Manual Técnico PTF
MANUAL TECNICO PTF
2007
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Indice Tuberías de PVC Termo Fusionadas (PTF) Preacio............................................................................................................................................................. 5 Situación actual de las inraestructuras ................................................................................................................ 5 Descripción ....................................................................................................................................................... 6 Dimensiones y aplicaciones................................................................................................................................. 6 Conexiones y accesorios .................................................................................................................................... 7 Proceso de termousión ...................................................................................................................................... 7 El Porceso se desarrolla así ................................................................................................................................ 7 Métodos de Instalación ....................................................................................................................................... 9 Encamisado básico de tuberías existentes ........................................................................................................... 9 Encamisado mediante ruptura por explosión localizada en tuberías rígidas ........................................................... 11 Encamisado mediante ruptura por corte en tuberías exibles .............................................................................. 13 HDD: procedimiento de diseño, cálculo y construcción........................................................................................ 13 Termo expansión controlada de encamisados precisos con orientación molecular (Duraliner) ................................. 15
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Tuberías PTF Tuberías de PVC Termo Fusionadas (PTF) Preacio: Durante más de 60 años el PVC ha venido demostrando su capacidad y versatilidad para la resolución de los más variados y extensos requerimientos en el transporte del agua, ya sea por gravedad o a presión. A lo largo de todos estos años es que se ha podido comprobar la estabilidad de las dierentes características mecánicas que posee, cubriendo rangos de diámetros desde los 12mm hasta los 1200mm y aún más. Para cuando el PVC entró a revolucionar el mercado de la conducción de agua, el mundo estaba extremadamente sediento de inraestructura nueva, las ciudades estaban en crecimiento horizontal y vertical, lo que se daba era una expansión demográfca, a la que seguidamente se le asociaba una mayor densidad. A medida que el tiempo transcurrió, las ciudades y poblados han entrado en necesidades de reorganización, de replantear sus usos y densidades. A consecuencia de ello es que hoy en día es sumamente recuente que lo que tiempo atrás era una ciudad de casas con amplios jardines y de muy baja densidad poblacional, hoy se estén transormando en ciudades con edifcios de ofcinas y condominios residenciales, implicando que la densidad poblacional se duplique, triplique o hasta sea ya 10 o más veces mayor.
Situación actual de las inraestructuras: Esto implica que las demandas de aprovisionamiento y evacuación de aguas sean mayores, haciendo obsoletos los sistemas que se construyeron tiempo atrás.
Ha de sumarse también el hecho de que en estos sitios es muy recuente que, de manera gradual o en una sola etapa, se hayan construido obras de inraestructura muy importantes y con costos de reposición muy elevados, como por ejemplo abastecimiento de gas, cableado teleónico, redes de fbra óptica, vías pavimentadas y aceras. Al revisar y sumar los actores y sus eectos, queda claro que si se han de requerir trabajos para aumentar la capacidad de sistemas hidráulicos, como por ejemplo sistemas sanitarios, abastecimiento de agua potable, evacuación pluvial, etc., la alternativa de romper las vías existentes para sustituir la tubería o para colocar una nueva, ha de ser, orzosamente, la última alternativa a considerar. Es por ello que en los últimos años el desarrollo de procesos constructivos y tecnologías que permiten la rehabilitación de sistemas existentes sin requerir de mayores obras temporales, ha aumentado a pasos agigantados, siendo la tecnología de instalaciones sin trinchera, una de las más representativas tendencias. Por tecnología sin trinchera se entienden, en general, aquellos sistemas de tuberías que se instalan con un mínimo de obras externas, usualmente una pequeña cámara cada cincuenta, cien o más metros, en la que se introducen los equipos que llevarán a cabo la rehabilitación, o bien una instalación nueva e independiente del tendido existente, colocada sin mayor aectación a la inraestructura y vida circundante. En este sentido, los métodos de unión convencionales, desarrollados para construcción con zanja abierta, ameritan un pereccionamiento para poder sacar el máximo de provecho de las prestaciones mecánicas y químicas que este material orece y sus benefcios en el desempeño estructural e hidráulico.
