instalacion Tuberia

REVINCA, C.A.
•
MANUAL DE
INSTALACIÓN DE
TUBERÍAS DE PEAD
ES QUEMA
•
PROCEDIMIENTOS DE INSTALACIÓN EN
TUBERÍAS DE POLIETILENO DE ALTA
INTRODUCCIÓN.
DENSIDAD (PEAD)
ESQUEMA
•
INTRODUCCIÓN.
•
PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN Nª 1. INSTALACIÓN DE TUBERÍAS DE
POLIETILENO (PEAD) ENTERRADAS.
•
PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN Nª 2. INSTALACIÓN DE TUBERÍAS DE
POLIETILENO (PEAD) EXPUESTAS, CON APLICACIÓN DE SOPORTES Y/O
REVINCA
ELEMENTOS DE SUJECIÓN.
•
PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN Nª 3. INSTALACIÓN DE TUBERÍA DE
POLIETILENO (PEAD) A SER SUMERGIDAS O MARINAS.
•
PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN Nª 4. INSTALACIÓN DE TUBERÍA DE
POLIETILENO (PEAD) POR REHABILITACIÓN SIMPLE.
•
PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN Nª 5. INSTALACIÓN DE TUBERÍA DE
POLIETILENO (PEAD) POR REHABILITACIÓN POR FRACTURAMIENTO.
•
C.A
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.
REVINCA, C.A
INTRODUCCION
INTRODUCCIÓN
Este manual contiene información necesaria para el montaj e e instalación de tuberías de PEAD.
Punto a punto se nombraran l a mayoría de las variables, factores y procedimientos a considerar en el trabajo
de instalación, muchos de los cuales son importantes para tener éxito en el desarrollo del mismo
Cada tipo de instalación requiere las consideraciones complet as del medio en el cual la tuberí a s e
esta instalando y recomendaciones para el procedimiento mas adecuado
Deben clasi ficars e las instalaciones plásticas mas típicas o comunes de la siguiente manera:
Tuberías Enterradas.
REVINCA
Tuberías Expuestas. Soportería o Sujeción de tuberías.
Tubería Submarina.
Tuberías por Rehabilitación Simple
Tuberías por Rehabilitación por Fracturamiento.
Se debe acotar que de acuerdo a la contratista seleccionada y a los equipos que esta disponga s e
tendrá un procedimiento de instalación que no por obligatoriedad debe ser el descrito en este manual pero que
si deberá ser analizado y discutido en función de controlar y cubrir ci ertas premisas. Es importante aclarar que
los procedimientos que se mencionan a continuación son abalados por normas internacionales conocidas
como ASTM, AWWA, ASME, etc, y por institutos y empresas de renombre internacional como PPI,
DRISCOPIPE, BOREALIS, etc.
C.A
REVINCA, C.A
I NTRODUCCI ON
INS TALAC IÓN DE TUBERÍAS DE
POLIETILENO (PEAD) ENTERRAD AS
Introducción
Control de la deflexión.
Aceptación de la reflexión.
Excavación de la zanja.
Preparación del fondo de la zanja.
Apoyo de la tubería.
Instalación de accesorios y válvulas.
Relleno y tapado de huecos.
Anexos
INTRODUCCIÓN.
REVINCA
En cualquier tipo de instalación
subterránea, la calidad de la instalación es uno de
los
factores
más
important es
en
el
comportamiento a l argo pl azo de los ductos
utilizados. En muchas aplicaciones de tuberías de
polietileno hay diferentes propuestas que pueden
ayudar a realizar procedimientos de instalación
más seguros y más rápidos.
Esta sección ofrece una buena guía de
instalación subterránea de tuberías de Polietileno
de
Alta Densidad y debe servir como
complemento de sus conocimientos al ingeniero y
de acuerdo a las condi ciones locales en que se
encuentre.
prevenir m as allá la deformación de la tubería y
contribuye al soporte vertical de los pesos. La
cantidad de resistencia encontrada en la tierra
asentada
es
consecuencia
directa
del
procedimiento de instalación. (Ver figura 3.1)
El objetivo principal en una instalación
de tubería de polietileno es limitar el control de la
deflexión (en este capitulo él termino “ deflexión”,
significa un cambio en el diámetro vertical de la
tubería). La deflexión de la tuberí a de PE es la
suma total de dos componentes: la “deflexión en
la instalación” que refl eja la técni ca y cuidado de
la tubería que se maneja; y la “ defl exión en
servicio” que refl eja el acomodamiento de la
construcción del sistema tubería-tierra, la
subsiguiente fuerza y otras cargas.
La “ deflexión
en
servicio”,
es
normalmente una disminución en el diámetro
vertical de la tuberí a, puede ser previsto a través
de vari as rel aciones razonablement e bien
documentadas y pueden s er incluidos aquellos de
WATKINS AND SPANGLER o por el uso de un
análisis del elemento finito como CANDE. 3.1
C.A
Esta guía contiene inform ación de otros
manuales tales como: manual es de ASCE/WPCF
y las normas prácticas de ASTM D2321
“Recomendaciones Prácticas para la Inst alación
de Tuberías para Cloacas Enterradas de Mat erial
Termoplástico Flexible”.
CONTROL DE LA DEFLEXIÓN.
La capacidad de carga que tiene una
tubería puede ser incrementada por l a tierra
cuando esta es encaj ada. Cuando la tubería es
cargada, el peso es trans ferido de la tubería a la
tierra por un movimiento exterior horizontal de la
pared de l a tubería. Esto mejora el contacto ent re
la tubería y la tierra y refuerza a su vez la pasiva
resistencia de la tierra. Esta resistencia ayuda a
La “ Defl exión en l a instalación”, puede
ser un incremento o disminución en el diámetro
vertical de l a tubería. Un increm ento en el
diámetro vertical de la tubería, se refiere al
“levantamiento” y es usualmente un resultado de
los esfuerzos que actúan en la tubería durante la
compactación y el relleno. Hast a cierto punto esto
benefici a la compens ación de la deflexión en
servicio.
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 1
EXCAVACIÓN DE LA ZANJA.
Peso de la tierra sobre la
tubería
Fuerza que
moviliza a
través de la
resistencia
pasiva de la
materia
La zanja debe excavarse de acuerdo a l a
alineación requerida y profundidad mostrada en la
figura 3.2. El ancho de la zanja variará con su
profundidad y también con el tipo de arena
presente. Se recomienda abrir zanj as para la
instalación de acuerdo a la longitud de la tubería
ensamblada sobre la zanja, referi rse a l a tabla 3.1.
El ancho de la cama debe permitir una adecuada
compactación alrededor de la tubería. El material
excavado, si es piedra libre y s e fractura bien por
la excavadora, puede proporcionar un apropiado
asiento del material.
Tabla 3.1
REVINCA
Tamaño de la zanja
Movimiento exterior lateral de la
tubería
Tamaño
nominal
de la
tubería
(in)
Fig. 3.1
Deflexión de la tubería.
La defl exión en instalación esta sujeta al
control del cuidado de la colocación y
consolidación del relleno de la tubería.
ACEPTACIÓN DE LA DEFLEXIÓN.
Para la evaluación y cont rol de la calidad
de la instalación de tuberías flexibles, muchos
diseñadores imponen un requisito de “ aceptación
de la deflexión”.. esto es particularmente
importante para el flujo de gravedad con tuberías
de gran SDR. Normalmente no se verifi ca para
tuberías de presión la deflexión. La “ aceptación de
la deflexión” vertical en una tubería es la máxima
deflexión requerida en la instalación. Típicamente
sólo se toman medidas después que la
consolidación inicial de la tubería a ocurrido,
normalmente 30 días después de la instalación. El
ingeniero del proyecto dispone la “ aceptación de
la deflexión” basada en la aplicación particular y
en el tipo de uniones. Normalmente, la deflexión
está limitada al 5%, aunque las tuberí as de PE en
aplicaciones de gravedad normalment e pueden
resistir deflexiones mucho más grandes sin
deteriorarse. Cuando la defl exión es moderada
pasada los 30 días, es común presentar un
porcentaj e mucho más alto.
P rofundidad de la zanja
(ft)
3
5
7
9
11
13
15
½-3
15
18
21
23
25
27
28
4-8
25
30
35
40
45
48
51
10 - 14
32
40
48
55
60
65
69
16 – 22
40
50
61
68
75
82
88
24 – 40
55
69
82
93
42 - 63
68
87
C.A
102 111 119
103 117 129 140 150
La flexibilidad y grandes di ámetros de
las tuberías de PEAD, junto con su habilidad de
fusión térmica en grandes diámetros conectados
en tierra, permiten el uso de técnicas de
instalación que son di ferentes a las técnicas de
instalación utilizadas en tuberías de otros
materiales.
