Conducciones de PVC-O en redes de reutilización. Suministro de agua regenerada para riego en Coslada (Madrid)

Transcripción

1 Conducciones de PVC-O en redes de reutilización. Suministro de agua regenerada para riego en Coslada (Madrid) Yolanda Martínez del Amo Departamento de Calidad y Producto) y Juan A. Barrero Romero (Juan.barrero@molecor.com Departamento Técnico) Molecor Tecnología, SL Introducción El riego es una de las principales aplicaciones de la conducción de agua, tanto para uso agrícola como para el riego de parques y jardines. En España, representa un sector muy importante, con una gran demanda del volumen total de agua suministrado. En los últimos años, ha cobrado especial importancia, debido a la escasez de agua, la utilización de aguas regeneradas para este uso, que hace necesario desarrollar una red completa de reutilización de aguas depuradas. Se hace necesario realizar una modernización de los sistemas de regadío tradicionales implantando nuevas tecnologías o renovando redes que tienen importantes pérdidas, que permitan la optimización de los recursos hídricos disponibles para el sector. Las tuberías de PVC Orientado (PVC-O) se utilizan cada vez con más frecuencia en obras de canalizaciones de agua a presión, ya que son la solución perfecta para la gestión de los recursos hídricos disponibles durante generaciones por la eficiencia y eficacia que aportan. Esta mayor utilización se debe, a las excepcionales propiedades mecánicas y a las ventajas de instalación que ofrecen dichas tuberías de PVC-O, respecto a canalizaciones fabricadas con otros materiales existentes en el mercado. Esta mejora de propiedades, mayor resistencia al impacto y capacidad hidráulica entre otras, se debe, al proceso de orientación molecular que tiene lugar durante su fabricación y que hace que las moléculas del polímero se ordenen dando como resultado su característica estructura laminar. Innovación Hasta el momento de la aparición en el mercado de la innovadora tecnología desarrollada por Molecor, los procesos de fabricación de PVC-O presentaban dificultades y, en algunos casos, imposibilidad para fabricar tuberías de grandes diámetros y altas presiones. Esta nueva tecnología, permite fabricar tuberías de diámetros nominales de 500 y 630 milímetros de hasta 25 atmósferas de presión, únicas en el mundo. La mejora tecnológica que presenta este exclusivo sistema de fabricación redunda en una mejora de la calidad de la tubería fabricada, por lo que TOM es la nueva generación de tubería de PVC-O. Las tuberías de PVC orientado (PVC-O) se fabrican mediante un proceso de extrusión convencional y posterior orientación molecular. La orientación molecular es un proceso físico, que modifica la estructura 1

2 molecular del PVC convencional, pasando de una estructura amorfa a otra laminar que mejora de forma significativa las propiedades mecánicas del producto, a la vez que mantiene intactas sus propiedades químicas. El sistema de fabricación de Molecor, auna las ventajas que ofrecen cada uno de los procesos existentes con anterioridad y elimina las desventajas de los mismos. Se fabrica un tubo base, que es expandido dentro de un molde para obtener el tubo orientado, pero el proceso es automático y se realiza la producción en continuo La gran diferencia, se encuentra en la embocadura integrada, ya que es conformada en el mismo proceso de orientación que el resto del tubo. De esta forma, se puede asegurar que la copa está orientada al 100% y, por tanto, mantiene intactas todas las mejoras de propiedades que se han producido gracias a la orientación molecular. El proceso también ofrece otras ventajas, tanto industriales como de calidad de producto, entre las que cabe destacar: - Optimización de recursos en materias primas. La orientación molecular, a la vez que produce un aumento de las propiedades mecánicas, hace que disminuya el espesor de la pared. Esto redunda en un menor consumo de materias primas, que se traduce en ahorro de energía durante la extracción de las mismas y también durante la producción del material - Gran eficiencia energética. El proceso requiere mucha menos energía que la necesaria para la producción de conducciones de otros materiales e incluso que otros procesos de fabricación de tubos de PVC-O - Automatización. Se reduce la mano de obra necesaria durante la fabricación y se asegura la máxima calidad del producto, ya que se elimina, en gran medida, lo posibilidad del error humano - Alta productividad que hace poder dar una respuesta rápida a las necesidades de suministro del cliente Ventajas del PVC-O frente a otros materiales Características mecánicas Resistencia al impacto y propagación de fisuras. La tubería PVC-O es muy resistente a los golpes. Se eliminan así las roturas durante la instalación o las pruebas en obras producidas por caídas e impactos de piedras. Flexibilidad. El excelente comportamiento elástico de la tubería en PVC-O le permite soportar deformaciones de hasta el 100% del diámetro interior. La canalización recupera inmediatamente su forma original tras un aplastamiento, con lo que se minimiza el riesgo de roturas por deslizamiento del terreno u otros esfuerzos cortantes como piedras o maquinaria 2

3 Presión interna. La tubería en PVC-O, con una elevada resistencia hidrostática a corto y largo plazo, soporta resistencias a presión interna de más de 2 veces la presión nominal, lo que permite soportar sobrepresiones puntuales como los golpes de ariete y otras malfunciones en la red. Además, como la fluencia del material es muy pequeña, la tubería, trabajando a presiones nominales, tiene una expectativa de vida en servicio de más de 100 años. Resistencia química Resistencia a la corrosión. El PVC orientado es inmune a la corrosión y a las sustancias químicas presentes en la naturaleza y por tanto indegradable. Además, no requiere ningún tipo de protección o recubrimiento especial, lo que repercute en un ahorro de costes. Todo ello hace a la tubería en PVC-O especialmente indicada para instalación de redes en terrenos agresivos o con corrientes vagabundas que aceleran la corrosión de tuberías metálicas. Calidad del agua. La calidad del fluido que circula por la tubería en PVC-O se conserva siempre inalterada, ya que no se producen corrosiones del material ni migraciones de la tubería o de sus recubrimientos. Alta resistencia química a productos fitosanitarios y fertilizantes Características hidráulicas Comportamiento frente al golpe de ariete. La celeridad de la tubería en PVC-O es menor que en el resto de canalizaciones lo que le permite minimizar los golpes de ariete derivados de variaciones bruscas de caudal y presión. Se reduce y casi se elimina la posibilidad de roturas en las aperturas y cierres de las redes y los arranques de impulsiones, protegiendo a todos los elementos de la red. 3