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La práctica ha indicado que para eectos de instalaciones sin trinchera las uniones termousionadas (para el caso de termoplásticos) son de las más deseables. Actualmente estas son muy empleadas en otros materiales, pero en unos casos el producto resulta prohibitivamente caro o en otros las bajas prestaciones mecánicas hacen que se deban usar espesores de pared muy altos, lo que aecta sensiblemente el desempeño hidráulico, y que en algunos casos restringe seriamente la longitud de tramos sin t rinchera. Para el PVC se dispone actualmente de uniones del tipo “restringidas” las que han dado muy alentadores resultados, si bien hay algunas limitantes en cuanto a equipo y tramos a colocar. En respuesta a ello es que Durman ha decidido incorporar al mercado latinoamericano la patente que cubre a las tuberías de PVC termousionado, mismas que se caracterizan por: • Altísima compatibilidad para acoplar a otros sistemas, ya sean existentes o ya sean nuevos. • Costos de producto muy razonables. • El sistema terminado suele ser sensiblemente más económico y rápido que otros actualmente en uso. • Se puede usar con accesorios de hierro, acero, PVC, etc. • Permiten mayores longitudes de instalación “por jornada” que los sistemas actuales. Queda así en las manos de diseñadores y constructores esta tecnología que permitirá la exitosa ejecución de obras de instalación de tuberías sin trinchera. También, si el proyecto lo amerita, pueden ser usadas en instalaciones de trinchera abierta.
Descripción: Las tuberías PTF se producen a partir de una dosifcación especial y única para el PVC tal que permitan la termousión entre dos tubos, enlazando así los polímeros de tal orma que no se aecte ni la resistencia del tubo ni su elasticidad ni comportamiento a corto, mediano o largo plazo. El compuesto especial y patentado que se usa en estos el ementos permite obtener una unión con igual, o mejor, comportamiento mecánico y químico que lo que se puede esperar en el cuerpo del tubo. Cabe señalar que aunque hay variaciones en la composición, estas no aectan la compatibilidad con el PVC estándar ni con las soldaduras químicas que en ellos se emplea. Su resistencia química y biológica es la misma. En el mercado se pueden encontrar diversos productos en los que se usan procesos parciales de termousión, pero son para aplicaciones muchísimo menos rigurosas que las que se pueden encontrar en una tubería subterránea, expuesta a exigencias estructurales, como es el caso de las tuberías de abastecimiento o potable o las de evacuación de aguas negras. El uso de materiales y sistemas de ensamble dierentes a los termousionados de PTF Durman, da uniones que son quebradizas y en consecuencia muy susceptibles a las vibraciones y deormaciones. Otras uniones tienen bajísima resistencia y en consecuencia allan en condiciones muy ineriores de las que harían allar al tubo.
Dimensiones y aplicaciones Las tuberías PTF Durman están disponibles en prácticamente todos los diámetros y grupos de especifcaciones disponibles en el mercado latinoamericano.
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Por tanto se pueden obtener para dimensiones tales como: -DIN -ASTM (IPS, DI, ASTM D-3034) -ISO, así como las dierentes homologaciones aplicables a América Latina -AWWA
Proceso de termousión El proceso se lleva a cabo con el mismo equipo que se emplea para la termousión a tope, como el caso específco del PEAD. Para llevar a cabo un trabajo de este tipo la lista de equipos y medidas es la siguiente: • Tubería de PVC tipo PTF en los diámetros y espesores solicitados • Vericar la existencia de corriente eléctrica congruente con el voltaje, ases, recuencia y amperaje requeridos para operar el equipo. • Máquina para “facing” y fusión a tope. Debe vericarse previo a iniciar la operación que las denominadas “muelas de sujeción” sean adecuadas para el diámetro externo real del tubo a termousionar, recuérdese que existen dierentes valores según se trate de normas con base en IPS, DI, DIN, ISO, etc. Se recomiendan los equipos McElroy, entre otros. • Equipo para vericación del proceso de termofusión: termómetro hasta 400º C, manómetro acoplable al equipo de acing y usión a tope. Precisión hasta 1PSI y escala desde cero hasta 300PSI, cronómetro y datos específcos de parámetros para el diámetro y espesor a termousionar. • Se recomienda explícitamente el uso de un dispositivo de captura de datos, digital, con puerto de enlace y sotware para usar con computadora personal, similar a los DataLoger de McElroy. El uso de este aditamento permite una validación directa de cada una de las termousiones llevadas a cabo. • Equipo de protección contra viento y lluvia • Cronómetro • Procedimiento escrito
Se abrican principalmente en diámetros de 75mm en adelante, sin que signifque que haya impedimentos abriles para diámetros menores, sino por aplicaciones posibles. En cuanto al diámetro máximo, se puede llegar hasta los 1200mm, según disponibilidad y ubicación del equipo que extruye el tubo. Las tuberías PTF pueden ser empleadas tanto para redes de distribución a presión para agua potable, para riego, etc. También para conducciones, redes y desogues de aguas negras, colectores pluviales, pasos de alcantarilla, ductos para cableado, etc.