Las paredes de la zanj a pueden estar en
un declive de un ángulo de 45º o el ángulo de
reposo del material. Cuando sean neces arias
zanjas anchas, el relleno de zanja debe s er
compactado por niveles para poder así resistir la
carga final.
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 1
tamaño o superfici es de concreto de presión, éstos
se ponen en tierra s erena y proporcionarán
protección adecuada. El revestimiento o puntales
de empuje deben construirse de hormigón
reforzado y deben representar como especie de
una ancla entre la tubería o accesorio y la pared
sólida de la zanja. En la figura 3.3 se ilustran
varios tipos de bloqueo con concreto y
revestimiento de accesorios.
Tee
Fig. 3.2
REVINCA
Dimensiones de la zanja.
PREPARACIÓN
ZANJA.
DEL
Conexión,
montaje en
estrella
FONDO
DE
Conducto
acodado
LA
Para sistema de presión
como
acueductos, distancias de líneas de transmisión
largas, la nivelación exacta de los fondos de las
zanjas no es esencial a menos que se especi fique
en el trazado. Para los sistemas de alcantarillados
y drenaj es por gravedad, la cuesta debe graduarse
tan uniformemente como se haría para otros
materiales.
Fig. 3.3
Tipos de bloqueo y revestimiento.
La norma ASTM D 2321 “ Recomendaciones
Prácticas para la Instalación Subterránea de
Tuberías” recomienda:
C.A
El máximo tamaño da la partícula Clase I
o Clase II del material usado para el asiento o
relleno de zanja inicial deben preservarse a ½”
para las tuberías más pequeñas (< 8”) y un tamaño
de 1” agregado para diám etros de tuberías
mayores de 8”. Referirse a PPI INFORME
TÉCNICO Nº 31, para mayor inform ación. El
fondo de la zanja debe estar rel ativamente liso y
libre de piedra. Deben quitarse objetos que puedan
causar punto de carga en la tubería y el fondo de
la zanja debe rellenars e usando de 4 –6 plg. de
consolidación de la fundación. Si la condición de
la tierra es inestable, el fondo de la zanj a debe
socavarse y llenars e la profundidad de la zanja
con el material seleccionado apropiado.
Típicamente, las tuberías de PE no
requieren de puntal de empuje. La buena
compactación de la tierra alrededor de los
montajes tales como codos, tees, son normalmente
sufici entes. Si se usa puntales de empujes,
sufici entemente revestido de concreto s egún su
Válvula
•
•
•
•
•
El fondo de l a zanja debe estar liso, seco y
estabilizado si es necesario.
Si se requiere de material para la fundación,
este debe s er
de un mat erial
convenientem ente identi ficado por ASTM D
2321. El
material debe nivelars e y
compactarse a un mínimo de 85%
STANDARD PROCTOR DENSITY.
Colocar el m aterial de relleno de zanj a
debajo de la tubería.
Se requiere consolidar alrededor de la
superficie de la tubería us ando las
herramientas convenientes.
El relleno de zanj a debe colocars e en una
primera y segunda capa uni form emente que
no exceda de 12 pl. Y cada capa debe
compactarse
aun
mínimo
de
85%
STANDARD PROCTOR DENSITY.
REVINCA, C.A
•
•
•
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 1
Los primeros rellenos de zanj as deben
normalmente extenderse a una altura igual a
75% del diámetro de la tubería, si la tubería
será puesta bajo el agua, consulte al ingeniero
del proyecto para det erminar si se requiere de
material adicional.
El relleno de zanja final, debe ser de
material que esté libre de piedras grandes u
objetos punzo-penetrantes.
Se debe obtener una compactación
adecuada antes de que cualquier equipo se
maneje encima de la tubería.
Consulte al ingeniero del proyecto antes
del entierro de cualquier tubería para determinar
especi fi caciones del relleno de zanj a y
condiciones especi ales.
APOYO DE TUBERÍAS.
INSTALACIÓN
VÁLVULAS.
DE
ACCESORIOS
Y
Cuando en la instalación de tuberías se
conect en accesorios y/o estructuras rígidas, el
movimiento o doblado debe prevenirs e. Los
rellenos de zanja deben compactars e para
proporcionar apoyo total, o un apoyo de concreto
puede construirse bajo la tuberí a y accesorios.
Debe prestars e una particular atención a la
compactación llevada a cabo al rededor de los
accesorios y prolongar los extremos de la tubería
mas allá del montaje. La compactación del 90%
(PROCTOR DENSITY) o mayor en esas áreas es
recomendada.
Los tornillos en la conexión del cabezal,
así como las abrazaderas en las almohadillas de
apoyo deben s er reapret adas antes del entierro de
la tubería. Las superficies de las conexiones
pueden obs ervarse
mientras
esté en
funcionamiento.
REVINCA
La tubería de polietileno puede unirse al
nivel de la tierra y puede baj arse hacia adentro de
la zanja o en el caso en que fuese necesario se
podrá realizar soldaduras dentro de ella. El exceso
de es fuerzo o tensión debe evitars e durante toda la
instalación, eliminando la posibilidad de que
queden es fuerzos residuales después de la
compactación.
La tubería de PE o accesorios pueden
encaj arse en concreto si su diseño lo requi ere. El
revestimiento de concreto puede usarse para
aumentar l a taza de presión de accesorios, la
fuerte est abilización de válvulas o accesorios y/o
el control de la expansión o contracción térmica.
Para mayor información acerca de la colocación e
instalación de tanguillas para válvulas en líneas de
alimentación y redes s e recomienda leer la norma
COVENIN 2580-85.”Redes de Distribución de
Gas Domestico. Instalación de Tuberí as de Alta
Densidad. Requisitos”
C.A
La fuerza de tirado que puede aplicarse a
una tubería en tierra fi rme puede estimarse con la
siguiente formula:
PRECAUCIÓN:
F= S.A
A= Área seccional-cruzada de la pared de la
tubería (in2 ).
Los montajes fabri cados por REVINCA,
después que se unen a la tubería, pueden s er
dañados por tensión excesiva creada por el
manejo o instalación impropia. Las resinas
utilizadas en REVINCA son muy duras, sin
embargo, la fuerza tensora del polietileno es
muchísimo menor que la del cero, y no soportará
deformaciones excesivas y las fuerzas de tirado
que pueden ej ercerse a través de los equipos y
accesorios utilizados.
Cuando es necesario halar la tuberí a, se
debe tener cuidado de que no se dañe y debe
hacerse por el extremo del collar de brida
Si la tubería une sus extremos a una tee y
se levanta sin tener apoyo del peso de la tubería,
la tee puede fisurarse y rompers e. Los montajes
fabricados no pueden soportar el peso de la
tubería. Si es necesario tirar el montaj e de su
donde:
F= Fuerza de Tirado Máximo, (lbs)
S=Máximo
Esfuerzo
Aceptable
(conservadoramente entre 1000 – 1600 psi)
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 1
posición, al accesorio fabricado o cabezal, nunca
debe usarse como punto de amarre para el halado.
RELLENO Y TAPADO DE HUECOS
Cuando la tubería de polietileno esté
conect ada con collarín a accesorios fijos en una
estructura rígida, por ejemplo una válvula, un
refuerzo de concreto puede verterse en la tubería
generando un anclaj e. Estos soportes pueden
extenders e de l a unión del collarín, un mínimo de
un diámetro de la tubería para las tuberías más
grande que 12 in. nominal; o un mínimo de un ft.
para la tubería más pequeñas. En tal caso se
presentan a continuación la siguiente figura 3.4
que demuestran l a efectiva prevención de daños
en las conexiones. Cuando la tubería de PEAD se
extiende a través de una pared, como en una boca
de inspección por ejemplo, anclajes similares a los
de la figura 3.5, evitan el movimiento de la
tubería a través de la pared.
El relleno de zanja debe llevarse a cabo
según uno de los métodos siguientes: como es
requerido en la figura; o como s ea especi fi cado
por el ingeniero que dirige la obra. .
A menos que se especi fique por el
ingeniero, debe completars e la "fundación" y
"rellenos iniciales" antes de la prueba de goteo, y
el resto del relleno se complet a después de la
realización de una prueba s atisfactori a. En todos
los casos deben poners e la fundación y el material
del relleno inicial y deben compactars e para
proporcionar apoyo como es especi ficado por el
ingeniero que dirige la instalación.
