Estado Del Arte de Las Nuevas Tecnologías de Inspección de Sistemas de Tuberías de Acueducto y Alcantarillado

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL

TESIS DE ESPECIALIZACIÓN INGENIERÍA DE SISTEMAS HÍDRICOS URBANOS

ESTADO DEL ARTE DE LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS DE INSPECCIÓN DE SISTEMAS DE TUBERÍAS DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO

Preparado por: Ing. Fabián Alexander Montaña Prieto Asesor: Ing. Juan Guillermo Saldarriaga Valderrama

Bogotá, Fecha 17 de Febrero de 2012

Universidad de los Andes An des Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados - CIACUA Estado del arte de las n uevas tecnologías de inspección de sistemas de tuberías tu berías de acueducto y alcantarillado.

TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................................ 6 1

ANTECEDENTES Y OBJETIVOS ............................................................................................................ 7 1.1

ANTECEDENTES.................................................................................................................................... ANTECEDENTES .................................................................................................................................... 7

1.2

OBJETIVOS ............................................................................................................................................. 8

1.2.1 1.2.2

2

Objetivo General .......................... ............. .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ..................... ........ 8 Objetivos Específicos ............ Específicos ......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ................ ... 8

CONCEPTOS GENERALES .....................................................................................................................10 2.1

SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE...................................................................10 POTABLE...................................................................10

2.2

COMPONENTES DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE...............................11 POTABLE ...............................11

2.2.1 Válvulas de corte ............. corte .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ....................11 .......11 2.2.2 Válvulas de purga ............ purga ......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ....................12 .......12 2.2.3 Válvulas ventosas ............ ventosas ......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ....................12 .......12 2.2.4 Válvula reductora de presión .......................... ............. .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ...............12 ..12 2.2.5 Válvulas de regulación de caudal .......................... ............. .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .....................12 ........12 2.2.6 Válvulas de alivio ............. alivio .......................... ......................... ......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ....................12 .......12 2.2.7 Hidrantes ............. Hidrantes .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ..................13 .....13 2.3 SISTEMAS DE RECOLECCIÓN Y EVACUACIÓN DE AGUAS RESIDAULES Y PLUVIALES ...........13 2.3.1 Sistemas convencionales ............ convencionales ......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ......................13 .........13 2.3.2 Sistemas no convencionales ............ convencionales ......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .................13 ....13 2.3.3 Sistemas in situ ......................... ............ .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ........................14 ...........14 2.4 COMPONENTES DE LOS SISTEMAS DE RECOLECCIÓN Y EVACUACIÓN DE AGUA RESIDUALES Y PLUVIALES .........................................................................................................................15

2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4

3

Pozos de inspección ......................... ............ .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .................15 ....15 Cámaras de quiebre ......................... ............ .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .................15 ....15 Sumideros ............ Sumideros ......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ..................15 .....15 Aliviaderos ............ Aliviaderos ......................... ......................... ......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ..................15 .....15

MÉTODOS DE INSPECCIÓN DE TUBERÍAS DE ACUEDUCTO ........................................................16 3.1

TECNOLOGÍAS ACÚSTICAS................................................................................................................16 ACÚSTICAS ................................................................................................................16

3.1.1 Esfera inteligente inteligente de nado libre ............. libre .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ........................16 ...........16 3.1.2 Sistemas con cable ........................ ........... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ....................19 .......19 3.2 TECNOLOGÍAS ELECTROMAGNÉTICAS ...........................................................................................20 3.2.1 Pipediver ............ Pipediver ......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ....................20 .......20 3.3 CÁMARA DE TELEVISIÓN (CCTV) .....................................................................................................22

4

MÉTODOS DE INSPECCIÓN DE TUBERÍAS DE ALCANTARILLADO ............................................25 4.1

INSPECCIÓN POR CIRCUITO POR CIRCUITO CERRADO DE TELEVISIÓN (CCTV) ..................................................26

4.1.1 4.1.2

Sistemas móviles de CCTV ......................... ............ .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ...................26 ......26 Sistema estacionario Cámara con Zoom ........................ ........... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .............28 28

2 Fabián Alexander Montaña Prieto


4.1.3 Push cameras ............ cameras ......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... ..........................30 .............30 4.2 ESCANEO DIGITAL .....................................................................................................................................31 4.3

TECNOLOGÍAS ELECTROMAGNÉTICAS ...........................................................................................33

4.4

INSPECCIÓN CON PERFILES LÁSER ..................................................................................................36 LÁSER ..................................................................................................36

4.5

ROBÓTICA.............................................................................................................................................37 ROBÓTICA .............................................................................................................................................37

5 METODOLOGÍA PARA LA FORMULACIÓN DE UN PROGRAMA DE INSPECCIÓN Y EVALUACIÓN DE SISTEMAS DE TUBERÍAS ...............................................................................................39 5.1

PASO 1. IDENTIFICACIÓN DE LOS OBJETIVOS DEL PROGRAMA..................................................40 PROGRAMA ..................................................40

5.2

PASO 2. EVALUACIÓN DE LOS COSTOS Y BENEFICIOS DEL PROGRAMA....................................42 PROGRAMA ....................................42

5.3

PASO 3. DESARROLLO DE LA BASE DE DATOS DE INVENTARIO DE ACTIVOS...........................45 ACTIVOS...........................45

5.4

PASO 4. INSPECCIÓN DE LOS SISTEMAS DE TUBERÍAS ..................................................................46

5.5

PASO 5- 6. ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN ......................................................................................46

5.5.1 5.5.2

Métodos para priorización de la inspección inspección de tuberías .......................... ............. .......................... .......................... .......................... ..............46 .46 Manejo de datos y análisis análisis de la información información ............ ......................... .......................... .......................... .......................... .......................... .................49 ....49

6

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..........................................................................................50

7

BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................................53



ÍNDICE DE FIGURAS FIGURA 1 ESFERA DE INTELIGENTE DE NADO LIBRE ..................................................................................................17 FIGURA 2 ESQUEMAS DE INSERCIÓN Y EXTRACCIÓN DE LA ESFERA ...........................................................................17 FIGURA 3 ESQUEMA DE LA GRÁFICA EN EL CONTROL PRINCIPAL ...............................................................................18 FIGURA 4 ESQUEMA MÉTODO DE ACÚSTICO CON CABLE ...........................................................................................19 FIGURA 5 PIPEDIVER ..............................................................................................................................................21 FIGURA 6 MONTAJE PARA INSERCIÓN DEL PIPEDIVER ..............................................................................................21 FIGURA 7 CÁMARA DE VIDEO CON CABLE ................................................................................................................22 FIGURA 8. ESQUEMA DEL SISTEMA MÓVIL COMPLETO DE CCTV...............................................................................24 CCTV ...............................................................................24 OBOT DE ORUGAS Y U NIDAD CENTRAL DE CONTROL ..............................................................................28 FIGURA 9 R OBOT

FIGURA 10. ESQUEMA DE INSPECCIÓN DE CÁMARA CON ZOOM . ................................................................................30 FIGURA 11. PUSCHCAM ...........................................................................................................................................31 FIGURA 12. ESCÁNER DIGITAL ................................................................................................................................32 FIGURA 13. IMAGEN EN MONITOR CON ESCÁNER DIGITAL ........................................................................................33 FIGURA 14. TECNOLOGÍA DE I NSPECCIÓN ELECTROMAGNÉTICA ...............................................................................34 FIGURA 15. ESQUEMA PERFIL LASER .......................................................................................................................36 .......................................................................................................................36 OBÓTICOS ............................................................................................................................38 FIGURA 16. EQUIPOS R OBÓTICOS

FIGURA 17. PASOS PARA EL PROGRAMA DE EVALUACIÓN DE UN SISTEMA DE TUBERÍAS . ............................................40



ÍNDICE DE TABLAS TABLA 1. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS CCTV EN SISTEMAS DE ACUEDUCTO ............................................................23 TABLA 2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS INSPECCIÓN ELECTROMAGNÉTICA EN TUBERÍAS DE ALCANTARILLADO . .........35 ESULTADO DE ENCUESTAS DE FRECUENCIA DE INSPECCIÓN , REALIZADA POR LA NATIONAL ASSOCIATION OF TABLA 3. R ESULTADO

CLEAN WATER AGENCIES (NACWA). 2003...................................................................................................47 2003...................................................................................................47



INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN

La operación de las redes de acueducto y alcantarillado, involucra dos asuntos con grandes repercusiones económicas, la renovación y la rehabilitación de tuberías. En la mayoría de las empresas operadoras, estas actividades se realizan teniendo como base el conocimiento empírico de los operadores del sistema, sin que exista suficiente justificación técnica para la ejecución de cada una de las actividades. Los costos generados por la ejecución de actividades de renovación o rehabilitación que no hayan sido programados o que no estén sustentados por medio de un programa de evaluación de los sistemas de tuberías, pueden generar que se realicen cambios prematuros de tramos de tuberías o que se desatienda tramos de alto riesgo. Es por esto que en los últimos años las empresas operadoras de servicios públicos de acueducto y alcantarillado, han aumentado su interés por el conocimiento de las condiciones físicas de las tuberías que integran sus sistemas. Razón por la cual las empresas fabricantes de los sistemas de inspección de tuberías a nivel mundial, se han motivado en el desarrollo de nuevas tecnologías, que permitan a las empresas operadoras tener un conocimiento profundo de los activos bajo tierra, teniendo como principal premisa impactar en menor medida posible, pos ible, el continuo funcionamiento del sistema. Este documento tiene como objetivo principal brindar al lector una visión acerca de las últimas tecnologías de inspección de sistemas de tuberías de acueducto y alcantarillado desarrolladas en los últimos años a nivel mundial. Se ha hecho énfasis en las tecnologías que no requieren de la suspensión del servicio a los usuarios o de la dinámica del sistema, teniendo en cuenta los altos costos operativos y económicos que esto representa para las empresas operadoras.