4 Capacidad hidráulica. La reducción del espesor de pared que otorga el proceso de orientación molecular proporciona a la tubería en PVC-O un mayor diámetro interno. Además, la superficie interna es extremadamente lisa, lo que reduce al mínimo las pérdidas de carga y dificulta la formación de depósitos en las paredes del tubo. TOM PVC-O PVC-U HDPE-100 Estanqueidad en conexiones. El eficaz diseño de la copa hace que la junta, compuesta por un anillo de PP y un labio de caucho sintético, quede perfectamente alojada y forme parte integral del tubo impidiendo que se desplace de su alojamiento o que sea arrollada en su montaje. Caudales máximos (l/s) PE-100 PN12,5/16 FD K9 PVC-O PN12,5/16 DN110 DN200 DN315 DN500 DN630 DN710 5, DN100 DN200 DN300 DN500 DN600 DN700 4, DN110 DN200 DN315 DN500 DN630 8, Facilidad de instalación Ligereza, manejabilidad y facilidad de conexión. El sistema de unión se realiza mediante la introducción del macho del tubo en la embocadura de otro en el que se encuentra dicha junta elástica. Dado a la ligereza, manejabilidad y facilidad de conexión de la tubería PVC-O, se consigue una eficiencia en costes debido a la disminución de mano de obra, maquinaria y tiempo de ejecución. 4

5 Eficiencia en recursos Materias primas. La resina de PVC sólo utiliza un 43% de etileno, esto conduce a una optimización del petróleo. Además, gracias a la reducción del espesor de la pared, se utiliza menos materia prima para conseguir un tubo con mayores propiedades mecánicas. Energía y en emisión de CO 2. La tubería de PVC-O es la solución más ecológica, siendo la que mejor contribución tiene al desarrollo sostenible ya que durante todo su largo ciclo de vida es la que tiene menor consumo de energía y por tanto la que menor emisión de CO 2 produce a la atmósfera. Material 100% reciclable Proyecto de construcción para suministro de agua de riego con agua reutilizable. Municipio de Coslada (Madrid) Molecor ha participado activamente en el Proyecto de construcción para suministro de agua de riego con agua reutilizable. Municipio de Coslada. propiedad del Canal de Isabel II, colaborando junto a la empresa constructora adjudicataria de la ejecución de la obra en: - Revisión del dimensionamiento de las tuberías del proyecto original para sustituirlas por tuberías de PVC-O - Ajuste de la red inicial a las necesidades reales de las cartas de riego, eliminando o actualizando trazados. - Dimensionamiento de los anclajes de hormigón en determinados cambios de dirección. - Suministro de tuberías de PVC-O. - Asistencia técnica durante la ejecución de las obras. El proyecto consta de las siguientes partes: - Nueva conducción de impulsión de tubería de PVC-O DN400 PN16 atm. entre la estación de bombeo a la salida del tratamiento terciario de la EDAR de Casaquemada y el nuevo depósito de agua regenerada, a construir, con una capacidad alrededor de m3. Longitud total de la conducción m. - Red de conducción ramificada por gravedad en distintos diámetros de tuberías de PVC-O en PN16 atm. desde el depósito de agua regenerada a 21 puntos de consumo, con un caudal máximo de red de 147,5 l/s y en cuatro periodos de riego durante 8 horas. - Red de conducción ramificada por impulsión en distintos diámetros de tuberías de PVC-O en PN16 atm. desde el depósito de agua regenerada 25 puntos de consumo, con un caudal máximo de red de 121,5 l/s y en cuatro periodos de riego durante 8 horas. En la ponencia, y para cada uno de estos tres puntos, se hará una comparativa técnica del PVC-O vs Fundición Dúctil en los siguientes aspectos: 5

6 - Pérdida de carga total acumulada - Las menores pérdidas de carga hacen que la energía que se consuma durante el bombeo del agua durante toda la vida útil de la red será menor, de esta manera, se obtiene una gran eficiencia en recursos energéticos y reducen las emisiones de CO2 a la atmosfera, con lo que la contribución al efecto invernadero es menor. - Capacidad hidráulica de las tuberías de PVC O. Conclusiones - La perdida de carga total acumulada, tanto en la nueva conducción de impulsión, como en las redes de conducción por gravedad y presión, son inferiores con tuberías TOM de PVC-O. - Estas menores pérdidas de carga, hacen que la energía que se consumirá durante el bombeo del agua durante toda la vida útil de la red, se vea reducida. Así se obtiene, una gran eficiencia en recursos energéticos y reducen las emisiones de CO 2 a la atmosfera, con lo que la contribución al efecto invernadero es menor. - Gracias a la mayor capacidad hidráulica de las tuberías TOM de PVC O, se consigue que en todos los tramos de la redes por gravedad e impulsión, se alcancen los caudales previstos en los puntos de consumo. - La gran resis tencia mecánica y a la inercia química del PVC-O, junto a la perfecta estanqueidad de la uniones, hacen que la red tenga una esperanza de vida muy elevada (mayor de 50 años). 6

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