El material en particular usado para el
relleno variará según las condiciones locales, el
tipo de aplicación y los requisitos específicos del
Ingeniero que dirige la obra. En general, se han
encontrado tres tipos de material de relleno
acept able para la instalación de tuberías de PEAD.
Detalles de esto pueden encontrarse en las
siguientes literaturas:
REVINCA
Ensamble de
soldadura a
solape
Tubería de PE
Envoltura
alrededor del
accesorio de la
soldadura para
solidificar
Relleno bien
apretado o tierra
compacta
(1) WPCF “Manual of Practice” # FD-5;
(2) Standard Handbook of Plant Engineering”,
McGraw-Hill Inc.
(3) ASTM D2321, “Underground Installation of
Flexible Thermoplastic Sewer Pipe”;
(4) PPI Nº TR.31, “ Underground Installation of
Polyolefin Pipe”.
C.A
Lo que se pres enta a continuación incluye
varios materiales del proceso y clasi ficaciones de
la tierra listadas bajo el " Sistema de unificación
de clasi ficación de tierra."
Fig. 3.4
1/8”
forro de
caucho
Tubería
de PE
Envoltura de acero
alrededor de las alertas
Relleno bien apretado
Fig. 3.5
Sitio en
lechada
CLASE I.- Piedra angular 1/4in. a 1-1/2,
incluyendo varios mat eriales que pueden estar
localmente disponibles como coral, escoria
aplastada, la piedra aplastada y cáscaras
aplastadas.
CLASE II.- Arenas toscas y arenas gruesas 1/2
in. como tamaño de partícula
máximo,
incluyendo las arenas divers amente graduadas y
arenas grues as que contienen porcentajes
pequeños de hullas menudas, generalmente
granular y no-cohesivo, húmedo o seco
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 1
CLASE III.- Finas arenas y la arcilla enarenada,
incluye arena-arcilla fina y mezclas del grabararcilla.
Ancho del
equipo de
compactación
Relleno inicial
Los
requisitos
de
compactación
especí fi cos pueden vari ar de trabajo a trabajo
pero, deben adapt arse generalmente al, haunching
y Rellenos iniciales a 90 por ciento de Standard
Proctor Density como lo determinado por
"American Associ ation of
State Highway
Officials Method: T99." En ciertas aplicaciones
no-críticas, un nivel más bajo de consolidación
puede ser especi ficado por el ingeniero que dirige
la obra.
Fig. 3.8
REVINCA
La compactación debe llevarse a cabo en
capas de 6 in hast a la cima de la tuberí a. La
compactación no debe hacerse direct amente
encima de la tubería si no por lo menos un pie de
capa de tierra encima de la misma.
Relleno final.
Los rellenos finales de cierta calidad pueden
excavarse de otra tierra. Este material debe
estar libre de vacíos, trozos de arcilla, piedras
y cantos rodados más grande de 8 in. en su
diámetro. En todos los casos el ingeniero que
dirige la obra debe juzgar la conveniencia del
material para el uso como relleno.
Dos o más tuberías en una zanja común.
C.A
En el caso de tuberías múltiples en l a
misma zanja, los requisitos previ amente
establecidos aplican en todos los casos. El cuidado
debe tenerse en el espacio entre tuberías, para que
se pueda permitir el acceso del equipo de
compactación adecuado, como s e muestra en
figura 3.8
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 1
PROYECTO: SISTEMA ANTI-INCENDIO “EL MENITO”. SEDE DE PDVSA.
REVINCA
C.A
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 1
REVINCA
C.A
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 1
PROYECTO: LAGUNA DE SEDIMENTACIÓN DE YESO. COMPLEJO PETROQ UÍMICO
MORÓN
REVINCA
C.A
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 1
REVINCA
C.A
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 2
INS TALAC IÓN EN TUBERÍAS DE POLIETILENO (PEAD) EXPUES TAS
CON APLIC ACIÓN DE S OPORTES Y/O ELEMENTOS DE S UJECIÓN
Introducción.
Separación entre apoyos de la tubería.
Incidencia de los cambios de temperatura en la tubería de (PEAD)
Anexos.
respecto a la temperatura en el momento de
instalación del sistema.
INTRODUCCION.
Las tuberí as horizont ales apoyadas son
afectadas por el peso de la tubería y por su
volumen; esto ocurre entre apoyos. Cuando la
curva o defl exión entre apoyos se minimiza, la
tensión en la pared de la tubería se controla. Es
por ello que deben espaci arse los apoyos de
acuerdo al diámetro de la tubería, de su SDR y del
peso del fluido en su interior para limitar la
deflexión usando un simple análisis de vigas
continuas. La defl exión máxima recomendada
entre soportes es de 1”.
La tubería debe suj etarse totalment e y/o
puede sujetars e de cada apoyo. Para limitar las
deflexiones debido a la expansión REVINCA
recomienda sujetarla a cada apoyo. Si los apoyos
están diseñados de manera de que s e fijen en la
punta, deben ser capaz de mantener la tubería. Si
la tubería esta diseñada para el movimiento
durante la expansión, los apoyos deben
proporcionar una guía sin oponers e a la dirección
del movimiento.
REVINCA
Los soportes deben acunar l a tubería por
lo menos 4” o 1.5 veces el diámetro de la tubería,
cualquiera de los dos que s ea menor. Un mínimo
de 120º de circunferencia de la tubería debe
apoyars e. Los apoyos deben est ar libres de bordes
afilados.
Se debe recordar que según lo indicado
por la norma las tuberí as de polietileno que se
instalen al aire libre deben tener un recubrimiento
de manera que puedan protegerla de cualquier
golpe o daño externo que se le pueda causar a la
misma. Para mayor información ver incidencia de
los cambios de temperatura en las tuberías de
PEAD, que se encuentra en este mismo
procedimiento.
C.A
A menudo, se instalan en el campo
tuberías apoyadas. Estas instal aciones s e exponen
a cambios de temperatura debido al tiempo. Si es
posible, la tubería apoyada o suspendida debe
instalarse casi próximo a la temperatura de
operación en l a practica o en el tiempo más
caliente.
Cuando un sistema apoyado es mas
caliente que su temperatura de instalación, la
tubería se dilata. Como los aumentos de longitud
en las tuberías, desviación lateral o “ serpenteo”
ocurre entre las sujeciones, la cantidad total de
expansión que ocurra dependerá de la longitud de
la tubería y del aumento de temperatura con
SEPARACIÓN ENTRE APOYOS DE LA
TUBERÍA.
La distancia entre apoyos est a bas ado en
el análisis de una viga continua y una defl exión a
una distancia entre apoyos cuando la tubería esta
llena de liquido. Las figuras de 1.1 a 1.5,
muestran la s eparación entre apoyos de acuerdo a
diferent es SDR y diámetros de las tuberías.
Existen
algunas
recom endaciones
adicionales a cerca de la distancia entre apoyos
para las tuberías de polietileno, entre las cuales se
encuentran:
REVINCA, C.A
•
Si se espera operar a temperaturas de mas de
100 ºf (37.7 ºC) y hay posibilidad para el
cambio rápido de temperatura, los próximos
SDR más bajos al SDR de 32.5 pueden usarse
para el espaciamiento.
•
Los conductos verticales deben apoyars e en
la base y los resortes de suspensión o cuellos
usados en intervalos verticales de hasta 12 ft.
•
Evite la expansión, es por ello que s e debe
veri ficar l as condiciones de diseño en cuanto
a la dilatación de la tubería y por supuesto
colocar los apoyos en l as distancias
apropiadas para cada sistema.
•
FIGURA 1.2
Espaciado entre soportes de tubería de SDR 9.0
Diámetro nominal de la tubería, in
Si se observa o se espera una temperatura del
medio ambiente de 10 ºf más alta que la
temperatura de instalación, se recomienda un
apoyo continuo y a su vez controlar la
expansión térmica y preveni r la excesiva
inclinación.
REVINCA
Para las aplicaciones del tubo de relleno o
camisa, se debe multiplicar por 0.90 el
espaciado, requiri endo fijar apropiadamente
la entrada y los extremos de descarga de la
tubería.
FIGURA 1.1
FIGURA 1.3
Espaciado entre soportes de tubería. de SDR 17.0
C.A
Espaciado entre soportes de tubería de SDR
32.5
Diámetro nominal de la tubería, in
Distancia entre soporte, in
Diámetro nominal de la tubería, in
•
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 2
Distancia entre soporte, in
Distancia entre soporte, in
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 2
FIGURA 1.4
Diámetro nominal de la tubería, in
Espaciado entre soportes de tubería de SDR 26.0
“Culebrear” la tubería hacia atrás y adelant e puede
permitir mayor longitud de tubería de manera que
la contracción en tiempo frió puede s er
controlada.