1 ANTECEDENTES ANTECEDENTES Y OBJETIV OBJETIVOS OS 1.1 ANTECEDENTES Las redes de acueducto y alcantarillado son diseñadas para el transporte de agua para consumo humano en el caso de primero y para aguas residuales, pluviales o combinadas en caso el segundo; el dimensionamiento de cada sistema se obtiene, basados en proyecciones de demandas del servicio, con lo cual se obtienen caudales que permiten obtener la geometría requerida por cada sistema, de manera, que este cuente con la capacidad necesaria para el adecuado funcionamiento del mismo. En ciudades con una tasa considerable de desarrollo urbano, los kilómetros de redes de acueducto y alcantarillado están llegando al final de su vida útil o ya la sobrepasaron, hecho que ha creado la necesidad de encontrar técnicas que permitan mejorar en las condiciones físicas y funcionales de los sistemas de abastecimiento de agua potable y alcantarillado, al menor costo posible y con mínimos impactos negativos al medio ambiente y a la calidad de vida de la población. Las redes de distribución de agua potable y alcantarillado representan un activo bajo tierra para las empresas de acueducto acueduct o y alcantarillado; alcantar illado; de su estado de funcionamiento depende que se presenten pérdidas constantes de agua en la red que puede generar importantes pérdidas económicas, problemas de salud sa lud pública etc. Todas estas problemáticas que surgen a raíz de los problemas de operación y funcionamiento en sistemas de tuberías de acueducto y alcantarillado, fueron la base para que hacia los años 80’s surgieran los sistemas de inspección de redes de tuberías no invasivas (sin necesidad de excavación), con los cuales se ofrecía la posibilidad de realizar un mantenimiento preventivo de las redes y de igual manera detectar las tuberías que presentaran un mayor deterioro. Esta metodologías han sido ampliamente aplicadas en la primera etapa de los planes de renovación de redes que ejecutan las empresas de acueducto y alcantarillado, ya que a 7 Fabián Alexander Montaña Prieto


través de estas investigaciones es posible la detección de fugas y evidenciar el real estado interno de las tuberías que conforman los sistema en redes de acueducto y alcantarillado, con lo cual se tiene un amplio conocimiento del estado del sistema y permite a los operadores programar de una manera efectiva el mantenimiento preventivo del sistema. A partir del surgimiento de esta tecnología, se han venido presentando importantes avances, los cuales permiten actualmente tener un conocimiento preciso y en muy corto tiempo del estado interno de las tuberías que integran los sistemas de acueducto y alcantarillado.

1.2 OBJETIVOS 1.2.1



Objetivo General

Realizar el estado del arte de las últimas tecnologías existentes para la inspección de sistemas de tuberías de acueductos y alcantarillado, que generen menor impacto al normal funcionamiento del sistema.

1.2.2

Objetivos Específicos

El presente documento tiene los siguientes objetivos específicos: 

Investigar las últimas tecnologías desarrolladas a nivel mundial, para la inspección de tuberías acueducto, haciendo énfasis en las técnicas que no requieren de la suspensión del servicio.



Indagar acerca de las últimas técnicas desarrolladas y a nivel mundial, para la inspección de tuberías alcantarillado, así como los avances que se han realizado en las tecnologías existentes.



Para cada una de las metodologías realizar un análisis desde el punto de vista técnico, que permite conocer co nocer sus principales pr incipales características caract erísticas de funcionamiento y establecer ventajas y desventajas de cada tecnología.


Universidad de los Andes An des Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados - CIACUA Estado del arte de las n uevas tecnologías de inspección de sistemas de tuberías tu berías de acueducto y alcantarillado. 

Investigar una metodología para la realización de los programas de evaluación de las condiciones de las tuberías en sistemas de acueducto y alcantarillado.



2 CONCEPTOS GENERALES 2.1 SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Una de las principales problemáticas que se presentan en los sistemas de acueducto por lo cual hace necesario realizar inspección en el sistema de tuberías, ocurre en las redes de distribución de agua potable, ya que con el paso del tiempo sufren un deterioro, que desemboca en problemas de capacidad hidráulica reducida, pérdidas de agua, interrupciones en el servicio, deficiencia en la calidad del fluido, entre otros. Adicionalmente, la demanda de agua aumenta con el tiempo, con lo cual se presentan bajas presiones en algunos nodos de la red, para lo cual se hace necesario incrementar el plano de presiones del sistema, aumentado au mentado las fugas en las redes. La detección y localización de estas fugas es un procedimiento indispensable para cualquier empresa prestadora del servicio, ya que las pérdidas generadas son extremadamente altas en países como Colombia, lo cual genera altos sobrecostos en la operación del sistema. Estas pérdidas se conocen mejor como el Índice de Agua No Contabilizada (IANC), que representa la cantidad de agua producida que se pierde en el proceso de distribución. d istribución. Si este índice es muy alto como en el caso colombiano (30-50%), (30- 50%), representa un gran gasto para las empresas ya que está presentando un producto que no se puede facturar; por lo cual, todos los costos asociados a las pérdidas son asumidos finalmente por los usuarios a través del aumento en las tarifas. Las fugas se presentan en diferentes componentes del sistema: redes de transmisión, redes de distribución, sistema de conexión a los usuarios, uniones, válvulas o hidrantes. Las principales causas de las fugas son por corrosión, defectos de los materiales, fallas en e n la instalación, excesos de presión de agua, movimientos del suelo, ocurrencia de fenómenos transientes, entre otros. La frecuencia con que se presentan nuevas fugas o daños en la red depende de las condiciones generales de la infraestructura, como su tiempo de operación, calidad de los procesos constructivos y la manera en que se presente la presión en el sistema. 10 Fabián Alexander Montaña Prieto


Por la complejidad de las redes de distribución de agua potable actuales, el desarrollo de metodologías para el control de fugas tomó dos caminos separados que cubrían diferentes necesidades del problema: la detección y la localización de fugas. La detección identifica y prioriza los sectores donde se sospeche que se están presentando las mayores pérdidas de agua; esto se hace porque las redes son tan grandes y complejas, que se necesita una metodología; la localización, es el proceso posterior a la detección, y en este se utilizan tecnologías de inspección de tuberías. Esta herramienta permite la detección precisa de pérdidas y defectos estructurales est ructurales de las redes en general. Una vez se tengan localizadas localizadas las fugas y daños estructurales de las tuberías, se pueden puede n efectuar trabajos puntuales o implementar nuevas metodologías de renovación de tuberías sin zanja, las cuales, además de permitir un ahorro en los costos directos de instalación de la nueva red, disminuyen el tiempo de realización de la obra y minimizan el impacto ambiental, económico y social, el cual es mucho mayor si se utilizará la metodología tradicional con apertura de zanja.

2.2 COMPONENTES DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE 1 Las redes de distribución están compuestas por diferentes elementos que permiten ejercer un control del sistema, de la adecuada escogencia, instalación y operación de estos elementos, depende en gran medida el eficiente funcionamiento del sistema. A continuación se presentan algunos de estos accesorios. 2.2.1

Válvulas de corte

Estas válvulas como su nombre lo indica, tienen como principal objetivo facilitar el aislamiento de un sector para labores de operación y/o mantenimiento de las redes.

1

Ministerio de Desarrollo Económico. Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico: Titulo B. Bogotá: 2000. P. 154

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Fabián Alexander Montaña Prieto


Las válvulas se deben localizar en todo cruce entre dos tuberías principales que no estén conectadas a un mismo sistema de presión. 2.2.2

Válvulas de purga

En todos los puntos bajos deben colocarse válvulas de purga para el drenaje de la tubería; tienen como objetivo evacuar los sedimentos que pueden encontrarse en las redes de tuberías. El agua que se encuentre en la red deberá conducirse hacia un sistema de drenaje. 2.2.3

Válvulas ventosas

Las válvulas ventosas se encuentran instaladas en puntos del sistema, sistema, donde la velocidad velocidad operacional es inferior a la velocidad de crítica, por lo cual no es posible una remoción hidráulica del aire contenido en las tuberías. 2.2.4

Válvula reductora de presión

Las válvulas reductoras de presión reducen automáticamente la presión aguas abajo de las mismas, hasta un valor predeterminado, admisible para la infraestructura localizada en la red aguas abajo del sistema. 2.2.5

Válvulas de regulación de caudal

Generalmente estás válvulas se encuentran instaladas aguas abajo de las reguladoras de caudal, y, tienen como objetivo dejar pasar un caudal determinado para una presión definida, el cual es función de la apertura de la compuerta. 2.2.6

Válvulas de alivio

Estas válvulas tienen por objetivo proteger la tubería contra excesos de presión ya sean causados por golpes de ariete o por operaciones en la red de distribución.


Universidad de los Andes An des Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados - CIACUA Estado del arte de las n uevas tecnologías de inspección de sistemas de tuberías tu berías de acueducto y alcantarillado. 2.2.7

Hidrantes

Estos elementos generalmente se instalan en esquinas e intersecciones de vía y sobre la acera para facilitar su operación; cuentan con una válvula que permite aislarlos del sistema.