Conexiones y accesorios El PTF Durman, a dierencia de otras alternativas termoplásticas termousionables, posee la sufciente tenacidad y rigidez como para poder unirle, con gran seguridad y confabilidad, sistemas de uniones tales como angers, dressers, uniones químicamente soldadas, uniones con empaque de hule, silletas de derivación, etc. Todas estas clases de uniones o conexiones se unen con el mismo procedimiento que se sigue para el caso de PVC tradicional. Proceso que es satisactoriamente más sencillo y económico que el que se sigue con PEAD y muchísimo más económico que el que se usa con otras alternativas este sistema.
El proceso se desarrolla así:
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• Llevar el tubo al sitio en donde se hará la termofusión, mismo que se recomienda cercano al sitio de colocación fnal.
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• Si el proceso de instalación a seguir implica trabajos sin trinchera “trenchless”, asegúrese de las obras temporales requeridas para llevar a cabo la inserción de la tubería estén en el grado de avance programado. Tómese en cuenta que una vez unidos los tubos, el paso de maquinaria y personal será diícil si ha de cruzarse con el tramo termousionado y sin instalar.
Si en la operación de careo el equipo tiende a trabarse, disminuya momentáneamente la presión, para reiniciarla una vez que el equipo gira de nuevo. • Una vez obtenido el careo, retire el disco y colóquelo en un sitio en donde esté seguro.
• Así mismo se debe vericar que la termofusión se esté llevando a cabo en el lado en el que se requiere insertarla. Traslados innecesarios de tuberías ya usionadas solo implican posibles daños al tubo y gastos de mano de obra.
• Remueva todos los residuos y “rizos” de PTF que quedaron debido a la operación de careado. No hacerlo además de dar una mala impresión al sitio de trabajo, puede causar desde problemas de contaminación en las caras a termousionar hasta accidentes.
• Vericar las características de la tubería a instalar y que se cuente con las condiciones apropiadas, entre ellas un sitio seguro (protegido del tránsito vehicular, de posibles derrumbes, etc).
• Coloque el disco de termofusión, mismo que conviene precalentar unos dos minutos antes, asegurándose que la temperatura sea la recomendada en la literatura provista por Durman-Nicoll
• Vericar las condiciones meteorológicas y decidir si se requiere o no de protección contra la lluvia y/ o el viento.
• Etapa de calentamiento y derretido: Una vez que la temperatura en el disco térmico es l a indicada, asegurándose previamente de que se colocó en el sitio adecuado, proceda a presionar las dos caras a termousionar. Esto se hace empleando los mandos hidráulicos / mecánicos que trae el equipo. NUNCA trate de hacer esta operación manualmente, hay riesgo de salir herido y certeza de que el trabajo no será adecuado.
• Colocar la máquina de facing y fusión a tope en una posición horizontal, asegurándose de que la misma está frmemente apoyada. Esto por cuanto durante el proceso habrán movimientos que pueden desalinearla o volcarla. • Alinear los tubos respecto al eje l ongitudinal del equipo. • Asegurar en posición los dos tubos a termofusionar, ayudándose con el sistema de muelas que el equipo trae. • Ejecutar el proceso de careado o facing. Este se lleva a cabo al poner la plancha con cuchillas en su posición, ponerla a girar y, mediante el mando hidráulico del equipo, hacer presión de ambas caras contra las cuchillas del disco. Es muy importante asegurarse de que ambas caras toquen de orma razonablemente uniorme al disco con las cuchillas.