Puede necesitarse de anclas de retención
para mant ener l a tubería dentro del derecho de
vía. La clasificación de presión por temperatura
elevada puede aplicarse sí la tubería esta expuesta
al calentamiento solar. Los aditamentos fabri cados
en grandes diámetros pueden requerir es fuerzos de
tracción por cambios de longitud térmicos.
Hay muchas situaciones en l as cual es
instalar tuberías sobre la superfi cie tiene sus
ventajas. Algunas de estas ventajas son las
siguientes:
REVINCA
Distancia entre soporte, in
•
La dureza y fl exibilidad del polietileno
permiten a m enudo, instalaciones a través
de pantanos o ciénagas, encima de áreas
heladas y en otras condiciones medio
ambientales más ásperas.
•
Instalaciones por encima de piedras sólidas
o por agua son algunas veces los métodos
de instalación más económicos.
•
La tubería de REVINCA es ligera y facilita
el ensamble rápido y a su vez la rápida
disponibilidad del sistema.
FIGURA 1.5
Diámetro nominal de la tubería, in
Espaciado entre soportes de tubería de SDR 11.0
C.A
Distancia entre soporte, in
INCIDENCIA DE LOS CAMBIOS DE
TEMPERATURA EN LA TUBERÍA DE
PEAD.
Las tuberí as de Polietileno de Alta
Densidad (PEAD), resisten el daño de la radiación
ultravioleta. Las tuberí as de otro color que no s ea
negro, tienden a deteriorars e bajo l a exposición
constante al sol. Las instalaciones superfi ciales
serán afectadas por cambios de longitud térmicos.
Las tuberías sobre tierra s e exponen a los
cambios de temperaturas del medio ambiente. La
tubería puede contraerse y dilatarse. Quedara
como una “ serpiente” o rodará ligeramente.
Deben hacerse algunas concesiones para la
expansión térmica. La tuberí a de polietileno debe
fijarse a los intervalos predeterminados para
limitar su movimiento.
Otro
método
para controlar el
movimiento debido a la expansión / contracción
térmica es permitir que la tubería se mu eva
ligeramente ent re dos filas de pilones de tierra,
donde cada pilón se instala en cada lado de la
tubería. Algunas tuberías se pueden instalar en
trincheras o zanjas poco profundas para limitar el
movimiento. Cuando se requiera instalar en
lugares que tengan una inclinación signifi cante, se
recomienda usar anclas de retención o trincheras.
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 2
Anclas, pilones, trincheras, minimizan
posibilidad de moviendo bajo la pendiente.
la
Climas calientes:
La línea debe instalarse de modo de que
se pueda aprovechar al máximo la sombra del sol.
La expansión térmica también puede minimizarse,
si el flujo del fluido se mantiene en todo
momento, o al menos, durante el tiempo mas
caliente del ciclo térmico.
Climas fríos:
REVINCA
Una llama o fuego no pueden usars e para
derretir una tubería de polietileno que se
encuentre helada. Los productos de REVINCA
están diseñados para resistir el calor, pero se
recomienda que la temperatura tenga un máximo
de 140ºF (60ºC). Donde ocurra congelamiento en
aplicaciones sobre tierra, deben tomarse
precauciones para no atarugar la tubería. El flujo
constante podrá reduci r las oportunidades dé
congelamiento. Además, se debe aprovisionar de
tubos de drenaje, los cuales se pueden incluir en el
diseño. Es importante aclarar que el
congelamiento no producirá estallido en la
tubería, la tubería puede dilatars e con la dilatación
del fluido Cuando el agua se deshiel a, la tubería
retorna ilesa a las dimensiones originales.
C.A
ANEXOS.
A continuación se presentan unas
fotografías de instalaciones con soport eria o
sujeción de tuberías
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 2
PROYECTO ADUCION DE AGUA DEL LAGO PARA
LA PLANTA D E VAPOR W-6
Instalación de tuberías de polietileno O.D 400 mm. Entre V-3 (Plataforma de Empalme) y
PV-W6 (Planta de Vapor). Detalles de Pasarela y Soportes. (Fase I)
REVINCA
C.A
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 2
REVINCA
5
6
C.A
7
8
9
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 2
1
REVINCA
3
Tubería de Polietileno
* Tubería con Revestimiento
de Silicato de Calcio
C.A
2
3*
Lámina de aluminio de 2
mm. de espesor
Silicato de Calcio
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 2
REVINCA
1
1*
C.A
2*
2
3
3*
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 2
REVINCA
1
C.A
1*
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 2
Instalación de tubería de polietileno O.D. 400 mm.
Entre V3 (Plataforma de Empalme) y LS-5 (Plataforma de Bombeo) Fase II
REVINCA
1
2
C.A
3
3*
REVINCA, C.A
PROCEDIM IENTO
DE INSTA LACION
Nº 2
REVINCA
C.A
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 03
TECNICA D E INS TALAC ION DE TUBERIAS
S UMERGID AS O MARINAS
Introducción.
Presión critica de hundimiento.
Pesos de las anclas.
Distancias entre anclas.
Instalación de tuberías submarinas.
Lanzamiento y hundimiento de la tubería.
Tuberías enterradas en la superficie del agua (flotando).
Tuberías instaladas en pantanos, ciénagas.
Anexos.
INTRODUCCION.
REVINCA
Las tuberías de Polietileno de Alta Densidad
(PEAD) pueden enterrars e, pueden descansar en el
fondo del mar, o flotar en la superfi cie de agua. Los
principales criterios de diseño para sumergir
tuberías pesadas son:
•
•
•
La presión critica de hundimiento para tuberías
vacías o parcialment e llenas
El peso del ancla de concreto.
La distancia entre ancl as de concreto
sostener la tubería lejos del fondo como pies o
colocándolas directament e en trincheras en el
fondo. Para tuberías con mas de 12”, es
aconsejabl e el uso de pesos con acero reforzado
para agregar fuerza. Además se recomienda
colocar una empacadura de caucho o de 2 a 3
vueltas de 5 a 10.000 laminas de polietileno
envueltas alrededor de la tubería las cuales son de
menos peso de modo que actué como
amortiguador y prevenga una avería en la tubería.
C.A
El polietileno de Alta densidad de
REVINCA PE 3408, es cerca de 4.5% más ligero
que el agua y flotara aunque la tubería este llena
de agua. Puede s er neces ario el uso de ancl as si
hay corrientes transversal es significativas.
Aunque una tubería marina a veces se
entierra pasando una trinchera, cualquier apoyo
que la tubería reciba del material del relleno de
zanja es normalmente ignorado para propósito de
diseño.
En las instalaciones sumergidas, tales
como cruce de ríos y lagos o desembocaduras, los
pesos de los balastos pueden ser de hormigón
premoldeado, diseñado simétricamente con
respecto al centro de la tubería y de modo de que
la tubería quede a una distancia del fondo del mar
que corresponda a por lo menos un cuarto del
diámetro de la tubería (ver figura 3.1). Los pesos
de los balastos pueden haber sido diseñados o para
Figura 3.1
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 03
PRESIÓN CRÍTICA DE HUNDIMIENTO.
Donde:
Una tuberí a marina no recibe apoyo
estructural del agua circundante. A menos que el
diseño tienda a que un desagüe o llenado de la
tubería este expuesto a colapso. Una tubería marina
que este en todo momento llena de agua minimiza
las posibilidades de colapso, porque la presión
interior estará similar a la presión externa bajo
cualquier profundidad de agua.
Wtcon
Wtprod
La fuerza de empuje caus ada por la acción
de una ola en una tuberí a que des cansa en el fondo
del mar es signi ficativam ente mayor que la de una
tubería que s e instala a una distancia de separación
del fondo (ver figura 3.2).
Denagua
Denconc
Denprod
WtRev
K
L
VRev
=Peso del concreto de tierra seco, lbs
=Densidad del fluido interno x el volumen
interno de la tubería, lbs/ft.
=Peso de la tubería, lbs/ft.
=Constante del ancla (1.0 a 1.5)
=Espaciado de los pesos, ft (se
recomienda de 10 a 15 ft)
=Volumen externo de la tubería (agua
desplazada), cu.ft/ ft
=Densidad del agua, lbs/cu.ft
=Densidad del concreto, lbs/cu.ft
=Densidad del producto que va a s er
transportado.
REVINCA
Línea de barro
Figura 3.2
PESOS DE LAS ANCLAS.