2.3 SISTEMAS DE RECOLECCIÓN Y EVACUACIÓN DE AGUAS RESIDAULES Y PLUVIALES 2 2.3.1

Sistemas convencionales

Los alcantarillados convencionales son los sistemas tradicionales utilizados para la recolección y transporte de aguas residuales o lluvias hasta los sitios de disposición final. Los tipos de sistemas convencionales son el alcantarillado combinado las que se proyectan y construyen para recibir en un único conducto, mezclándolas, tanto t anto las aguas agua s residuales (urbanas e industriales) como las pluviales generadas en la cuenca o población drenada y el alcantarillado separado que corresponden a las que constan de dos canalizaciones totalmente independientes; una para transportar las aguas residuales domésticas, comerciales e industriales hasta la estación depuradora; y otra para conducir las aguas pluviales hasta el cuerpo receptor. 2.3.2

Sistemas no convencionales

Los alcantarillados no convencionales usualmente son sistemas de saneamiento costosos, especialmente para localidades con baja capacidad económica; en las últimas décadas se han propuesto sistemas de menor costo, alternativos al alcantarillado convencional sanitario, basados en consideraciones de diseño adicionales y en una mejor tecnología disponible para su operación y mantenimiento. Dentro de estos sistemas alternativos están los denominados alcantarillados simplificados, los alcantarillados condominiales y los

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Ministerio de Desarrollo Económico. Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico: Titulo D. Bogotá: 2000. P. 154

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alcantarillados sin arrastre de sólidos. Los sistemas no convencionales pueden constituir alternativas de saneamiento cuando, partiendo de sistemas in situ, se incrementa la densidad de población. Los alcantarillados simplificados funcionan esencialmente como un alcantarillado sanitario convencional pero teniendo en cuenta para su diseño y construcción consideraciones que permiten reducir el diámetro de los colectores tales como la disponibilidad de mejores equipos para su mantenimiento, que permiten reducir el número de pozos de inspección o sustituir por estructuras más económicas. Los alcantarillados condominiales son sistemas que recogen las aguas residuales de un conjunto de viviendas que normalmente están ubicadas en un área inferior a 1 ha mediante colectores simplificados, y son conducidas a la red de alcantarillado municipal o eventualmente a una planta de tratamiento. Los alcantarillados sin arrastre de sólidos son sistemas en los que el agua residual de una o más viviendas es descargada a un tanque interceptor de sólidos donde éstos se retienen y degradan, produciendo un efluente sin sólidos sedimentables que es transportado por gravedad en un sistema de colectores de diámetros reducidos y poco profundos. 2.3.3

Sistemas in situ

Existen sistemas basados en la disposición in situ de las aguas residuales como las letrinas y tanques, pozos sépticos y campos de riego, los cuales son sistemas de muy bajo costo y pueden ser apropiados en áreas suburbanas con baja densidad de población y con adecuadas características del subsuelo.



2.4 COMPONENTES DE LOS SISTEMAS DE RECOLECCIÓN Y EVACUACIÓN DE AGUA RESIDUALES Y PLUVIALES 3 2.4.1

Pozos de inspección

Se construyen para unir varios colectores, permitiendo los cambios de dirección, pendientes, ventilación, y para poder po der introducir los equipos de inspección y limpieza. 2.4.2

Cámaras de quiebre

Una cámara de quiebre es una estructura complementaria con la función de mitigar la turbulencia, la cavitación, los flujos inestables y el esfuerzo de corte entre tramos de tuberías de un sistema de alcantarillado. 2.4.3

Sumideros

Estas estructuras están diseñadas para recibir las aguas lluvias provenientes de las calzadas y vías y conducirlas a los pozos o estructuras pluviales. 2.4.4

Aliviaderos

Los alivios se diseñan en sistemas combinados, tiene la función de permitir la salida de una porción del agua que viaja por el alcantarillado, cuando se presente un evento extremos de precipitación.

3

BUTLER, David y DAVIES, John. Urban Dreinage. Second edition. Spon Press Editors. London and New York, 2004.

15



3 MÉTODOS MÉTODOS

DE

INSPECCIÓN INSPECCIÓN

DE

TUBERÍAS TUBERÍAS

DE

ACUEDUCTO ACUEDUCTO En el presente documento se presentarán las últimas tecnologías desarrolladas para la inspección de sistemas de tuberías de acueducto, haciendo énfasis en las metodologías que no requieren que se lleve a cabo el corte de suministro de agua a la población; lo anterior, basados en el gran gr an impacto que se genera a los usuarios del de l sistema y las grandes pérdidas pér didas que esto representa para la empresa operadora del servicio de acueducto.

3.1 TECNOLOGÍAS ACÚSTICAS 3.1.1

Esfera inteligente de nado nado libre

Es una tecnología no invasiva de libre desplazamiento para la inspección de sistema de tuberías de acueducto con diámetros superiores a 6” (160 mm); consiste en una bola de espuma de nado libre con un instrumento lleno de aleación de aluminio instrumentado en un depósito de uretano, que permite detectar y localizar fugas en las tuberías. El sensor acústico pasa a través de toda la tubería a ser analizada y cuenta con la capacidad de detectar claramente la actividad acústica asociada con fugas; esta información es procesada y enviada al a l control principal, donde el operador puede revisar los resultados de la información obtenida en el proceso. El sistema tiene capacidad de detectar fugas de menos de 1.90 L/m (0.031 L/s). El tamaño de la esfera es seleccionada para una inspección específica y se basa en una serie de criterios como el diámetro de la tubería, ubicación de las válvulas en la línea, el tamaño de los accesorios a través de los cuales la esfera se recupera, y la presencia de otras líneas laterales. La esfera puede ser utilizada en cualquier tipo de tubería.



Figura 1 Esfera de inteligente de nado libre Fuente http://www.puretechltd.com/ http://www.puretechltd.com/

El procedimiento consiste en insertar la esfera al sistema en una válvula o cualquier otro accesorio bridado que cuente con un diámetro como mínimo de 4” (110 mm). Este procedimiento requiere aproximadamente una hora hor a con dos operarios; o perarios; al insertar la esfera esta viaja por la tubería de acuerdo a la velocidad del fluido, enviando las señales al equipo receptor que tiene el operador. Una vez finalizada la longitud deseada de inspección, se ingresa la malla de recuperación de la esfera a la tubería; este proceso puede tardar tard ar en promedio promedio 4 horas hor as con dos operari op erarios. os.

Figura 2 Esquemas de inserción y extracción de la esfera Fuente http://www.puretechltd.com/ http://www.puretechltd.com/



Las señales emitidas al control principal permiten visualizar una gráfica, con la cual el operador de acuerdo a la experticia, puede determinar si se trata de una fuga, una bolsa de aire, el paso por un accesorio de control como una válvula, etc.; la precisión de la localización exacta de la fuga es de aproximadamente 3 m, de acuerdo con información suministrada por el fabricante.

Figura 3 Esquema de la gráfica en el control principal Fuente http://www.puretechltd.com/ http://www.puretechltd.com/

Ventajas 

No es necesaria la interrupción del servicio.



No hay ruido en los aparatos, por po r lo que puede detectar fugas muy pequeñas. peque ñas.



Su pequeño tamaño le permite pasar a través de válvulas de compuerta, reductoras y otros accesorios.



La larga duración de la batería y la gran capacidad de la memoria permite que pueda funcionar durante un máximo de 15 horas, permitiendo recorrer largas longitudes de tuberías (con una velocidad del agua del 0.15 m/s la bola puede recorrer hasta 25 km).



Solamente se requiere tener dos puntos de acceso a la tubería, uno para la inserción y otro para la extracción.



El equipo necesario para el seguimiento es liviano y no requiere el acceso a la tubería.



Sistemas con cable

Este sistema corresponde a la primera herramienta diseñada para la inspección en vivo de tuberías de gran diámetro; permite la detección de fugas, bolsas de gas atrapado, y defectos estructurales en las redes de distribución de agua potable a presión. Los sistema acústicos con cable consisten en insertar una hidrófono adherido a una cable dentro de una tubería; para la inserción se requiere un accesorio de 2” (50 mm) o más, mediante el uso de un paracaídas el flujo del agua arrastra el hidrófono a lo largo de los ductos. Una vez que la fuga se detecta, la ubicación del hidrófono se determina con mayor con exactitud al avanzarlo y retrocederlo. La información sobre la ubicación se transfiere a la superficie usando un rastreador de superficie operado por personal.

Figura 4 Esquema método de acústico con cable Fuente http://www.puretechltd.com/ http://www.puretechltd.com/

Este sistema presenta algunas limitaciones en cuanto a la longitud de inspección, ya que actualmente tiene un rango máximo de 1.6 km, además, esta longitud puede verse reducida de manera importante, cuando se presenten válvulas o curvaturas debido a que 19 Fabián Alexander Montaña Prieto


existe la posibilidad de que el hidrófono se atore. El sistema requiere como mínimo una velocidad de 0.5 m/s.

Ventajas 

No se requiere la interrupción del servicio.



El control de anclado asegura un control total del sistema.



Sensibilidad demostrada para fugas de tan pequeñas de 0.0005 L/s.



Maneja presiones de hasta 200 PSI.

3.2 TECNOLOGÍAS TECNOLOGÍAS ELECTROMAGNÉTICAS ELECTROMAGNÉTICAS 3.2.1

Pipediver

El sistema ha sido diseñado específicamente para utilizarse en líneas a presión que tengan tubos cilíndricos de concreto pretensado (PCCP), que estén en operación y que no puedan ponerse fuera de servicio debido de bido a una falta de redundancia o a restricciones operativas. Puede ser utilizado en sistemas de agua potable, agua cruda o aguas residuales en tuberías de PCCP (Prestressed Concrete Cylinder Pipe) ó BWP (Bar Wrapped Pipe) en diámetros mayores a 24” (600 mm). El PipeDiver consta de un módulo de batería, el módulo de electromagnético, y el módulo de rastreo; cuenta con aletas flexibles para garantizar su propulsión por medio de la velocidad del agua y desplazamiento centrado dentro del tubo. El sistema puede navegar fácilmente a través de válvulas de mariposa y girar dentro de la tubería, al mismo tiempo que recorre distancias largas. En superficie se requiere de un analista experimentado que interpreta la información enviada, para, de esta manera, localizar y cuantificar los puntos de deterioro.