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• Vericar durante la etapa de calentamiento y derretido que la temperatura, la presión y el tiempo sean los correctos. Una vez que haya cumplido este ciclo, nuevamente con los controles hidráulicos separe los tubos y retire el equipo de calentamiento. Esta es una operación que debe hacerse con cuidado pero con rapidez . • Etapa de fusión: Proceda nuevamente a poner frente a rente las dos caras a termousionar. Hágalo atendiendo al tiempo y presión defnidos en la carta técnica entregada
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para el proyecto. Esta etapa es muy importante para lograr una adecuada usión, por lo que deben atenderse muy bien los parámetros citados. • Una vez que ha transcurrido el tiempo de fusión (según diámetros y espesores es de 12 a 20 minutos, pero verifque el dato exacto)
En esta sección se describen los datos más importantes para los procedimientos en sí. Dado que en la mayoría de los casos son aplicaciones basadas en procedimientos en uso (si bien de muy alta tecnología), puede entonces encontrarse mucha inormación en uentes propias de los vendedores de equipos y en normas y reglamentos.
Encamisado básico de tuberías existentes • Libere los dos tubos que ya se termofusionaron, pero no les haga movimientos bruscos ni deormaciones o curvaturas. • Prepare el equipo para la siguiente termofusión, repitiendo los pasos necesarios (puede ser desde el paso 1, dado que muchas veces el equipo se va desplazando a lo largo del tendido de tubería a termousionar) • Cada vez que reinicie el ciclo, asegúrese de no exceder la longitud requerida o especifcada para ese tramo. Evitará así tener que hacer cortes de uniones, que no darán ningún benefcio a nadie. • Coordinar el inicio de las actividades siguientes a la termousión, de manera que el tramo a colocar no quede demasiado tiempo a la intemperie o sujeto a daños por terceros o equipos.
Métodos de instalación Tal y como se ha venido señalando, existen múltiples métodos para instalar tuberías PTF, ya sean procedimientos convencionales, o ya sean específcos para usos sin trinchera. Funcionalmente los podemos clasifcar en métodos para tuberías nuevas (que pueden, no obstante, ser como complemento o sustitución de tuberías) y los de rehabilitación de sistemas existentes.
Consiste en introducir una tubería nueva dentro de una ya instalada, la tubería entrará deslizándose solamente, se aplica una uerza de halado (o empuje según el caso) para vencer la ricción y algunas cargas parásitas. Una vez introducido el tubo, se procede a inyectar el material de relleno o “grouting” que puede ser, según sea el caso desde un suelo ligeramente estabilizado con cal (carbonato de calcio), que es en muchos de los casos, hasta un concreto uido con granulometrías, revenimientos y dosifcaciones cuidadosamente defnidas y controladas (en ciertas aplicaciones muy especiales). Cuando se empleen las alternativas de encamisado se debe prestar especial atención al hecho de que la capacidad hidráulica
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será, a lo sumo, igual a la de la conducción original, si bien suele ser inerior.
externo, con un espesor de pared de 23.1mm. Vericar el % de variación en el caudal.