C.A
El peso del concreto para anclar, Wtconcreto
puede ser calculado de la siguiente ecuación. El
peso del concreto varia ent re 140 – 155 libras/ft3. El
valor de “ K” es una constante de fijación. La
flotación neutra se logra cuando K=1.0.
Adecuadamente la tubería que se instala en los
lagos, estanques y arroyos tienen valor K=1.3. Si se
encuentra en corrient es, el diseñador puede
aumentar este valor a casi 1.5 dependiendo de los
factores de diseño.
Wt conc ≡
Figura 3.3
DISTANCIA ENTRE ANCLAS.
El peso de las anclas desarrolla un
momento de torsión estructural durante la
instalación de la tubería. El intervalo de espacio
debe fijars e para prevenir la defl exión excesiva de
la tubería entre las anclas (o fatiga en la tubería
cerca del ancla). El espacio entre anclas puede ser
calculado para una tubería SDR, utilizando
cualquier deflexión o es fuerzo como factor
limitante. En este calculo la tubería se examina
como una serie de vigas integradas entre anclas.
L(Wt conc + Wt prod ) − (K × Denagua × VRe v × L)
En la figura 3.4 se ilustra el máximo
espacio entre los pesos de concreto para todos
 K × Den agua 

 − 1
los diámetros y SDR. Aunque el espacio
 Dencon 
asignado puede ser de mas de 10 a 15 ft.,
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 03
Máximo espaciado entre pesos de concreto
Muchos usuarios han clasi ficado los pesos de las
anclas de concreto basados en este orden de
intervalo para minimizar los problemas de manejo
e instalación.
INSTALACION DE TUBERIAS MARINAS.
La tuberí a de polietileno de REVINCA,
frecuentement e flota en la superficie del agua y se
sumerge despacio en una suave composición “ S”.
Para aplicaciones donde la tubería no este
totalmente llena de líquido o donde el producto
sea más ligero que el agua, se requerirán pesos
más fuertes. Si adicionalmente se requi eren
flotadores durant e la instalación, los flotadores
deben ser at ados ant es de remolcar la tubería
hacia la superfi cie del agua.
Dependiendo de las condiciones del sitio,
se han usado varios procedimientos para instalar
la tubería. Algunos procedimientos más comunes
se agrupan a continuación:
REVINCA
Diámetro externo de la tubería
•
Se deben unir las tuberías en sus extremos, de
manera que queden en longitud continua. Esto
debe realizars e en la orilla de la playa.
•
Lastre la tubería en l a orilla de la playa. Esto
se debe realizar después de la unión y antes
de que la tubería sea lanzada al agua.
•
Hale o empuje la tubería haci a el agua. Se
debe armar los pesos en la tuberí a en la
gabarra.
C.A
Figura 3.4
Máximo espacio entre los pesos de concreto
Si el aire entra a la tuberí a, se debe tomar
en cuent a el peso extra que esto genera, y los
pesos en general deben espaciarse mas
estrechamente. Las tuberí as de gas submarinas
deben s er dis eñadas para cuando estén
completamente llena de gas a cero presión y así de
esta manera hacer un diseño de “ K” mayor que
1.0. En esta circunstancia, se requiere de
flotadores para instalar la tubería.
Si se presenta una corrient e, el
movimiento no es perjudicial para la tubería. Sin
embargo, piedras afiladas u otro obj eto pueden
dañar la tubería. Si se da el caso de que las olas o
corrient es repres enten un problema, l a mejor
solución es abrir una zanja y enterrar la tubería.
•
La tubería puede soldars e en tierra con
conexiones de collar agregadas a cada
extremo.
Las instalaciones de lastre (grava) pesada
son normalmente llevados a cabo en la orilla,
costa, playa. El proceso de dragado minimiza y
ayuda al traslado de los pesos de la tubería dentro
del agua, una rampa de madera o acero puede
construirse hasta el borde del agua (ver figura
3.5). Los lastres pes ados pueden s er instalados
desde una Gabarra.
Cualquier
tubería
que
se
guarde
temporalmente en el agua, debe prot egers e del
trafico marino y de l a acción de las olas. Las olas
podrían dañar la tubería empujándol a contra
piedras u otros objetos afilados.
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 03
LANZAMIENTO Y HUNDIMIENTO DE LA
TUBERÍA.
Cada extremo de la tubería debe sellarse
para permitir la flotación hasta el momento de la
instalación. Típicamente, esto se hace con una
soldadura a tope y una brida de met al ciega. Esto
proporciona un s ello hermético. Después de
colocars e el sello se procede a hundir l a tuberí a a
través de la embarcación marina.
Antes de que comience la transición de la
tubería de la orilla al agua debe hacerse una zanj a,
si es el caso de que la tubería permanecerá
completamente sumergida.
línea. La parte exterior de la tuberí a debe ser
colocada en flotación temporal durante el
remolque para luego llevarla al proceso de
sumergimiento, esto se logra usando dos tuberías
de PE llenas de aire arregladas a todo lo largo de
la estructura que se va ha sumergir (ver figura
3.6).
El Polietileno de Alta Densidad permite
una tensión de 5%, que corresponde a doblar la
tubería en un radio de curvatura de 10 veces el
diámetro de la tubería como mínimo para prevenir
fugas por rompimiento. Se recomienda una
velocidad de hundimiento de aproximadamente
500 m/h.
El hundimiento de l a tubería s e efectúa
quitando el tapón del extremo que ya este en la
superficie del agua, por lo tanto se llenara
gradualmente la tubería (ver figura 3.7 y 3.8). En
la parte donde la tubería no s e ha hundido todavía
la
presión
de
aire
debe
control arse
cuidadosamente y ajustarla con respecto a la
carga y profundidad del fondo para que el radio de
torcimiento en el momento del hundimiento no se
haga más pequeño que el permitido con respecto a
la fuerza del material.
REVINCA
Es importante proteger a la tubería de
averías por escombros, hielo, trafico de barcos,
buques y la acción de las olas.
El hundimiento es control ado por la
adición de agua en un extremo y la evacuación
del aire adjunto a través del extremo opuesto. La
adición de agua en la tubería es control ada a una
proporción para as egurar que la tuberí a quede
completamente en la zanja o s e ajuste al contorno
del fondo (ver figura 3.7). La velocidad de
hundimiento también debe controlarse para
prevenir un radio de doblamiento excesivo
C.A
Figura 3.5
Durante el proceso de hundimiento, debe
evitarse que el agua llene la longitud de la tubería.
Esto puede hacers e por el levantamiento del
costanero sobre el agua. El agua es introducida
dentro de la tubería para permitir el hundimiento
de la misma, una vez que la tubería alcance su
equilibrio. Adicionalmente se puede agreg ar agua
gradualmente para completar el hundimiento de la
Figura 3.6
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 03
Después de que la tubería este totalmente
instalada en el fondo o en la zanja, una inspección
completa debe hacers e de la instalación de la
tubería. Todos los pesos deben situarse
apropiadam ente y la tubería colocarse en el centro
de la zanja. El área expuesta de la tubería donde la
misma deja la orilla y entra en el agua debe
protegers e adecuadamente de cualquier daño.
Donde se utilice relleno de zanja, se debe
inspeccionar para la instalación apropi ada y la
profundidad requerida.
Es preferible que la longitud de la
tubería marina s ea mas larga que corta. Nunca se
debe intentar colocar una brida a una tubería que
sea demasiado corta, colocando los tornillos
demasiados juntos, ya que esto pone a la brida de
conexión en severa tensión y puede causar fugas
y/o un fracaso en la conexión.
Sección de
descarga
de agua
TUBERÍAS INSTALADAS EN LA
SUPERFICIE DEL AGUA (FLOTANDO)
Se flotan tuberí as en la superfi cie del
agua o simplemente s e sumergen debajo de la
superficie del agua. La tubería de Polietileno es
naturalmente flotante. Esta flota justo en la
superficie del agua
TUBERÍAS INSTALADAS EN PANTANOS,
CIÉNAGAS.
En áreas pantanos as o cenagos as, la ruta
de la tubería debe inspeccionarse para det erminar
las condiciones de la tierra. Donde la tierra sea
sólida, puede trat arse como una tubería enterrada.
Donde el fondo no s ea fi rme, la tubería puede
tratarse como una tubería submarina.
REVINCA
Sección de
descarga
de aire
Figura 3.7
Figura 3.8
ANEXOS.
Proyecto Drenaj e submarino El Palito. Venezuela.
C.A
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 03
DREN AJE S UBMARINO “EL PALITO”
REVINCA
C.A
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 03
REVINCA
C.A
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 03
REVINCA
C.A
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 04
INS TALAC IÓN DE TUBERÍAS DE POLIETILENO (PEAD) POR
REHABILITACIÓN S IMPLE
Introducción.