Figura 5 PipeDiver Fuente http://www.puretechltd.com/ http://www.puretechltd.com/

El sistema utiliza la tecnología de electromagnético que se convirtió en el estándar reconocido para la evaluación del estado de las tuberías de PCCP en los años 90. El sistema funciona de manera al similar a un transmisor y receptor de radio, con lo cual el transmisor genera un campo electromagnético, en el cual los cables pretensados del tubo

Figura 6 Montaje para inserción del PipeDiver Fuente http://www.puretechltd.com/ http://www.puretechltd.com/



amplifican la señal que registra el receptor; en caso de encontrarse cables rotos, de forma inmediata la señal se distorsiona, permitiendo al operador identificar los puntos con cables rotos.

Ventajas  

No requiere el corte del servicio. Se obtienen resultados exactos de localización de puntos con problemas, lo cual ayuda a optimizar las inversiones en reparación y remplazo.



Minimiza el riego de rotura de tuberías de gran diámetro que pueden generar problema de seguridad pública.



Se requieren solamente dos puntos de acceso una de inserción y otro de extracción.

3.3 CÁMARA DE TELEVISIÓN (CCTV) En la actualidad es posible realizar una inspección bajo la tecnología de Circuito Cerrado de Televisión (CCTV), sin que se requiera llevar a cabo los costosos cierres del servicio de agua a los usuarios del sistema. Este sistema sistema tiene la capacidad de poder desplazarse desplazarse al al interior de la tubería, impulsado por la velocidad del fluido, la cual debe ser como mínimo de 0.30 m/s, para asegurar su flotabilidad y desplazamiento.

Figura 7 Cámara de video con cable Fuente http://www.puretechltd.com/ http://www.puretechltd.com/



A continuación en la la Tabla 1, 1, se presentan las principales especificaciones técnicas de operación del sistema. Tabla 1. Especificaciones Especificaciones técnicas CCTV en sistemas de acueducto

ESPECIFICACIÓN Material de tubería

DESCRIPCIÓN Todos

Requerimientos para la inserción 2”o más Máxima presión de operación

200 PSI

Valor mínimo mínimo de velocidad

0.3 m/s

Diámetros de la tubería

≥ 4”

Fuente http://www.puretechltd.com/ http://www.puretechltd.com/

Este sistema está compuesto por una serie de instrumentos que permiten tener un control de la cámara a través de un cable manejado desde el exterior por parte del operador. El sistema está integrado de la siguiente manera: 

Vehículo de campo: este corresponde a una unidad central móvil, donde se albergan todos los instrumentos requeridos para las inspecciones.



Tambor del cable: es un carrete mecanizado o manual donde se encuentra el cable y conexiones que unen la cámara y la unidad central. La función de estos cables es suministrar energía eléctrica al sistema de la cámara, movilizarla, trasmisión de datos y tener control sobre el sistema. Este sistema cuenta con la capacidad de poder realizar una inspección de hasta 1800 m.



Computadora: el sistema cuenta con una computadora para la recepción y procesado de la información; mediante este sistema el operario que se encuentra en superficie, tiene el control para poder enfocar los sitios que considere necesarios de acuerdo con las condiciones observadas al interior de la tubería. 23



Accesorios de inserción: para la inserción de la cámara a la tubería, se hace necesario tener acceso a un accesorio del sistema que tenga como mínimo un diámetro de 2”, este accesorio puede ser una válvula de compuerta, una válvula ventosa, etc.



Cámara de video: este es el elemento principal del sistema, que tiene por objetivo recopilar la información en video de las condiciones al interior de la tubería; también cuenta con un accesorio que le permite flotar y aprovechar la velocidad del agua para su desplazamiento.

A continuación en la Figura 8 se presenta un esquema del sistema anteriormente mencionado.

Figura 8. Esquema del sistema móvil completo de CCTV Fuente http://www.puretechltd.com/ http://www.puretechltd.com/

La cámara se ingresa a la tubería a través de un accesorio que debe tener como mínimo 2” de diámetro como se mencionó anteriormente; una vez el sistema se ingresa a la tubería, este inicia su desplazamiento controlado y comienza la transmisión transmisión de datos en tiempo real los cuales son enviando a la computadora. El CCTV puede ser utilizado para diferentes aplicaciones dentro de las cuales se resaltan las siguientes: 

Localización de las válvulas de la línea perdida. 24



Investigar las condiciones de flujo inexplicable.



Localización de objetos y obstrucciones parciales.



Búsqueda de conexiones ilegales.



Inspección visual de las paredes de la tubería.



Examinar el estado de las válvulas.



Evaluación de la corrosión interna de la tubería.

Ventajas 

No requiere el corte del servicio.



Es posible visualizar el estado interno de las tuberías a inspeccionar.



Permite ver posibles tubérculos en las paredes de las tuberías.



Se puede inspeccionar grandes longitudes de tubería realizando la inserción en un solo punto.

4 MÉTODOS MÉTODOS

DE

INSPECCIÓN INSPECCIÓN

DE

TUBERÍAS TUBERÍAS

DE

ALCANTARILLA ALCANTARILLADO DO La inspección de las tuberías de los sistemas de alcantarillado, tiene como principal finalidad poder tener un conocimiento claro de estado de las redes; lo anterior, a fin de poder determinar la necesidad de remplazar re mplazar o reparar algún elemento e lemento del sistema s istema que este est e presentando algún tipo t ipo de falla, con lo cual se impide el adecuado funcionamiento de la red. En una inspección de redes de alcantarillado motivada ya sea de manera preventiva o correctiva, principalmente se buscan fallas estructurales en las tuberías como presencia de grietas, debido a la poca capacidad del material para soportar los esfuerzos por carga viva o muerta que se genera sobre la tubería; juntas perdidas o abiertas, que se pueden presentar por asentamientos diferenciales o por erosión del mortero de empleado para el sellado de las juntas; conexiones erradas, que pueden estar aportando un caudal 25 Fabián Alexander Montaña Prieto


importante al sistema, que no fue tenido en cuenta en la fase diseño, además puede aportar caudales superiores a los sistemas de tratamiento de agua; corrosión o deterioro de las tuberías, debido a la edad del sistema pueden presentarse corrosión al interior de los conductos, debilitando las paredes de la tubería y reduciendo el diámetro real interno y por ende la capacidad hidráulica; fallas fa llas en pozos de inspección, pueden puede n presentarse presentar se fallas en los pozos como ladrillos sueltos o fallas en las cañuelas. A continuación se presentan las últimas tecnologías para la inspección de tuberías de alcantarillado desarrolladas.

4.1

INSPECCIÓN POR CIRCUITO CERRADO DE TELEVISIÓN (CCTV)

4.1.1

Sistemas móviles de CCTV

La inspección por CCTV es el método más eficiente a largo plazo en términos de costos mediante el cual se puede crear un video de la parte interna de la tubería, permitiendo al operador identificar puntos en los cuales se puedan presentar infiltraciones, exfiltraciones o daños estructurales en los colectores. Este sistema es ampliamente utilizado para tuberías de 4 a 48” de diámetro; para conductos de mayor diámetro se recomienda la incursión de un operador a la tubería. La tecnología utiliza un circuito cerrado de televisión con cámara de video que posee una iluminación propia que permite realizar un registro visual de la condición interna de la tubería; en la actualidad los equipos son robots operados a control remoto, por lo que la necesidad de un carrete manual o mecanizado ya no es indispensable. La principal información que puede ser obtenido por medio de una inspección por CCTV es: 

La evidencia de sedimentos, escombros, raíces, etc.



Orificios en la tubería y deformaciones. 26



Grietas.



Fugas.



Localización y estado de las conexiones de servicio.

Esta tecnología tiene algunas limitaciones debido a su capacidad de ofrecer solo una visual por encima de la lámina de agua; además, el diagnóstico de las redes puede verse afectado por la interpretación del operador, la calidad de las imágenes y el nivel de flujo. Existen diferentes equipos que son ofrecidos por proveedores, cada uno con diferentes características que le permiten adaptarse a las necesidades de cada uno de sus clientes, garantizando la mayor eficiencia en cada inspección. Uno de los últimos avances se da en las características de los robots móviles con orugas, que están disponibles en una gran variedad de tamaños y configuraciones; estos a diferencia de los tractores típicos pueden ingresar a tuberías laterales y tienen la capacidad de doblarse a través de ángulos extraños. En el software también se han dado grandes avances; en la actualidad los equipos cuentan con novedosos GPS (Global Positioning System: Sistema de Posicionamiento Global) con los cuales es posible crear mapas de los sistemas de alcantarillado a medida que se va realizado la inspección de las redes. De igual manera, cada uno de los defectos detectados son almacenados en el sistema y quedan automáticamente georeferenciados, con lo cual resulta muy simple ingresar estos datos al sistema de información geográfica, de tal manera que se pueda tener un control de todos los defectos detectados en el sistema, mediante el cual se puedan generar alternativas de rehabilitación o renovación de tuberías, teniendo en cuenta las zonas que presenten mayor cantidad de problemas. Cada uno de estos equipos viene equipado con luces LED que permiten tener un video y fotos claras, una cámara con zoom en la parte frontal y otro en la parte trasera giratorias, lo cual les permite tener un campo de visión de 360o, una unidad central desde donde donde se operan el sistema; esta unidad cuenta con un monitor, un sistema para grabación de video, 27 Fabián Alexander Montaña Prieto


un generador de caracteres y demás controles necesarios para la operación del sistema de inspección.