Esto se debe a que el diámetro exterior del tubo nuevo tiene que ser menor al diámetro interno del tubo existente, caso contrario no se puede introducir el nuevo tubo, y menos aún inyectar el material de relleno. El
R.:/ Dado que se considera que el tubo de concreto está en muy mal estado, puede usarse un valor para Manning de 0.019. El tubo de PVC será muy liso, con uniones termousionadas, de donde que n = 0.0092. La pendiente, por necesidad, será la misma en ambos casos. Se asume además mismo porcentaje de calado. Por ello, tomando en cuenta que el caudal según Manning se calcula con la expresión: Q = AR2/3 S1/2 n
nuevo diámetro interno (D) será igual al diámetro interno existente (Di) menos el doble (en la mayoría de los casos) del espesor libre requerido para inyección (Tiny) y menos dos veces el espesor de pared (Tw):
Donde: A = área mojada por el ujo, en las condiciones en estudio R = Radio hidráulico = A/P P = perímetro mojado S = pendiente longitudinal de la tubería Dado que se trata de tuberías de sección circular:
D = Di – 2*Tiny – 2*Tw Una ventaja importante es que en el caso de ujo por gravedad la n de Manning disminuye (que tiende a aumentar el caudal) y en el de conducción a presión la C de Hazen & Wil liams aumenta (tiende a disminuir las pérdidas energéticas por ricción), como se muestra en el ejemplo siguiente:
Ejemplo: Dado el caso hipotético en que se desea rehabilitar una tubería de concreto en muy mal estado, de 900mm de diámetro, de un colector pluvial que trasiega un caudal Q1, con una tubería de PVC de 750mm de diámetro
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Q = K(q) * D8/3 S1/2 n Al eectuar la simplifcación para Q2/Q1:
( )
Q2/Q1 = (D2/D1)8/3 n1 n2 D2 = 750 – 2*23.1 = 703.80
Sustituyendo: Q2/Q1 = (D2/D1)8/3 (n1 /n2) = (703.80/900)8/3 (0.019/0.0092) = 1.07
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Por ende el caudal que podrá trasegar el nuevo sistema sería, según la ecuación de Manning, un 7% mayor que el que el sistema ya deteriorado podía llevar, a pesar de que el diámetro se disminuyó en un 22%.
pero son más laboriosos. Como todo en ingeniería, la
El espacio contemplado para dejar libre entre tubo viejo y tubo nuevo, es holgadamente sufciente como para incluso rellenar con mortero uido o con concreto con tamaño máximo de agregado de 9.5mm con uidifcante. Tomando en cuenta que se trata de un tubo con una relación de diámetro a espesor de pared de 32.5, la rigidez anular superará los 50PSI, de donde que, siendo una tubería de pared “sólida”, la solución es totalmente autoportante.
Encamisado mediante ruptura localizada en tuberías rígidas
decisión nal dependerá de comparaciones de costo, vida útil, benecios, etc.
por
explosión
Para el caso de tuberías a presión, la comparación se puede hacer vía pérdidas energéticas para un mismo caudal, o vía dierencias de caudal para una misma pérdida energética. En ambos casos, la comparación se puede hacer con la ecuación de Hazen & Williams:
()
h = K Q C
1.852
* L D4.87
h: perdidas piezométricas por ujo Q: caudal trasegándose C: Constante de Hazen & Williams (90 para metal viejo, 150 para PVC) L: longitud del tendido en que se evalúan las pérdidas D: Diámetro interno REAL del tubo K: Constante. Es 1.21*1010 si se trabaja h en m.c.a., Q en lt/s, L en m y D en mm
Este sistema consiste en hacer pasar una masa de metal, ya sea halándola de manera intermitente o empujándola por medios neumáticos, generando el eecto de impactos en ambos casos.
Nota: Este NO es el único método de rehabilitación de tuberías existentes. Existen también otros que permiten colocar tubería con igual o mayor diámetro que la existente,
Durante esa ase, la tubería existente, ya sea de concreto, arcilla vitricada (gres), GRP ó asbesto, se irá rompiendo de manera
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controlada. El material resultante de esta ruptura es empujado de orma concéntrica hacia el medio circundante, por medio de la masa metálica, que se puede describir como semicónica o en orma de proyectil. El material roto y dispersado se mantendrá aparatado de su posición original durante un tiempo corto, gracias al comportamiento del suelo ante cargas de este tipo. Una vez que la tubería ha pasado por el sitio de ruptura de la existente, la labor estructural de soporte será llevada a cabo por la nueva. Al defnir el diámetro del tubo a colocar en la rehabilitación y la longitud a colocar en cada tramo, y conociendo las características aproximadas del suelo circundante, se puede calcular la uerza de halado necesaria y así defnir el equipo a usar y el espesor del tubo requerido para eectos constructivos y cotejarlo contra el defnido para las condiciones de servicio una vez instalado. Para tal fn se puede hacer el cálculo a partir del diámetro del tubo y su espesor de pared, junto con el esuerzo admisible para el PVC en esa condición de carga (sae pulling orce), establecido en 2800PSI o 195kg/cm2. Como ejemplo se adjunta esta tabla de uerzas de halado admisibles para tuberías AWWA C-900 y C-905, para otros diámetros, normas o espesores, los datos se pueden obtener con el representante de Durman más cercano.