Procedimiento de la técnica.
Anexos.
INTRODUCCION.
1.-Inspección de la tubería existente.
En las instalaciones donde se introduce
tubería de polietileno dent ro de otra tubería, la
tubería de polietileno (o forro interno deslizado)
puede estar sujeta a cambios térmicos de longitud,
debe colocars e con un mínimo de 10% de espacio
entre el diámetro exterior del forro interno y el
diámetro interno o alma de la tubería huésped.
Para forros internos de pared delgada en
alcantarillas, la carga ext erna hidrostática debido
al nivel freático a inundaciones puede ser la que
determine l a mínima relación de dimensión
estándar (SDR= Standard Dimensión Ratio) de la
tubería.
La figura Nº 4.2 repres enta l a
introducción de tubos (forros introdeslizant es) en
tubos de alcantarillado sanitario. Antes de intro
deslizar el tubo, debe limpiarse hidráulicamente la
alcantarilla, librándola de raíces y escombros. La
inspección por TV puede ayudar con
la
localización de conexiones de servicio y de
deterioro estructural. Por lo general, las
conexiones de servicio, la fosa de salón y las áreas
muy deterioradas requi eren excavación.
2.- Limpieza y despejado de la línea.
PROCEDIMIENTO DE LA TÉCNICA.
Paso 2.- Limpieza y despejado de la línea.
3.-Unión de la tubería.
4.-Acceso a la línea original.
REVINCA
5.-Colocación de la tubería de reemplazo.
6.- Hacer conexiones terminal es y estabilizar el
espacio donde se trabajo.
Paso 1.- Inspección de tubería existente.
El primer paso para un proyecto de
rehabilitación es la inspección de la tubería
existente. Este determinara, la condición de la
línea y la posibilidad de renovación de la
inserción. Durant e este paso, se debe utilizar un
equipo de video (cámara de TV de circuito
cerrado) par determinar la no-existencia de
grietas, obstrucciones o s egmento de colapso o
hinchado de la tubería.
C.A
El procedimiento Standard de reemplazo
o rehabilitación es normalmente un proceso de
siete pasos. El número de pasos puede vari ar un
poco en el campo.
Los procedimientos para la rehabilitación
de tuberías por gravedad y tuberías de presión
positivas son esencialmente los mismos. Algunos
procedimientos present an diferencias en la manera
en la cual algunos
de los pasos son
implementados.
Los siete (7) pasos básicos son:
La tubería existente necesita estar
relativamente limpia para facilitar la colocación
de la tuberí a de reemplazo de polietileno. Este
segundo paso asegurara la facilidad de la
instalación.
Obviamente insertar una tubería de
reemplazo a través de un conducto obstruido con
arena en exceso, raí ces de árboles, fango, esto
llevaría a un det erioro de los component es del
conducto, seria antieconómico o incluso
imposible. El paso 2 se hace a menudo junto con
el proceso de inspección del paso 1.
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 04
Paso3.- Unión de tuberías.
consideraciones físicas en el sitio de trabajo o por
limitaciones del equipo.
Las tuberías de polietileno deben ser
unidas por cualquier tecnología de fusión o por
cualquier método de unión. El
método en
especi fi co a ser utilizado es determinado por el
tipo de tubería de polietileno que pu ede s er
insertado en la estructura existent e. La tuberí a de
polietileno de pared sólida normalmente usa las
técnicas de fusión de tope. El contorno de la
tubería de polietileno, por otro lado, es
típicamente unido por soldadura a solape y
cordón.
Sin embargo, para asegurar una
instalación satisfactoria, REVINCA recomienda el
uso de la tabla 4.1 como análisis para la perfecta
instalación de sus tuberías. La máxima longitud de
tirado esta en función de la fuerza tensora y del
peso de la tubería de reemplazo, la temperatura en
la cual se m anipulara la línea, las dimensiones
físicas de la línea de la tubería de reemplazo y a
la fricción de arrastre a lo largo de l a longitud de
la tubería a ser instalada.
Paso 4.- Acceso a la línea original.
Fusión a Tope.
REVINCA
Las longitudes individuales de las
tuberías de polietileno son unidas usando técnicas
de fusión a tope. La integridad de este
procedimiento de unión es tal que, cuando s e ha
realizado
apropiadam ente
siguiendo
los
procedimientos adecuados (ver procedimientos de
fusión), l a fuerza de l a unión puede igualar o
exceder la estabilidad estructural de la propia
tubería.
Particularmente cuando se realiza el
tirado o halado de una tubería, normalmente se
determina por naturalidad que ocurre cambios en
la calidad o dirección del sistema de tuberías
existente. Pueden producirs e cambios severos en
la dirección que exceden el máximo radio de
doblaje de la tubería de polietileno de reemplazo.
Igualmente, las uniones donde halla habido
separaciones severas, como se puede haber
revelado durante el estudio de supervisión de la
cámara, también se usan normalmente como
puntos de accesos.
La excavación de los hoyos o
huecos de accesos es el próximo paso en el
procedimiento de reemplazo de tuberías. Los
huecos de accesos variaran considerando el
tamaño y configuración y a su vez dependerán de
varios factores como:
•
Profundidad de la línea existente.
•
Diámetro de la tubería de reemplazo y de la
tubería existente.
C.A
Hay una pregunt a frecuente con respecto
a la longitud de tirado o halado máximo para un
sistema dado. La respuesta, es simple, cada tirón
debe realizars e de tal manera que sea
económicam ente posible sin exceder la fuerza
tensora del material de polietileno. No es
frecuente que se efectué un tirón de esta magnitud,
de hecho prácticamente la extensión del tirado es
restringida mas a menudo a través de
•
Prevalecimiento de l as condiciones de la
tierra.
•
Disponibilidad del equipo.
•
Tráfico y requisitos de servicios.
•
Geografía del sitio de trabajo.
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 04
REVINCA
C.A
FIGURA 4.2
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 04
Por ejemplo, un hoyo de acceso bastant e
grande puede requerirse cuando se intenta el
desprendimiento de un sistema de di ámetro
grande que se entierra profundamente en tierra
inestable. En contraste, el hoyo de acceso para un
diámetro pequeño que se entierra en
una
profundidad de 5 a 8 fts, puede ser ligeramente
más ancho que el propio diám etro de la tuberí a de
reemplazo. En la practica, la situación es más
simple. Un contratista experimentado conoce los
factores que limitan un sitio de trabajo en
especi fi co y los utiliza para sacar una mejor
ventaja económica y a sí asegurar una relación
costo-efectividad de la instalación.
El cabezal de tirado puede fabricarse de acero y
puede atarse a l a tuberí a de reemplazo con
tornillos, espaciados uniform emente alrededor de
la circunferencia de contorno para que la fuerza
de tirado sea distribuida uni form emente alrededor
del espesor de la tubería. Usualment e el cabezal
de tirado es fabricado con una forma cónica que
ayuda a l a línea de reemplazo cuando se desliza
encima de l as irregul aridades menores. El cabezal
de tirado mecánico no hace que normalment e se
extiende mas allá del contorno de la línea de
polietileno y normalmente se perfora para
acomodar el flujo tan rápidamente como sea
posible, una vez que l a tuberí a de reemplazo se
inserte dentro del sistema viejo.
REVINCA
Paso 5. - Colocación de la tubería de reemplazo
o forro intro deslizante.
La inserción de la tubería de reemplazo de
polietileno puede ser llevada a cabo por una o
varias técnicas. La longitud de la tubería presoldada puede ser “ tirada” o “ empujada” en el
lugar.
La técnica de “ tirado”.
Cuando la línea de polietileno es tirada
dentro de la tubería, un ligero alargamiento de la
línea ocurre. Un periodo de 24 horas de rel ajación
debe pasar entonces para que la tubería vuelva a
su dimensión original.
La técnica de “ tirado” permite una lisa y
relativamente rápida colocación de la tubería
dentro de un sistema de tuberías viejas. Sin
embargo, este método puede s er un poco limitado
al intentar instalar una tubería de polietileno de
gran peso y diámetro. Cuando la técnica de
“tirado” no sea practica se recomienda considerar
las ventajas de la técnica de “ empuje”.
C.A
Las líneas de polietileno ya soldadas
pueden ser tiradas o hal adas en el lugar utilizando
un cable y un Winch. El cable del winch es
alimentado a través de la sección de la tubería que
va a ser desprendida. Es entonces cuando se ata
A continuación se muestran en las figuras 4.4 y
figura 4.5, los diferent es tipos de cabezales
Fig. 4.4
Fabricación de cabezales de arrastre mecánicos
firm emente al segmento de la tubería a s er
desprendida y permite así a la línea de reemplazo
ser tirada a través de la tubería existente en el
lugar.