Figura 9 Robot de orugas y Unidad Central de Control Fuente http:// http://www.panatec.net/

4.1.2

Sistema estacionario Cámara con Zoom

Esta tecnología consiste en un sistema estacionario para la inspección de tuberías; históricamente la cámara con zoom se ha utilizado para inspeccionar el tubo en las cercanías a los pozos de inspección, inspección, a través de una cámara montada en el extremo de un mástil telescópico. Al igual que la inspección tradicional de CCTV, el control zoom de la cámara implica la generación de imágenes fijas o imágenes de video grabados colectores de cualquier material y en diámetros desde 4”en adelante. La diferencia clave con el sistema móvil de CCTV, es que la cámara con zoom se encuentra fija en un camión, una grúa, un poste o un trípode colocado en un pozo de inspección sin desplazarse por el interior de la tubería. El equipo es introducido por el pozo de inspección hasta la tubería, es desde este punto donde la cámara inicia la captura de imágenes y video de la tubería; las cámaras más sofisticadas tienen una panorámica de 360o. 28 Fabián Alexander Montaña Prieto


Las cámaras con zoom, no pretenden remplazar los sistemas convencionales móviles de CCTV, sino más bien bien consiste en una tecnología que tiene la capacidad de priorizar las tuberías que requieren ser inspeccionadas por medio de otros métodos que ofrezcan mayor precisión y cantidad de información. Una de las ventajas venta jas que tiene t iene esta tecnología, t ecnología, es que qu e el sistema no debe ser limpiado preliminarmente para poder realizar la inspección, lo cual permite moverse rápidamente en la zona a ser estudiada. El rendimiento de la cámara con zoom a menudo se mide en términos de la distancia visual, es decir, hasta que punto la cámara puede capturar imágenes en la tubería. Esto básicamente varía con el diámetro de la tubería t ubería y está limitada limitada por las condiciones cond iciones de la tubería, tales como curvas horizontales desviaciones y tuberías laterales que sobresalgan. Aunque la inspección de cámara con zoom es muy eficiente y rentable, presenta algunas situaciones en la cuales no es posible realizar la inspección del sistema; algunas de estas son: 

Los sistemas de alcantarillado donde no se presentan pozos de inspección con relativa frecuencia, debido a las condiciones topográficas o de operación.



Al igual que los métodos convencionales de CCTV, este sistema tampoco puede ver los defectos de la tubería bajo la lámina de agua.



Si en la tubería se presentaron problemas de asentamientos diferenciales, en donde se evidencia desviaciones en los colectores se limita la visibilidad.



Figura 10. Esquema de inspección de Cámara con Zoom. Fuente http:// Fuente http:// http://www.tec-san.com/ 4.1.3

Push cameras

Las Pushcams o conocidas como cámara de varilla de empuje, son una nueva tecnología que enfocada en la inspección con CCTV en tuberías de diámetros pequeños, a los cuales a los sistemas de vehículos robóticos, por su tamaño no les es posible ingresar. Esta tecnología es principalmente diseñada para redes laterales a colectores principales (acometidas de alcantarillado); el sistema utiliza cámaras capaces de ingresar a tuberías de diámetros de 32 mm. Estos sistemas típicamente se componen de una cámara de 23 mm de diámetro montada sobre un soporte flexible (cuello de ganso) para poder tener acceso una visual clara en todos los ángulos, luces LED que le brindan una excelente iluminación para la captura de imágenes y videos claros, un cable con carrete manual de hasta 80 m de largo, y, un ordenador o controlador a través del cual se pueden ver las imágenes captadas por la cámara al interior de los conductos, alimentado por una batería recargable, con un monitor de 7” LCD.



La sonda utilizada para el avance del sistema, consiste un cable de consistencia semirrígido, construido en fibra de vidrio. Algunas de las principales limitaciones que presentan las Pushcams, están dadas por la baja calidad de imagen y la incapacidad de poder po der avanzar más allá en caso de la detección de obstrucciones. La mayoría de sistemas están provistos de una carcasa en acero inoxidable, lo cual las hace extremadamente durables y resistentes a la acción química presente en las tuberías de aguas residuales, pluviales o industriales.

Figura 11. Puschcam Fuente http:// Fuente http:// http://www.inuktun.com/ http://www.inuktun.com/

4.2 Escaneo digital El escaneo digital digital es una tecnología avanzada que generalmente se combina con métodos métodos móviles de CCTV, que evaluar permite evaluar, analizar y procesar información acerca del estado de las paredes de una tubería. Este sistema ha sido desarrollado por ingenieros japoneses aproximadamente en 1994, y, se basa en un sistema de escáner óptico y el uso de giroscopios para producir una imagen digital detallada del estado de la tubería. El sistema hace un uso de un sistema de un lente, 31 Fabián Alexander Montaña Prieto


que le permite sondear 360o, además de proporcionarle una visión frontal; el sistema permite medir parámetros parámetro s adicionales como la inclinación de la tubería, a través de un inclinómetro. Durante el proceso de escaneo digital, los datos son transmitidos a una estación que se encuentra en la superficie en tiempo real, donde es grabada la información para su posterior proceso de evaluación, lo que permite avanzar de una manera más rápida en comparación con el CCTV en la inspección de las tuberías, donde el operador está en busca de las áreas críticas para tomar y almacenar las imágenes, proceso en el cuál es posible que el operador no se percate de algunas situaciones de importancia. Esta tecnología principalmente es utilizada para tuberías de alcantarillado en diámetros de 6 a 72 pulgadas en tuberías de cualquier tipo de material. Tiene limitaciones para el uso en tuberías a presión como es el caso de redes de distribución de agua potable. Al igual que los sistemas de CCTV convencionales este también presenta la desventaja de captar imágenes solamente sobre la superficie del agua.

Figura 12. Escáner digital Fuente http:// Fuente http:// http://www.tec-san.com/



Está técnica permite tener una alta facilidad para poder interpretar, manipular y aplicar los criterios necesarios en cada caso, permitiendo realizar visualizaciones sincronizadas simultáneas en 3D, 2D y gráficas.

Conexión Lateral

Conexiones Laterales

Colector Principal

Figura 13. Vista frontal colector Fuente http:// Fuente http:// http://www.tec-san.com/

Figura 14. Vista lateral colector Fuente http:// Fuente http:// http://www.tec-san.com/

Ventajas 

Grabación total 3D digital de la tubería completa.



Inspección virtual.



Excelente calidad de la imagen final, debido a que cuenta con cámaras escáner.



Elevado rendimiento de grabación.

4.3 TECNOLOGÍAS TECNOLOGÍAS ELECTROMAGNÉTICAS ELECTROMAGNÉTICAS La tecnología de inspección electromagnética proporciona la mejor alternativa para la evaluación de la superficie interna de las tuberías cilíndricas de concreto pretensado (PCCP). La evaluación electromagnética tiene la capacidad de detectar y cuantificar la cantidad de roturas en los cables pretensados que refuerzan las paredes de las tuberías, permitiendo alimentar el sistema de información de los operadores de los sistemas de alcantarillado, 33 Fabián Alexander Montaña Prieto


con la ubicación, distribución y el número de roturas de cables a lo largo de las redes de colectores. Esta tecnología funciona de la misma forma que un transmisor y un receptor de radio, donde el transmisor produce un campo electromagnético, y los cables del pretensado de la tubería amplifican la señal que es registrada por el receptor; en el caso en que se hallen algunos cables rotos, la señal inmediatamente se distorsiona, lo cual se ve reflejado en el análisis de las gráficas resultado de la inspección. Esta técnica se utiliza ampliamente en tuberías cilíndricas de concreto pretensado (PCCP), de diámetro interno superior a 450 mm, para sistemas de aguas residuales, lluvias o inclusive potable, para lo cual se requiere el corte del servicio.

Figura 15. Tecnología de Inspección Electromagnética Fuente http://www.puretechltd.com/ http://www.puretechltd.com/

A continuación se presenta algunas de las especificaciones técnicas requeridas, para la implementación de esta tecnología.



Tabla 2. Especificaciones Especificaciones técnicas inspección electromagnética en tuberías de alcantarillado.

ESPECIFICACIÓN

DESCRIPCIÓN

Diámetros de la tubería

18 a 72”

Preparación en la tubería

Despresurización – Corte del servicio

Sedimentos

La tubería debe estar libre de obstáculos

Diámetro de acceso acces o

450 mm

Accesorios

En válvulas de compuerta generalmente generalmente pasa, no válvulas mariposa

Velocidad máxima

0.2 m/s

Rendimiento Rendimient o diario

2 -3 km

Formato del video

Mp4 1080i

Luces

LED de alto poder 180 W Fuente http://www.puretechltd.com/ http://www.puretechltd.com/

Esta tecnología es ampliamente utilizada en sistemas de alcantarillado de grandes diámetros, con el objetivo de evaluar la capacidad estructural de las tuberías; unas de las principales ventajas ofrecidas por esta tecnología, son: 

Identifica claramente los diferentes segmentos donde se rompe el alambre, por los esfuerzos o por la edad de las tuberías.



Es una herramienta de gran utilidad en la formulación de programas de remplazo y rehabilitación de tuberías.



Realizando una inspección periódica, se puede llegar a calcular la esperanza de vida residual de las tuberías.



Permite poder estimar de una manera más aproximada el valor de los activos bajo tierra de una empresa. 35



Minimiza el riesgo de ruptura de tuberías, lo cual puede derivar en problemas de seguridad pública.