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Diámetro DIP
DR
Fuerza de halado segura (lbs)
Diámetro DIP
DR
Fuerza de halado segura (lbs)
75”
DR26 Sch. 40 Sch. 80
4.200 5.500 5.900
100”
14 18 25
13.460 10.600 7.700
100”
DR26 Sch. 40 Sch. 80
6.900 9.300 13.000
125”
14 18 25
27.700 21.900 16.000
150”
DR26 Sch. 40 Sch. 80
15.100 16.500 24.800
200”
14 18 25
47.700 37.800 27.600
200”
DR26 Sch. 40 Sch. 80
25.600 24.800 37.700
250”
14 18 25
47.700 37.800 27.800
200”
DR26 Sch.40 Sch.80
39.700 35.200 55.900
300”
14 18 25
71.800 56.500 41.600
250”
DR26 Sch.40 Sch.80
55.800 46.600 76.900
350”
18 25
108.000 79.000
350”
DR26 Sch. 40 Sch. 80
67.300 55.100 92.300
400”
18 25
139.000 102.000
400”
DR26 Sch. 40 Sch. 80
86.000 72.100 118.700
450”
18 25
175.000 128.000
450”
DR26 Sch. 40 Sch. 80
111.400 91.100 148.500
500”
18 25
210.000 155.000
500”
DR26 Sch. 40 Sch. 80
137.500 107.000 148.500
600”
18 25
300.000 220.000
600”
DR26 Sch. 40 Sch. 80
198.100 149.000 257.800
750”
25 32.5 41
480.000 265.000 210.000
900”
25 32.5 41
480.000 380.000 300.000
1050”
32.5 41 51
660.000 400.000 320.000
1200”
41 51
520.000 420.000
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Encamisado mediante ruptura por corte en tuberías fexibles
se va a instalar. En este caso, al igual que en el procedimiento anterior, es imprescindible que se analicen las condiciones de sitio, longitud y diámetro a instalar para así asegurarse de que la uerza segura de halado sea compatible con lo que el tubo a colocar permite. Debe tenerse siempre en mente que en rehabilitación se debe diseñar tanto para la vida en servicio con sus máximos esperables, como también para las solicitaciones que el proceso constructivo implicará.
HDD*: procedimiento de diseño, cálculo y construcción
Este sistema también permite colocar, basándose en el trazado de una tubería existente, tuberías con diámetro mayor o igual, generando muy signifcativas mejoras en el desempeño y durabilidad del nuevo sistema. En esencia el método consiste en introducir una cabeza metálica en orma de cono, provista de aristas o cuchillas radialmente dispuestas. Esta cabeza metálica es halada por medio de un cable o cuerda de alta resistencia, a través de la tubería receptora (usualmente de HDPE, metal o PVC). Mediante la secuencial aplicación de energía, la cabeza metálica eectúa el corte (usualmente dos) en el sistema a rehabilitar, permitiendo que el resto de la cabeza separe “en gajos” el tubo existente. Simultáneamente se procede con el halado de la tubería PT F que
Este procedimiento es uno de los más recuentemente empleados y se le puede considerar tanto para sistemas completamente nuevos como también para sustituir o complementar sistemas ya existentes. Una importante particularidad es que no usa el trazado de tuberías existentes, ni tampoco es un método de zanja abierta. Básicamente consisten en taladrar un agujero nuevo en una masa de terreno, para que una vez llegado al punto de destino se coloque una masa metálica especialmente diseñada, que irá ensanchando aún más la cavidad, aprovechándose además de las inyecciones lubricantes que en la peroración se hicieron, *Horizontal Directional Drilling
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para que seguidamente quede colocada la nueva tubería.