En la figura 4.3 se muestra un esquem a de
una instalación en la que la línea es tirada a través
de la tubería existente del lado izquierdo hacia una
boca de inspección del lado derecho. Este
procedimiento requiere de un cabezal de tirado,
para sujetar el cable al borde de ataque de la línea.
El cabezal de tirado puede ser tan simple o tan
sofisticado como lo exija el proyecto en particul ar
o cuando la economía lo permita.
Fabricado en acero
Reductor de
con pernos colocados
polietileno
en línea
Accesorio de
transición de
acero / polietileno
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 04
Alternativa A:
Unir todas las
cuñas al anillo de
tirado
Extremo de la
línea en for ma
de c oncha de
banano
Corte de la
línea
Alternativa B:
Una la s uperficie de
colaps o con varas
de acero para el
tirado c on c able
Fig. 4.5
Fabricación del cuerpo del accesorio del
cabezal
Técnica de “ empuje”.
6.- Hacer conexiones terminales y estabilizar el
espacio donde se trabajo.
Después del periodo de estabilización se
deben realizar las conexiones terminales de la
línea de reemplazo, es el paso final en el
procedimiento de renovación de inserción.
Luego se procederá al análisis de la
inspección de la instalación a t ravés de los
procedimientos por ensayos no destructivos os
cuales se pueden conseguir en el manual de
inspección de REVINCA
REVINCA
El método de empuje de reemplazo de la
inserción se ha vuelto muy popular cuando se trata
de rehabilitar o reemplazar una tubería de gran
diámetro y gran longitud. La técni ca s e ilustra en
la figura 4.6. Este procedimiento usa una guaya,
puesta alrededor de la tubería de reemplazo a una
distancia del punto de acceso laborable. Un
tractor, retroexcavadora, u otra pieza de un equipo
mecánico tiran la guaya para empujar la tubería
de reemplazo a través de l a línea existente. Con
cada golpe de la retroexcavadora, la guaya agarra
la tubería y la empuja al borde de at aque mucho
mas allá de la tubería deteriorada. Al final de
cada golpe, la guaya debe movers e hacia atrás de
la tubería de reemplazo, usualment e a mano. El
proceso entero puede s er ayudado colocando de
frente un buldózer y simultáneamente seguir
empujando en el extremo de la tuberí a de
reemplazo.
C.A
Combinación de las técnicas.
A veces pueden combinarse la técnica de
empuje con l a técni ca de tirado o hal ado para
proporcionar el método de instalación más eficaz.
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 04
TUBERÍA DE REEMPLAZO O
FORRO INTRO DESLIZANTE
MONTAJE DEL
WINCH
TUBERÍA EXISTENTE
D: PROFUNDIDAD
d: DIÁMETRO DEL FORRO
INTRO-DESLIZANTE
REVINCA
Fig. 4.3
Técnica de tirado
TUBERÍA DE
POLIETILENO O
FORRO
INTRODEZLIZANTE
C.A
TUBERÍA
EXISTENTE
GUAYA O CABLE
DE EMPUJE
Fig. 4.6
Técnica de halado
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 04
DIÁMETRO DIÁMETRO INTERNO
EXTE0RNO
mm (in)
mm (in)
MÁXIMA FUERZA DE
TIRADO
MÁXIMA LONGITUD DE
TIRADO (pie)
(lbf)
PN 4
BAR
PN 6
BAR
PN 10
BAR
PN 4
BAR
PN 6
BAR
PN 10
BAR
PN 4
BAR
PN 6
BAR
PN 10
BAR
12.5 (0.50)
-
-
-
-
202.97
-
-
6364.30
16 (0.63)
14.0
(0.55)
18.0
(0.70)
21.6
(0.85)
28.6
(1.12)
36.0
(1.41)
46.0
(1.81)
57.0
(2.24)
69.2
(2.72)
83.0
(3.26)
101.4
(4.00)
115.2
(4.53)
147.6
(5.81)
187.6
(7.38)
230.6
(9.05)
290.6
(11.44)
327.6
(12.90)
369.2
(14.53)
461.4
(18.16)
581.4
(22.89)
-
8.5
(0.334)
12.0
(0.47)
16.0
(0.630)
20.4
(0.803)
26.0
(1.023)
32.6
(1.28)
40.8
(1.606)
51.4
(2.023)
61.2
(2.41)
73.6
(2.89)
90.0
(3.54)
102.2
(4.023)
130.8
(5.150)
163.6
(6.441)
204.4
(8.047)
257.6
(10.15)
290.4
(11.43)
327.2
(12.88)
409.0
(16.10)
515.4
(20.3)
138.40
-
258.03
6022.36
-
6045.83
173.58
272.54
310.075
5959.14 5641.83 5650.77
348.78
407.75
462.68
5949.34 5796.02 5769.15
488.50
649.03
793.25
6390.04 7024.66 6040.59
20 (0.78)
25 (0.98)
32 (1.26)
40 (1.57)
50 (1.96)
63 (2.48)
75 (2.95)
90 (3.54)
110 (4.33)
125 (4.92)
160 (6.30)
200 (7.87)
250 (9.84)
315 (12.40)
355 (13.97)
400 (15.75)
500 (19.68)
630 (24.10)
16.6
(0.65)
21.0
(0.826)
27.2
(1.070)
35.4
(1.40)
44.2
(1.74)
55.8
(2.20)
66.4
(2.61)
79.8
(3.14)
97.4
(3.82)
110.8
(4.34)
141.8
(5.58)
177.2
(6.97)
221.6
(8.72)
279.2
(10.99)
314.8
(12.40)
354.6
(13.96)
443.4
(17.45)
558.6
(22.00)
REVINCA
699.02
704.22
1211.71
5985.73 5250.12
829.06
1193.39
1850.72
5599.86 5743.88 5898.50
1660.77
1921.15
3017.00
7124.92 5919.42 6085.93
1911.92
2771.48
4243.42
6003.81 6023.79 6064.21
2791.42
3917.86
6127.48
6054.78 5992.57 6125.17
4030.10
6093.76
9115.06
5845.55 6214.03 6146.45
5403.23
7874.02
11760.70
6108.56 6234.29 6117.62
8699.57
12540.26
19304.61
6047.08 6113.00 6143.46
10955.28 19580.96
29481.95
4949.52 6120.94 5441.48
21878.45 30475.69
47019.22
6297.58 6125.00 6137.76
33553.30 48351.17
74385.23
6096.52 6140.21 6137.21
4215.12
94585.62
6233.11 6082.35 6231.078
C.A
60697.03
54159.34 77967.45
598056
120465.00 6.154.20 6140.28 6168.50
78984.76 121391.27 187793.70 5737.30 6147.25 6162.85
83358.23 141931.21 247357.02 3821.66 4528.42 4937.26
Realizado por REVINCA, siguiendo las recomendaciones de PPI y la norma ASTM D 23-21
Tabla 4.1
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 05
TÉCNICA D E REHABILITACIÓN POR FRACTURAMIENTO
DE TUBERÍAS .
Introducción.
Ventajas de la técnica de fracturamiento de tuberías.
Consideraciones al aumentar de diámetro.
Incremento.
Profundidad de cobertura.
Tipos de Fracturamiento “Pipe Bursting.
Fracturamiento neumático de tuberías.
Materiales de tubos fracturables.
Cabezales de Fracturami ento para cada aplicación.
Anexos.
INTRODUCCIÓN.
El reemplazo de tuberías utilizando la técnica de
fracturamiento tiene las siguientes ventajas sobre
otros métodos de reemplazo.
REVINCA
El reemplazo de tuberías de servicios,
especialment e las de cloacas, agua y gas, es una
necesidad creciente en las ciudades.
La técnica de fracturamiento de tuberí as
generalmente consiste en arrastrar una tubería
nueva de polietileno de alta densidad (PEAD)
utilizando el túnel subterráneo existente y el poder
de una herramient a de perforación. La herramienta
de impacto neumático revienta la tuberí a existente
y compacta los restos de esta hacia la tierra que
rodea l a tuberí a. La nueva tubería puede ser del
mismo tamaño o más grande que la que
reemplaza. Esta nueva tubería se conecta a un
cabezal especi al de acero que cubre la nueva
tubería.. La herramient a de impacto neumático
pasa través de la tubería existente y es arrastrada
simultáneamente por un winch hidráulico al punto
final que será la boca de visita o un pozo de
salida.