4.4 INSPECCIÓN CON PERFILES LÁSER Uno de los parámetros más significativos de las conducciones de alcantarillado es el diámetro de sus secciones. El perfil laser es una efectiva herramienta capaz de digitalizar y medir todas las secciones de una red de saneamiento. La tecnología de de perfil láser identifica identifica y mide deformaciones de la pared interna interna de la tubería, lo que implica el uso de una láser para crear una luz alrededor de la pared del tubo, se utiliza ampliamente en sistemas de CCTV, al cual se le integra un puntero laser con el cual se toman las medidas de deformación. El principio de funcionamiento del perfilador laser, está basado en un anillo láser proyectado en la pared par ed de la tubería. t ubería. El software computa lo datos dato s y compila co mpila un modelo en 3D de la geometría de la tubería; además ofrece la posibilidad de generar gráficos y una vista de la tubería desplegada en dos dimensiones. Tiene la posibilidad de crear gráficos, donde se puede determinar toda la información en porcentaje sobre su diámetro, deformación, corrosión y capacidad hidráulica, diámetro máximo y mínimo y diámetro horizontal y vertical.

Figura 16. Esquema Perfil Laser Fuente http://www.puretechltd.com http://www.puretechltd.com//



Esta metodología de inspección tiene como limitante solo sirve para inspeccionar partes secas, para lo cual se requiere realizar una corte del servicio, lo cual presenta complicaciones en redes de acueducto y alcantarillado.

4.5 ROBÓTICA Se han desarrollado vehículos robóticos modulares, en los cuales se han integrado varias tecnologías de inspección de tuberías, con el objetivo de poder complementar y tener de esta forma suficiente información, de tal manera que se facilite la toma de decisiones y se mitigue la posibilidad de que se presenten errores en la inspección. Este equipo utiliza potentes sistemas modulares, que pueden ser configurados de distintas formas de acuerdo con las necesidades del cliente, para la inspección de tuberías de 12” (305 mm) hasta 72” (1820 mm). Consiste en vehículos de orugas operados por control remoto, en ocasiones atado a un cable de fibra óptica de largo alcance, con la capacidad de realizar inspecciones de hasta 5 km desde el punto de inicio. En sistemas de alcantarillado el vehículo puede realizar la inspección sin que se requiera deshidratar el sistema, ya que tiene la capacidad de contar con un sistema hidráulico que le permite aumentar su altura de acuerdo con el nivel de la lámina de agua presenta en la tubería. El vehículo cuenta con múltiples sensores que están en capacidad de proporcionar una amplia variedad de datos de alta calidad, dentro de los que se pueden mencionar: 

CCTV de alta definición digital con zoom óptico.



Sonar de alta velocidad diseñado especialmente para inspección de tuberías.



Perfil laser con capacidad de producir reportes de alta calidad en 3D.



Sensores electromagnéticos para evaluar la integridad estructural de las tuberías de cilindro de concreto pretensado.



Sensores adicionales pueden ser incluidos de acuerdo a las necesidades del sistema.



Figura 17. Equipos Robóticos Fuente http://www.puretechltd.com/ http://www.puretechltd.com/

El sistema puede ser implementado en tuberías de acero, asbesto cemento, hierro fundido, hierro dúctil y tuberías cilíndricas de concreto pretensado (PCCP).

Ventajas 

Capaz de realizar operaciones a corto y largo plazo bajo condiciones de operación.



Velocidad de casi 40 m/min, lo cual permite una inspección avanzada de una manera muy eficiente.



Presenta un CCTV de alta definición, además que permite poder contar con información adicional para facilitar la toma de decisiones de operador del sistema.



En sistema de alcantarillado no es necesario deshidratar el sistema.



5 METODOLOGÍA METODOLOGÍA PARA LA FORMULACIÓN FORMULACIÓN DE UN PROGRAMA PROGRAMA DE INSPECCIÓN INSPECCIÓN Y EVALUACIÓ EVALUACIÓN N DE SISTEMAS DE TUBERÍAS 4 Varias metodologías desde simples a complejas, han sido desarrolladas para llevar a cabo la evaluación del estado de los sistemas de tuberías. Un enfoque típico recomendado por la EPA (Environmental Protection Agency – Agencia de Protección Ambiental) de los Estados Unidos, propone los siguientes pasos: 1. Identificar los objetivos del programa. 2. Evaluar costos y beneficios de la evaluación del estado de las tuberías. 3. Desarrollar bases de datos de inventario de activos. 4. Inspeccionar los sistemas de tuberías. 5. Analizar la información. 6. Toma de decisiones basados en los resultados obtenidos. En la Figura la Figura 18 se esquematiza la metodología anteriormente expuesta, teniendo en cuenta el estado iterativo del sistema.

4

EPA, Innovative internal camera inspection and data management for effective condition assessment of collection systems. Office of Research and Development. 2010.

39



INVENTARIO DE LA BASE DE DATOS

EVALUACIÓN DEL IMPACTO

1. I d e

PRIORIZACIÓN

n t i

TIEMPO PARA PRÓXIMA INSPECCIÓN

INSPECCIÓN

RHABILITACIÓN

ANÁLISIS DE INFORMACIÓN

v o s d e l

TOMA DE DECISIONES REHABILITACIÓN

Figura 18. Pasos para el programa de evaluación de un sistema de tuberías. Fuente: EPA, Innovative internal camera inspection and data management for effective condition assessment of collection systems. Office of Research and Development. 2010.

5.1 PASO 1. IDENTIFICACIÓN IDENTIFICA CIÓN

DE LOS OBJETIVOS DEL

PROGRAMA La justificación de un programa para establecer las condiciones físicas de un sistema de tuberías, puede estar dado por el requerimiento por parte autoridades para el control del sistema o por la necesidad de mejoramiento de las condiciones operativas de la empresa operadora del sistema, con la cual pueden mejorar su conocimiento acerca del valor real de sus activos bajo tierra. De acuerdo con lo anterior, es necesario comunicar a las 40 Fabián Alexander Montaña Prieto


autoridades las razones por las cuales surge la necesidad de ejecutar un programa de este tipo. Dentro de los principales objetivos de los programas se pueden incluir los siguientes: 

Cumplir con los reglamentos de las autoridades competentes.



Recopilar información de las condiciones de las tuberías, para la gestión del programa de activos.



Obtener información acerca del desempeño del servicio de tuberías.



Eliminar las fuentes de infiltración con las cuales se puedan aumentar la capacidad disponible de transporte del sistema.



Extender la vida útil del activo mediante la realización de un adecuado mantenimiento preventivo.



Identificar y mejorar el manejo de tuberías de alto riesgo.



Reducir las interrupciones del servicio provocadas por las fallas en las tuberías.



Reducir los daños al medio ambiente, causados por exfiltraciones o por la ruptura de tuberías.



Reducir los costos de mantenimiento al reducir la frecuencia de las inspecciones.



Con base en una serie de inspecciones, es posible proyectar la vida residual de los sistemas de tuberías de mayor importancia.

En una encuesta realizada a sus miembros en los Estados Unidos por la National Association of Clean Water Agencies (NACWA), 70 de 75 empresas afirmaron estar ejecutando programas regularmente para inspeccionar y evaluar las condiciones físicas de los sistemas de tuberías de alcantarillado. Las técnicas de mayor aplicación son con CCTV (Circuito Cerrado de Televisión) y tecnologías de Escaneo Digital.



5.2 PASO 2. EVALUACIÓN DE LOS COSTOS Y BENEFICIOS DEL PROGRAMA Para justificar el desarrollo e implementación de un programa de evaluación de las condiciones de las tuberías, los costos del programa deben estar completamente documentados y comparados con los beneficios esperados. Los costos generalmente son más fáciles de cuantificar; en ellos se deben incluir los costos directos y los indirectos, además se deben tener en cuenta los intangibles, los costos que no pueden ser valorados fácilmente, los cuales pueden ser generados en caso de daños en los sistemas de tuberías, los cuales pueden llegar a afectar la seguridad pública. Algunos de los costos de la evaluación de las condiciones de un sistema de tuberías, pueden ser: 

El equipo requerido y los costos de mano de obra para la inspección de campo, incluyendo excavaciones, control de tráfico, seguimiento y recopilación de información.



Los costos laborales antes y después del trabajo de campo para la planificación, análisis de datos y presentación de informes.



El costo de las interrupciones del servicio debido a las labores de inspección.

A parte de los costos asociados con una tecnología específica, debe tenerse en cuenta ciertas características del sistema o tramos de tuberías que pueden ocasionar incremento en los costos de la inspección, por ejemplo, viaductos, tramos con difíciles condiciones de acceso, grandes o pequeños tubos, sistemas a presión, etc., además que la limpieza del sistema en el caso de alcantarillados es un tema difícil de predecir. Los costos de la inspección también variarán de acuerdo con el tipo de trabajo específico y la forma en que el trabajo vaya a ser ejecutado. Es importante preliminarmente, poder 42 Fabián Alexander Montaña Prieto


comparar los costos totales de dos estudios diferentes ya ejecutados, para poder entender más claramente los trabajos requeridos y los costos totales generados. Los beneficios de un programa de evaluación de las condiciones físicas de un sistema de tuberías son más difíciles de cuantificar. Los beneficios están asociados principalmente con la reducción del riesgo de fracaso (probabilidad y consecuencias de un fracaso) y el conocimiento que permite el mantenimiento, rehabilitación y remplazo que pueden ser ejecutados en un horario más rentable. Los principales beneficios de un programa pueden incluir: 

Ahorro en los los costos de reparación de emergencia, que que son significativamente superiores a los costos de mantenimiento preventivo.



Ahorro en los costos de servicio extendido debido a una falla catastrófica.



Ahorro en los costos de restauración debido a los daños ambientales.



Ahorro en los costos de la salud pública (es decir, muerte, transmisión de enfermedades) de una falla del sistema.



