Introducción. Tipos de tuberías

Transcripción

1 La experiencia de SEIASA Nordeste en conducciones: materiales y pruebas de la tubería instalada José Ángel Hernández Redondo Jefe de Obras de SEIASA Nordeste jose.hernandez@seiasane.es Introducción La Sociedad Estatal de Infraestructuras Agrarias del Nordeste, S.A. (SEIASA del Nordeste, S.A.) es una Sociedad Anónima creada bajo autorización pública del Acuerdo del Consejo de Ministros de 12 de noviembre de 1999 como instrumento de actuación pública para obras de modernización y consolidación de regadíos, en el ámbito geográfico determinado en su objeto social. Los objetivos de la Sociedad Estatal son, entre otros, la promoción, contratación, ejecución y explotación de inversiones. En la actualidad, la modernización de los regadíos se basa fundamentalmente en la ejecución de redes de distribución, en donde las tuberías representan las partidas de mayor peso presupuestario, aproximadamente entre el 25% y el 55% del presupuesto total (ver tabla1). Proyecto Superficie (Ha) % Tuberías sobre el Capítulo Redes % Tuberías sobre el Presupuesto Total Laluenga Sector XI Valf Sector FFCC Valf Sector desagües Valf Poleñino Castejón del Puente Sector VII Valf Sector VI Valf Sector cabecera Valf Villanueva Sigena Sector XI del Flumen Montesusín Castelflorite Alcarrás Mora de Ebro Els Guiamets Mi Najerilla Lalueza Soses Massalcoreig Esa importancia económica motiva que las modificaciones de los proyectos, la optimización de las redes, la elección de los materiales y las fluctuantes cotizaciones de las materias primas, pueden provocar grandes variaciones presupuestarias en los proyectos de modernización, por esa razón es importante prestar atención al diseño de estos elementos. Tipos de tuberías Los distintos tipos de materiales que se suelen emplear en los proyectos de modernización se subdividen en tres 421

2 grandes grupos: Materiales plásticos PVC-U y PVCo PEAD PRFV Son los tubos que frecuentemente se colocan en las obras de modernización de SEIASA del Nordeste, S.A. Normalmente los ramales secundarios se suelen ejecutar con tuberías de PVC y PEAD, ya que no se suele superar los 400 mm de diámetros y los ramales principales con PRFV, en donde rara vez se sobrepasan los 1200 mm de diámetro. Tuberías metálicas Acero Fundición dúctil Las tuberías de acero se suelen emplear en puntos muy concretos como pueden ser los tramos comprendidos entre las balsas de regulación y las estaciones de bombeo o filtrado. Los tubos de fundición dúctil se colocan cuando el petróleo sube y les hace ser competitivos con respecto a los materiales plásticos; los diámetros más normales son los comprendidos entre los 500 mm y los 1000 mm. Tuberías de hormigón TH en masa y armado TH con camisa de chapa Los tubos de hormigón en masa y armado se emplean canalizaciones sin carga o con presiones por debajo de los 5 m.c.a. (metros de columna de agua). Las tuberías de hormigón postesado con camisa de chapa se suelen colocar de grandes diámetros y en tramos muy próximos a las cabeceras de las redes de distribución. 422

3 Trabajos previos a la ejecución Replanteos de trazas Los trazados de las tuberías deben de seguir trazados lo menos sinuosos posibles con el fin de reducir la longitud de los ramales, evitando aumentos presupuestarios innecesarios, y la eliminación del mayor número de puntos singulares, evitándose las piezas especiales y los anclajes. Al mismo tiempo que se redactan los proyectos es necesario hacer una campaña de catas con el fin de detectar aquellos terrenos que se encuentran saturados o con freáticos altos. De no poder evitarse estas zonas se tendrá que elegir correctamente el tipo de tubo a instalar, siendo las más aconsejables las plásticas, ya que las tensiones transmitidas al terreno son menores en comparación con otros tipos de tubos. Dentro de los tubos plásticos, los más recomendables en estos suelos serán los de juntas soldadas, como los tubos de PEAD. Aún así, las ejecuciones en estas zonas suelen prolongarse en el tiempo por provocar grandes afecciones a las parcelas colindantes y por la dificultad en el montaje dentro de la zanja. Elaboración de longitudinales A la hora de elaborar los longitudinales hay que tener en cuenta los grados de desviación entre tubos, ya que dependerá del material con el que esté fabricado el tubo, del DN del tubo y del tipo de junta considerada (automáticas, soldadas, mecánicas o por unión química). Hay que evitar aquellos longitudinales que sean sinuosos con el fin de que haya pocos puntos bajos y altos, siempre y en cuanto no se obtengan profundidades de excavación elevadas. Los longitudinales tienen que estar muy bien presentados con el fin de aportar la información necesaria para poder llevar un buen control durante la ejecución de las zanjas que alojan las tuberías. Será necesario, por tanto, que vengan claramente expresadas las cotas rojas, la ubicación de todas las piezas especiales y valvulería, los cambios de tuberías, etc. Ejecución Determinación de las secciones tipo La elección de una sección tipo u otra dependerá de varios factores, como son: a) De la tubería a instalar, que viene muy ligado al cálculo mecánico de éstas. Las características del tubo, el tipo de zanja a ejecutar (ancha o estrecha), las dimensiones de la zanja (normalmente con taludes 1/5), características del relleno y las acciones que actúan sobre la tubería; son muy influyentes en el tipo de la sección tipo que se va a ejecutar. b) Del terreno, también muy influyente en el comportamiento mecánico de las tuberías. c) Del tiempo dedicado al control de la ejecución. Es muy importante que el material que rodea al tubo sea el idóneo y evite los movimientos aleatorios de las tuberías una vez tapadas, para eso se requiere de un control riguroso durante la ejecución. SEIASA del Nordeste, S.A. apuesta por los rellenos con materiales granulares 6 12 mm para evitar problemas por escasas compactaciones, punzonamientos por piedras angulosas, etc. d) Problemas sociales por afecciones a los cultivos. Aunque SEIASA del Nordeste, S.A. puede llevar a cabo expropiaciones a veces es aconsejable ejecutar zanjas con secciones tipo diferentes a las proyectadas con el fin de evitar afecciones a terceros que pueden desencadenar en conflictos sociales. 423