Ganando
aceptación
mundial,
el
reventamiento de tuberí as con topos neumáticos
es una forma rápida y efi caz de reemplazar líneas
de servicio de arcilla, hierro forjado y hormigón
deterioradas con otros materi ales más duraderos.
El procedimiento de esta técnica se realiza a
través de la técnica de tirado y/o la técnica de
halado. Ver figura 4.1.
•
•
DE
Interrumpe menos él tráfico.
•
Se
puede
congestionadas.
•
Es el único método de excavación sin
zanja que puede ser utilizado para aument ar
la capacidad del sistema al incrementar el
tamaño de la tubería. Otros métodos, tales
como la rehabilitación simple, no lo
permiten.
C.A
VENTAJAS
DE
LA TÉCNICA
FRACTURAMIENTO DE TUBERÍAS.
Ha demostrado s er
menos costosa
cuando se compara con los métodos de
zanjado.
efectuar
en
áreas
•
Si se compara a los sistemas de
excavación o zanjado, tiene mayor riesgo
de chocar con s ervicios existentes. Hay
menor compactación del suelo que con
otros sistemas de perforación.
•
Se utiliza la tubería ya existente. Este
método ayuda a localizar los laterales
principal y los mantiene en el mismo sitio
y con la misma calidad.
•
El daño de la propiedad privada es
reducido debido a las aplicaciones de
entierro directas y debido a la superficie del
polietileno.
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 05
•
Requiere una mínima excavación por el
tubo de reemplazo. Hay solamente una
ruptura mínima de la superficie del trafico
y de las líneas de servicios municipales.
Nueva tubería de
HDPE
de may or
diámetro
La tubería se cortará
y se quitará del
hueco de entrada
REVINCA
Tubería estallada o
fracturada
Cabezal fracturador
Tubería existente de
cemento de amianto
WINCH
Dirección del
halado
Fig. 5.1
C.A
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 05
CONSIDERACIONES
DIÁMETRO
•
•
•
•
AL
AUMENTAR
DE
Condiciones del suelo
Ancho original de la zanja
Expanda suficiente para sobre-cort e
Profundidad del servi cio
Sistemas Estáticos – Uso:
Agua potable y gas, donde la contaminación no es
permitida. Usa alto tonelaje para halar la nueva
línea en sitio
INCREMENTO
0-25%
Clase A: Rutinay en
general se considera
favorable
25-50%
Clase B:
Moderadamente
dificil
50-125%
REVINCA
Class C:
Extremadamente dificil
PROFUNDIDAD DE COBERTURA
•
Debe haber un mínimo 1.2m de cobertura al
incrementar 1 escalón
• Mayor cobertura se requi ere para increm entos
de mas de 1 escalón
Nota: toda compactación recede con tiempo. A mayor
profundidad de línea, menos es la posibilidad de daños
a la superficie
Sistemas Portátiles – Uso: Empotramientos o
trabajos cortos de pequeños diámetro. Pueden ser
neumáticos o estáticos.
C.A
FRACTURAMIENTO
TUBERÍAS
TIPOS
DE
BURSTING
FRACTURAMIENTO
“PIPE
Sistemas Neumáticos – Uso: Cloacas, colectores y
otros donde contaminación de aceite no es probl ema.
Usa topo neumático y malacate.
NEUMÁTICO
DE
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 05
REVINCA
MATERIALES DE TUBOS FRACTURABLES:
•
•
•
•
•
•
•
Hierro fundido
Arcilla
Concreto
Concreto Reforzado
Asbesto-Cemento
Hierro Dúctil - 4” y 6”
Acero 4” y 6”
C.A
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 05
Malacate (winch)
“Hidroguide” guía el
topo y mantiene la
tensión constante
Cabezal de
facturación
diseñado
para la
extracción
por boca
Costos de
excavación se
reducen al salir
por la boca de
visita
Reduce daños
potenciales a
servicios cercanos
REVINCA
Topo neumático
con cabezal
fractura la tubería
C.A
CABEZALES DE FRACTURAMIENTO PARA
CADA APLICACIÓN
Trasero con Piloto
Efecto tractor con Piloto
Delantero
Delantero con Piloto
Simultáneamente
instala la nueva
tubería
REVINCA, C.A
P ROCEDI MI ENTO
DE I NSTALACI ÓN
N° 05
•
•
•
•
Desarrollado para proyectos con salida
por boca de visita
Elimina excavación de fosa de recepción
($2,500/trabajo)
Para reemplazos del mismo tamaño o
aumento de 1 escalón
Topo viaja protegido en el tubo de PEAD
Forma una especie de mandril que reduce
resistencia al avance del topo causado
por obstrucciones en el tubo
•
Recomendado cuando se forman tapones
de tierra o hay tubos fracturados delante
del cabezal
•
Recomend
•
Permite que la
energía del topo sea usada como fuerza
de arrastre para superar la fri cción del
tubo
•
Frecuentemente usado en tiros en exceso
a 120 m y diámetros superiores 16"
ANEXOS
A continuación s e muestran unas fotografías
tomadas en el proceso de instalación por
Rehabilitación por Fracturamiento en el Proyecto
Cloacas Colapsadas Avenida Ínt er comunal
Cabimas, Venezuela.
REVINCA
•
•
•
C.A
•
Recomendado: Proyectos de facturación
de hierro fundido y ampliaciones de
múltiples escalone
•
Recomendado cuando tamaño de
topo/energía debe ser mayor al diámetro
del tubo nuevo
•
Usado para aumento de tamaño múltiples
•
Suelos Compactados o proyectos a
mayor profundidad
•
El diámetro externo del Expansor PEAD
actua como anclaj e luego de ser
impulsado hacia adelante
REVINCA, C.A
REFERENCI AS
BI BLI OGRAFI CAS
REHABILITACIÓN POR FRACTURAMIENTO SIMPLE. CLOACAS COLAPSADAS.
AVENIDA INTERCOMUNAL CABIMAS
(1)
(3)
(5
REVINCA
C.A
(2)
(4)
(6)
REVINCA, C.A
REFERENCI AS
BI BLI OGRAFI CAS
(7)
REVINCA
C.A
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
REVINCA, C.A
REFERENCI AS
BI BLI OGRAFI CAS
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFIC AS
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SEWAGE DISPOSAL”. 3 edition. Stockholm 1999.
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CÓDIGO DE REGULACIONES FEDERALES (CFR). Regulación 192. articulo 49.
•
CYCLOFS
CORPORATION.
“ RECOMMENDED
METHODS
FOR
DESIGN,
INSTALLATION AND TESTING OF POLYETHILENE PIPE FOR OIL AND GAS
SERVICE”. Houston-Texas
REVINCA
•
DRISCOPIPE. “TECHNICAL NOTE # 35”. March 18 1998.
•
GREELEY AND HANSEN LLP. “FOLLETO DE REHABILITACIÓN”.
•
NORMA ASTM D 2321. “RECOMENDACIONES PRACTICAS PARA LA INSTALACIÓN
SUBTERRÁNEA DE TUBERÍAS”.
•
NORMA ASTM D 2657-90.”PRACTICE FOR HEAT-JOINING POLYOLEFIN PIPE AND
FITTINGS”
•
PIPE AND FITTINGS”
•
C.A
NORMA ASTM F 1290-93.”PRACTICE FOR ELECTROFUSION JOINING POLYOLEFIN
NORMA COVENIN 2580-89. “REDES DE DISTRIBUCIÓN DE GAS DOMESTICO.
INSTALACIÓN DE TUBERÍAS DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD. REQ UISITOS”.
•
PLASTIC PIPE (PPI). “PIPELINE REHABILITATION WITCH POLYETHYLENE PIPE.”.
January, 1988
•
PLASTIC PIPE (PPI). “INSTALLATION OF PLASTIC PIPE”. Capítulo IV.
•
PLASTIC PIPE. (PPI) “UNDERGROUND INSTALLATION OF POLYETHYLENE PIPE”.
REVINCA, C.A
REFERENCI AS
BI BLI OGRAFI CAS
•
PLEXCO. “SISTEMAS DE TUBERÍAS MUNICIPALES”. BOLETÍN Nª 112.
•
VERMER. “ADVANCED PIPE-BURSTING. TECHNOLOGY”. September 2000
REVINCA
C.A
PLANTAS Y OFICIN AS ADMINIS TRATIVAS UBICAD AS EN:
Km. 8 vía a Perijá, II Etapa Zona In dustrial, Municipio San Francisco.
Edo Zulia-Venezuela.
Teléfonos: Master (0058) 0261-7361122,
Fax (0058) 0261-7362474.
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