Mejora de la planificación y priorización de proyectos de rehabilitación y remplazo debido a la información de evaluación del estado de la tubería y mejoras en las estimaciones de la vida útil.



Ahorro en los costos de remplazo prematuro de la tubería o de rehabilitación.



Mayor satisfacción del cliente y menos quejas.



Mayor confiabilidad del servicio.

Algunas de las comparaciones realizadas entre los costos y beneficios en sistemas de alcantarillado según la NACWA, son las siguientes: 

El costo de la inspección de alcantarillado por gravedad es más baja respecto al valor del activo; por ejemplo, el costo de la inspección de una tubería de 12”de diámetro a 3.60 m de profundidad es menor del 1% del valor del activo, y la proporción disminuye al aumentar la profundidad pro fundidad y el diámetro de la tubería.



Los beneficios monetarios de la inspección de tuberías de pequeños diámetros son menores, y aun más si se trata de las zonas menos pobladas de la ciudad, aunque estos pueden aumentar si se trata de un área ambientalmente sensible.



Los beneficios aumentan en gran medida, si se trata de redes de gran tamaño, y además, si se trata de zonas con densidades de población alta, debido al aumento del riesgo de graves consecuencias.

Algunas empresas han descubierto que no es rentable inspeccionar todas las tuberías, y algunas han utilizado un procedimiento de evaluación evaluación de riesgos para identificar y dar prioridad.

Uno

de

estos

fue

desarrollado

por

Hunter

Agua

Australia

(http://www.hwa.com.au/), el cual permite estimar la probabilidad de avería en los colectores; el modelo utiliza inicialmente curvas de predicción de falla generada usando una distribución normalizada, en función de la edad de las tuberías y materiales, con lo cual se pueden predecir los colectores que puedan presentar bajo y alto riesgo de avería. En una experiencia en el Seattle Public Utilities en 2004 en Estados Unidos, el modelo demostró gran efectividad, en el cual se realizó solamente la inspección mediante CCTV en tuberías de alto riesgo, la cuales correspondían solamente al 15% de la longitud total del sistema, con una frecuencia de inspección de 5 años. Esta experiencia permitió demostrar que el costo de llevar a cabo inspecciones con CCTV en tuberías de bajo riesgo, supera el beneficio obtenido por la evaluación del sistema.



5.3 PASO 3. DESARROLLO DE LA BASE DE DATOS DE INVENTARIO DE ACTIVOS Para realizar la evaluación del estado de las tuberías, es fundamental hacer un inventario de los activos y los datos existentes en el sistema. Para cada tramo de tubería se deberá incluir la siguiente información en la base de datos: 

Número úni ún ico de identificación o código. có digo.



Información geográfica (latitud, longitud, altitud).



Material de la tubería.



Geometría de la tubería (diámetro, espesor de la pared).



Profundidad.



Pendiente.



Año de instalación.



Tipo de suelo, relleno.



Historial de mantenimiento.



Registro de las inspecciones.



Condiciones de caudal.

La utilización de sistemas de información geográfica, consiste en buenas fuentes de información para la base de datos del inventario de activos; en este se deben incluir el historia de inspecciones, y las características físicas de cada uno de los tramos del sistema, el cual se deberá alimentar constantemente de acuerdo con las actividades que se vayan ejecutando dentro los programas de mantenimiento preventivo y correctivo. Esta base de datos permite la alimentación de un modelo de riesgo de las tuberías del sistema; además puede utilizar la información para calcular los costos financieros, sociales y ambientales en caso de falla de una tubería. Por ejemplo, si la tubería se encuentra bajo un edificio, un multiplicador puede ser aplicado a la fórmula de costo debido a los costos de reparación de la construcción.



5.4 PASO 4. INSPECCIÓN DE LOS SISTEMAS DE TUBERÍAS Las tecnologías de inspección se refieren a los diversos métodos explicados ampliamente en este documento para la detección de defectos de las tuberías, las condiciones estructurales y de funcionamiento y las condiciones ambientales que podrían afectar la condición del tubo. Tal y como se expuso, esta tecnologías tiene diferentes capacidades para detectar y cuantificar los tipos de defectos de los tubos, donde cada una puede tener una aplicación limitada de acuerdo con el diámetro, el material o las condiciones de flujo. Este paso fue explicado ampliamente en este documento por lo cual no se profundizó en este ítem.

5.5 PASO 5- 6. ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN El análisis de información, se divide en una etapa preliminar a la inspección de los sistemas de tuberías, en la cual se debe realizar una priorización de las tuberías que se deberán inspeccionar, de acuerdo con la evaluación de los costos realizada en el Paso 2. La segunda etapa comprende el análisis de información obtenida en la inspección, con la cual se actualiza el sistema de información geográfica y permite tener una base para la toma de decisiones. 5.5.1

Métodos para priorización de de la inspección de tuberías

Un plan de inspección bien desarrollado deberá tener en cuenta cómo los datos serán utilizados en posteriores etapas de gestión de activos. El objetivo es maximizar el valor de la inspección y reducir al mínimo los costos de inspección. El plan se debe centrar en los objetivos del programa, teniendo en cuenta las principales necesidades de información, las cuales están impulsando las inspecciones y toma de decisiones posteriores. Al comparar 46 Fabián Alexander Montaña Prieto


los costos y beneficios de la inspección, las empresas de servicios públicos deben considerar el valor de los datos como un beneficio adicional. En una encuesta realizada por la National Association of Clean Water Agencies (NACWA) a sus miembros, se compiló información acerca de la frecuencia de inspección, tal como se detalla en la Tabla la Tabla 3. Los 3. Los resultados de la encuesta muestran que aproximadamente la mitad de los encuestados inspeccionan menos del 10% de sus sistemas cada año, año, resultando en 10 años o más el promedio de inspección inspección de los sistemas. Tabla 3. Resultado de encuestas de frecuencia de inspección, realizada por la National Association Association of Clean Water Agencies (NACWA). 2003.

Porcentaje de alcantarillado

% (Número) de respuestas

<1% por año

3% (2 de 75)

1% - 3% por año

8% (6 de 75)

3% - 5% por año

15% (11 de 75)

5% - 10% por año

25% (19 de 75)

10% - 20% por año

27% (20 de 75)

20% - 50% por año

4% (3 de 75)

>50% por año

1% (1 de 75)

No respondió

17% (13 de 75)

El uso de una tasa de inspección frecuente requiere de prudencia para identificar las tuberías críticas que necesiten inspecciones con mayor frecuencia. En Colombia, las empresas prestadoras de los servicios públicos de acueducto y alcantarillado, aun tienen cierta prevención en cuanto a la creación y aplicación de 47 Fabián Alexander Montaña Prieto


programas para la inspección de los sistemas de tuberías; lo anterior, tal vez ocasionado por los altos costos que representa la implementación de nuevas tecnologías de inspección. Sin embargo, esto se debe probablemente, a que no se ha realizado un trabajo juicioso al interior de las organizaciones, en el cual se pueda realizar un análisis de la relación costo – beneficio y además se logre realizar una comparación de los altos costos a los cuales se ven obligados de asumir, en los casos en que se presenten daños importantes en las redes, que obligan la suspensión del servicio y además afectan la seguridad pública, por ejemplo inundaciones, estanqueidad de aguas residuales, r esiduales, etc. Los enfoques de selección de activos a inspeccionar pueden variar a partir de los métodos basados en la historia de inspecciones o medidas de desempeño o los métodos más sofisticados que utilizan modelos de predicción y evaluación de los riesgos. Algunos de los indicadores de desempeño que pueden ayudar a priorizar las inspecciones de alcantarillado, son los siguientes: 

Daños presentados por cada 100 millas de tuberías.



Obstrucciones o bloques en las tuberías por cada 10 millas de tuberías.



Quejas de los clientes por cada 100 millas millas de tuberías.

Estas mediciones se pueden agrupar y sectorizar con gran facilidad, mediante la integración de los sistemas de información de gestión de mantenimiento de las redes y el sistema de información de clientes o sistemas de información financiera. El tipo de inspección depende del objetivo del programa de evaluación del estado de las tuberías. Las diferencias climatológicas e hidrológicas influirán en los objetivos de evaluación; es así como en zonas de alta precipitación anual, la inspección debe centrarse en la capacidad de la tubería. En regiones secas y cálidas, la inspección puede centrar en la condición estructural y vida útil. La técnica de inspección seleccionada debe ser apropiada para cada tipo de activo, y debe proporcionar los datos necesarios para la toma de decisiones. 48 Fabián Alexander Montaña Prieto


Manejo de datos y análisis análisis de la información

El manejo de la información incluyendo la recolección, almacenamiento, recuperación, análisis y presentación de informes, es un componente de vital importancia, aunque a menudo pasado por alto en el programa de evaluación de las condiciones de los sistemas de tuberías. Algunos aspectos importantes a considerar al seleccionar un sistema de gestión de información de datos incluye: 

Quién necesita el acceso a la información?



Qué información se necesita para la toma de decisiones a corto y largo plazo?



Qué informe se puede generar en el sistema de información de datos?



Cuánto entrenamiento se necesita para manipular la herramienta?



Quiero integrar los datos del CCTV o cualquier otra técnica utilizada para la inspección del sistema, con otros datos históricos?

Mediante el análisis de la información recopilada, la compañía deberá estar en capacidad de poder tomar decisiones a corto y largo plazo, para la rehabilitación y renovación, de tramos críticos que pueden representar cierto peligro para el adecuado funcionamiento del sistema. Por otro lado, es posible retroalimentar el modelo utilizado para la priorización de los tubos a inspeccionar, con base en la generación de un informe de lecciones aprendidas, que pueden mejorar la capacidad de identificación de las zonas con riesgos altos en los sistemas de tuberías.