Para proyectos de pequeña a mediana escala, esta es una práctica conveniente para ambas partes. Sin embargo en condiciones especiales de instalación, o en proyectos de gran escala, la conveniencia de comprar el equipo es un tema muy digno de ser tomado en cuenta. La gran mayoría de los equipos llevan a cabo esta labor de manera mecánica y automática, como por ejemplo el que se muestra en la otograía, de la casa Vermeer.
El proceso de taladrado (Drilling) puede ser rectilíneo o puede ser con cambios de dirección, según lo que el sistema a colocar requiera y según, también, lo que las condiciones especiales de sitio obliguen. Un equipo mecánico con un sistema de torsión y avance se encarga de llevar a cabo la peroración. Para tal fn el barreno puede, durante su operación, acoplar elementos o extensiones de alta resistencia a la torsión que se irán colocando secuencialmente a medida que el proceso se desarrolla. Estas extensiones poseen la resistencia necesaria como para poder avanzar hasta centenares de metros con márgenes de seguridad muy cómodos. La cabeza del barreno, eso sí, deberá ser seleccionada de acuerdo con las condiciones que se esperen encontrar en obra, en la zona a excavar. Igualmente se debe analizar la capacidad del equipo propulsor (que le da el torque al barreno), de manera que pueda eectuar la labor de rotación, peroración y posterior halado, con soltura. Estos datos se cotejan con el largo a perorar.
El mecanismo consiste en un magazine en el que, de manera similar a como ocurre en una pistola automática tipo escuadra, cada vez que se “gasta” una extensión, la siguiente queda lista para ser usada, y así sucesivamente hasta concluir la labor o requerir un nuevo magazine. El mismo equipo cuenta con los sistemas de almacenamiento e inyección de lodos bentoníticos y otros materiales que permitirán la adecuada lubricación del orifcio y una más ácil ejecución de la obra.
Los abricantes proveen de inormación y asesoría técnica muy valiosa sobre este paso. Así mismo, es práctica común entre los representantes, orecer el servicio de selección de equipo e incluso el de alquiler de equipo más operario.
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Adicionalmente el equipo cuenta con una serie de mandos para controlar y modifcar o corregir, de ser necesario, el trazado de la peroración.
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Este sistema lo que hace es verifcar la posición espacial (proundidad, y coordenadas en el plano horizontal) y dirección de la cabeza peroradora. Esta a su vez, desde la cabina de mandos, puede ser redireccionada, o bien puede ser de orma automática. Los equipos de diseño tradicional requieren que el operador lleve a cabo la acción, valiéndose de los datos tomados por el equipo móvil que un operador lleva sobre la zona de per oración, otros más avanzados poseen un sistema de circuito cerrado en el que a medida que se toman los datos, las verifcaciones y correcciones, en caso de ser necesarias, se llevan a cabo en racciones de segundo, de manera continua.
• Asegurarse de tener la longitud adecuada de PTF según el tramo perorado, así como los dispositivos necesarios para su interconexión o taponamiento. Concluida esta etapa, lo que sigue es llevar a cabo la interconexión y poner en operación, o bien continuar con la etapa siguiente de HDD.
Termo expansión controlada de encamisados precisos con orientación molecular (Duraliner) Este sistema, tal y como lo señala el título, consiste en un encamisado estructural de PVC dentro de una tubería existente, sea cual sea el material que la constituye.
Con prácticamente todos los sistemas se pueden lograr peroraciones con precisión tan rigurosa como 0.20% o menos aún (con previsiones específcas en la preparación de la obra) A medida que el barreno va avanzando, el equipo va inyectando una mezcla a base de bentonita que se encarga de lubricar la peroración, también le da estabilidad dimensional a la peroración temporal para las actividades que siguen. Al salir el barreno al otro extremo, se procede a colocar la masa metálica (reamer head) en el extremo del barreno, esta al ser halada de regreso, y gracias a su confguración, ensanchará signifcativamente el diámetro del agujero, por lo que al halar el tubo PTF, entrará con mayor acilidad, deslizándose con baja ricción por las paredes del agujero. Para llevar a cabo la acción de halado se debe verifcar lo siguiente: • Que la “fuerza de halado segura” sea consecuente con la longitud de tubería a colocar, las condiciones del suelo y el diámetro del tubo. • Tener la tubería termofusionada y preparada para colocarse en el momento mismo en que se termine la peroración (el agujero tiende a cerrarse con rapidez).
