocupados) como para tener en cuenta otros factores de rentabilidad mucho más
importantes, ni como para comprometerse por completo con los requisitos operativos y de diseño del cliente para
el emplazamiento en cuestión. Estos son los beneficios clave de los que GT hace uso para llevar a cabo sus proyectos
de impermeabilización y que hacen que todos ellos sean un éxito absoluto".
7
Acerca de Geosynthetic Technology Ltd (GT)
GT cuenta con más de 40 años de experiencia en el
sector de las geomembranas y ofrece sus servicios en
todo el mundo. Ha realizado instalaciones en más de 30
países de los 5 continentes, entre los que se incluyen: la
mayor parte de Europa, Oriente Medio, Estados
Unidos, Canadá, Australia y China. En 2004, unos 9.000
millones de personas pudieron ver un ejemplo del
trabajo de GT en televisión. Éste no fue otro que el lago
artificial situado dentro del estadio durante la
ceremonia de apertura de los Juegos Olímpicos de
Atenas.
GT acepta preguntas acerca de cualquier aspecto del
sector de las geomembranas, sin importar la fase de
desarrollo en que se encuentre el proyecto de
impermeabilización en el que haya posibilidad de
participar. El asesoramiento por parte de GT es gratuito
y sin compromiso.
Para obtener más información póngase en contacto con:
Geosynthetic Technology Ltd
Tel: +44 (0)1206 262676
Fax:+44 (0)1206 262998
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