6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 

Es importante que las empresas prestadoras de los servicios públicos de acueducto y alcantarillado, formulen programas de evaluación de las condiciones físicas de los sistemas de tuberías, basados en las metodologías existentes, las cuales les permitirán tener unos lineamientos claros orientados a la maximización de la relación costo – beneficio.

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Los programas de evaluación de tuberías que sean proyectados por la empresa prestadora del servicio de acueducto y alcantarillado, deberá tener unos objetivos claros, mediante los cuales sea posible tomar decisiones y formular programas que permitan darle solución a las distintas problemáticas detectadas en el sistema.

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Para que los programas de evaluación de tuberías sean viables desde el punto de vista económico, es importante que las empresas prestadoras del servicio, implementen un eficiente plan de priorización de las tuberías que deben ser inspeccionadas interiormente, mediante la implementación de nuevas tecnologías, con lo cual se pueden obtener importantes beneficios que redunden en la disminución de costos de mantenimiento del sistema.

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Importantes avances a nivel mundial han desarrollado nuevas tecnologías de inspección de tuberías de acueducto, orientadas a la evaluación de las condiciones internas de los tubos sin que sea necesaria la suspensión del servicio a los usuarios o la interrupción de la dinámica del sistema. lo anterior, teniendo en cuenta las importantes pérdidas que esto representa para la empresa prestadora del servicio y el impacto negativo que este produce en la calidad de vida de la población.

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Entre las principales tecnologías desarrolladas a nivel mundial y que están disponibles en Colombia para la inspección de tuberías de acueducto sin que sea necesaria la suspensión del servicio, se encuentran: o

Esfera de nado libre, la cual consiste en una tecnología acústica que permite detectar fugas en tuberías de cualquier material en diámetros desde 4 pulgadas. 50


Universidad de los Andes An des Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados - CIACUA Estado del arte de las n uevas tecnologías de inspección de sistemas de tuberías tu berías de acueducto y alcantarillado. o

Sistemas con cable; este sistema igualmente de tecnología acústica permite detectar fugas en tuberías de acueducto. Tiene como ventaja que el sistema es controlado desde superficie por medio de un cable de fibra óptica.

o

CCTV (circuito cerrado de televisión), sin lugar a dudas es la tecnología más utilizada en sistemas de alcantarillado; sin embargo, esta nueva tecnología permite tomar imágenes y videos en tuberías de acueducto estando estas en servicio, lo cual permite al operador hacer un reconocimiento visual del estado de las tuberías.

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Las tecnologías de inspección de sistemas de tuberías de alcantarillado, de igual manera han tenido importantes avances, entre los cuales se destacan los sistemas que permiten realizar inspecciones sin que se requiera la suspensión del servicio; por otro lado, las técnicas más utilizadas como CCTV, cámaras con zoom, escaneo digital entre otras, también han sido optimizadas con el objetivo de mejorar los resultados obtenidos en cada una de las investigaciones.



En la actualidad las tecnologías que han tenido mayor desarrollo a nivel mundial en la inspección de tuberías de alcantarillado son: o

CCTV (Circuito Cerrado de Televisión), tecnología que permite la toma de imágenes y video por medio de un vehículo que se desplaza al interior de la tubería, además está provisto de GPS con el cual se pueden ir generando mapas de las tuberías inspeccionadas.

o

Cámaras con zoom: es un sistema estacionario el cual toma imágenes y video de una tubería desde un pozo de inspección; este sistema no requiere que el equipo se desplace dentro de la tubería.

o

Push cameras: esta tecnología permite poder realizar inspecciones con CCTV en tuberías sanitarias de hasta 32 mm de diámetro.

o

Escaneo digital: esta técnica permite obtener imágenes en 3D del interior de la tubería a través del uso de un escáner óptico con giroscopios.

o

Tecnologías electromagnéticas: estas permiten determinar rotura en los cables pretensados que refuerzan las paredes internas de las tuberías cilíndricas de concreto pretensado (PCCP). 51


Universidad de los Andes An des Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados - CIACUA Estado del arte de las n uevas tecnologías de inspección de sistemas de tuberías tu berías de acueducto y alcantarillado. o

Perfil laser: esta tecnología identifica y mide deformaciones de la tubería por medio de un puntero laser que puede ser instalado en un sistema de CCTV.

o

Robótica: este es tal vez uno de los avances más representativos en inspección de tuberías de alcantarillado, ya que permite la inspección de tuberías sin que se haga necesario deshidratar el sistema; además consiste en un sistema que integra varias tecnologías, a través de este es posible obtener videos de CCTV, escaneo digital, perfiles laser, tecnologías electromagnéticas, entre otros, con lo cual cua l hace que los resultados obtenidos en las inspecciones sean muy completos para la toma de decisiones.

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El sistema de Circuito Cerrado de Televisión (CCTV), es una de las tecnologías más utilizadas a nivel nacional para la inspección de sistemas de tuberías. Esta tecnología está orientada a la detección de bloqueos o taponamientos en sistemas de tuberías de alcantarillado.



Se recomienda la utilización de cámaras con zoom, para la inspección preliminar de tuberías, en los casos en los que no se tenga completa seguridad de la implementación de tecnologías de mayor resolución; este sistema puede brindar una imagen o video de u tramo de la tubería, con lo cual se determine si se hace necesario realizar una inspección con un mayor detalle.

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La tecnología robótica es sin duda la que mayor información está en capacidad de proporcionar; este sistema puede ser implementado en cualquier tipo de tubería t ubería y además ade más no requiere el corte del servicio, por lo que se convierte en el óptimo sistema para el monitoreo de tuberías de alcantarillado a nivel mundial.

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Es importante hacer claridad que las tecnologías utilizadas en la gran mayoría de casos en redes de alcantarillado, la cuales requieren de la deshidratación del sistema, pueden ser aplicadas en su totalidad en tuberías de acueducto; sin embargo, se recomienda que su utilización se realice como última alternativa, teniendo en cuenta el gran impacto negativo que genera el corte del suministro de agua a la población.



7 BIBLIOGRAFÍA BIBLIOGRAFÍA EPA, Condition Assessment of Wastewater Collection Systems, State of Technology Review Report. Office of Research and Development. 2009. ASCE; Water Environment Federation. Existing Sewer Evaluation and Rehabilitation, Third Edition. 2004. EPA, Innovative internal camera inspection and data management for effective condition assessment of collection systems. Office of Research and Development. 2010. EAAA-ESP. Operación de Equipos de Circuito Cerrado de Televisión de Propiedad de la EAABESP. Dirección Mantenimiento de Alcantarillado. 2000. SERNA, Manuel Antonio. Estado del Arte en Nuevas Tecnologías de Inspección y Limpieza de Sistemas de Alcantarillado y su Efecto en el Diseño y la Normatividad de Pozos de Inspección. Proyecto de Grado, Universidad de los Andes. 2003. ESCALLON, Juan Manuel. Determinación del Estado de Redes de Alcantarillado Teniendo en Cuenta Inspecciones con Circuito Cerrado de Televisión (CCTV), Proyecto de grado, Universidad de los Andes. 2005. LARA, Carlos Rafael. Determinación del Estado de Redes de Alcantarillado y su Necesidad o no de ser Sometidas a Renovación/Rehabilitación Teniendo en Cuenta su Comportamiento Hidráulico. Caso Ciudad de Tunja, Proyecto de grado, Universidad de los Andes. 2007 http://pavco.com.co/index.php?view=page&id=160,, (Consultado el 5 de octubre de 2011). http://pavco.com.co/index.php?view=page&id=160 http://www.importisa.com/acueductoservices,, (Consultado el 8 de octubre de 2011). http://www.importisa.com/acueductoservices http://ciacua.uniandes.edu.co/Renovación.pdf , (Consultado el 8 de octubre de 2011). http://tubetech1-px.rtrk.co.uk/services/applications/pipepipeline,, (Consultado el 9 de octubre de http://tubetech1-px.rtrk.co.uk/services/applications/pipepipeline 2011). 53 Fabián Alexander Montaña Prieto


http://www.puretechltd.com/platforms/sahara/index.shtml,, (Consultado el 9 de octubre de 2011). http://www.puretechltd.com/platforms/sahara/index.shtml

http://www.puretechltd.com/pdf/technical_papers/2006/PTL_Technical_Paper_20080212081727. pdf (Consultado pdf (Consultado el 18 de diciembre de 2011). http://www.puretechltd.com/pdf/technical_papers/2008/PTL_Technical_Paper_20081007200821. pdf (Consultado pdf (Consultado el 25 de diciembre de 2011). http://www.puretechltd.com/products/sahara/sahara_video.shtml (Consultado el 6 de enero de 2012). http://www.fiberscope.net/pipe-pipeline-sewer-drain-duct-snake-camera-inspection-pushcameras.html (Consultado el 8 de enero de 2012). http://www.wctproducts.com/Pearpoint_P330_page.htm (Consultado el 8 de enero de 2012).

http://www.panatec.net/agua/Inspeccion-Visual-Conducciones.php (Consultado el 8 de enero de 2012) http://www.pipelinersco.com/index.php/productos-y-servicios/inspeccion-integral (Consultado el 9 de enero de 2012) http://www.puretechltd.com/services/electromagnetics/pccp.shtml (Consultado el 9 de enero de 2012) http://www.puretechltd.com/media_center/videos/technology/purerobotics_improved_ww.shtml (Consultado el 9 de enero de 2012)


Estado Del Arte de Las Nuevas Tecnologías de Inspección de Sistemas de Tuberías de Acueducto y Alcantarillado

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