En vista de que sus características son muy extensas como para usarlas de nombre (si bien sí muy explicativas), se le denomina o llama por el nombre de la patente asociada: Duraliner. Se le puede describir como un encamisado de gran resistencia y durabilidad que permite aprovechar las condiciones de instalación de una tubería que, por diversos motivos, ya no esté en buen estado de uncionamiento, sea en el aspecto estructural, el químico o el hidráulico. Una de las más frecuentes aplicaciones es en tuberías metálicas que se han deteriorado por corrosión y/ o que las adherencias en su pared interna la hacen hidráulicamente inefciente. La fabilidad sobre su capacidad para soportar presiones y la exactitud del diámetro externo del encamisado hacen muy seguro y expedito el proceso de
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reconexión de derivaciones y operación de sistemas exi stentes como por ejemplo tees y silletas.
Una vez colocada la nueva tubería, se procede a colocar en los extremos del tubo los correspondientes dispositivos que permitirán llevar a cabo posteriormente las operaciones para expandir el tubo nuevo.
También se le puede emplear en colectores de aguas negras, pasos de alcantarilla y desogues pluviales, siendo en este caso, al igual que en los anteriores, el actor de decisión el adecuado balance entre los aspectos económicos, constructivos, durabilidad e intererencia con otras obras, existentes. Una interesante característica de este método, patentado, es que el tubo tendrá un diámetro externo igual al diámetro interno de la tubería existente, pero sin embargo la inserción o sondeo se hace con una tubería con un diámetro inicial inerior al interno del sistema a rehabilitar.
Estos son dispositivos especialmente desarrollados para el proceso con PTF, de donde que defnitivamente se deben obtener por medio del representante de la marca, o bien al menos buscar el aval sobre los que se hayan de usar. Estos son reutilizables muchas veces, por lo que se recomienda proceder exclusivamente con equipo original. Una vez colocados los correspondientes artefactos, se procede a llenar con agua limpia la tubería nueva, para posteriormente proceder con la termo expansión.
De esta manera el proceso de inserción es sumamente rápido y no hay involucradas grandes uerzas de halado.
El
proceso
de
termo
expansión consiste en la
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Antes de colocar la nueva tubería es necesario que se de una limpieza interna del tubo a encamisar. Esta labor se suele llevar a cabo con dispositivos abrasivos rotativos que se hacen pasar a lo largo del segmento de tubería a tratar.
aplicación gradual de presión al líquido dentro del tubo, a la
Así se logra una superfcie interna muy apropiada para el encamisado, sobre todo porque elimina adherencias e imperecciones que puedan aectar el adecuado proceso.
Esto se hace con una unidad móvil, usualmente colocada en un camioncito liviano. En este se incluye una caldera, un fltro, bombas
vez que se va incrementado de manera paulatina y controlada la temperatura.
y equipos de cómputo para monitorear la acción.
Luego se procede con una despresurización gradual, junto con un moderado enriamiento. Así se obtiene una expansión permanente en el tubo, sin presencia de esuerzos residuales ni cristalizaciones.
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Tal y como se observa en la otograía adjunta, el tubo se acoplará a las dierentes irregularidades que se puedan presentar en el trazado, lo que permite garantizar un comportamiento conjunto y compatible. Durante el proceso se da un reacomodo de los polímeros que da por resultado un PVC con una muy conveniente orientación molecular en el sentido anular. De esa manera el valor de HDB a 100 000 horas sube desde 4000 PSI hasta 7100PSI, lo que permite usar espesores fnales de pared ineriores, para una misma resistencia del tubo y paralelamente se da una d isminución en las pérdidas energéticas, mismas que son unción de D4.87, siendo D el diámetro interno de la tubería. Cabe señalar que una tubería de hierro dúctil rehabilitada con Duraliner tiene la misma capacidad hidráulica a pesar de tener un diámetro relativamente menor, gracias al eecto del coefciente de Hazen & Williams. Y desde luego que tiene mucho mayor capacidad hidráulica que su equivalente estructural en PEAD.
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