4 Las secciones tipo que usualmente se están considerando en las modernizaciones de SEIASA del Nordeste, S.A. son las siguientes: PVC-U PVC-O PEAD FUNDICIÓN ACERO PRFV HORMIGON Casos prácticos A continuación se ilustran con fotografías una serie de casos prácticos que tratan de acercar al proyectista al mundo de la obra. 424

5 Caso práctico 1: Instalación de una tubería de PRFV en un terreno muy saturado Búsqueda del inicio del blandón. Maquinaria echando bolos en el interior de la zanja con el fin de mejorar la carga admisible y evitar asientos diferenciales Retroexcavadora eliminando limos confinados en un terreno que se encuentra saturado de agua Operarios rasanteando la cama ejecutada a base de material granular 6 12 mm Para finalizar se procede a la colocación del tubo de PRFV Caso práctico 2: Juntas desenchufadas por inundación de las zanjas La inundación de una zanja por lluvia o por riego de fincas colindantes provocan que las juntas se desenchufen por la flotabilidad que experimentan los tubos. La forma de evitarlo es reducir el tiempo entre la excavación y los rellenos. 425

6 Caso práctico 3: Zanjas con un trazado sinuoso por una mala ejecución Caso práctico 4: Hundimiento del terreno por rellenos mal ejecutados Si los rellenos seleccionados no se compactan correctamente se producen hundimientos, muy visibles en superficie. Caso práctico 5: Tubos de PVC degradados por exposición al sol Las tonalidades moradas son muy frecuentes de ver en tubos de PVC cuando estos han estados expuestos al sol durante tiempos prolongados. 426

7 Caso práctico 6: Tubos de PVC degradados por exposición al sol Junta de goma de EDPM pinzada en un tubo de PVC DN 500 mm. Los montadores juegan un papel muy importante a la hora de evitar estos problemas. Pruebas de presión Hasta hace poco años las pruebas de presión que se venían realizando en las tuberías se basaban en el PPTG de Tuberías de Abastecimiento del MOPU En la actualidad la norma UNE EN 805:2000 describe un procedimiento que sustituye al detallado en la norma anteriormente citada. SEIASA del Nordeste, S.A. prueba las tuberías basándose en la norma UNE EN 805:2000. Se introducen pequeñas variaciones que ya vienen expresadas en el siguiente procedimiento: a) Las pruebas se realizarán en tramos de tuberías con longitudes que oscilan entre 500 y 1000 metros. Todas las piezas especiales y válvulas deben de estar montadas. Las zanjas estarán debidamente tapadas y con un 5% de juntas descubiertas. Decir tiene que los anclajes se suelen dimensionar con coeficientes de seguridad de 1,5 pero cuando las PN son muy elevadas se reduce a valores próximos a 1,1 con el fin de evitar dados de hormigón de grandes dimensiones. Por otro lados las válvulas de corte son, por lo general, de mariposa y según la normativa UNE tienen que aguantar como mínimo, y cuando están cerradas, 1,1 veces la PN. b) Considerando lo expresado en el punto anterior la presión de prueba será: STP = PN x 1,1 (Ejemplo: PN 16 *x 1,1 = 17,6 Kg/cm2) c) El tiempo de la prueba será de una hora d) La pérdida de presión admisible será de 2 m.c.a. (2 Kg/cm2) 427