Optimización y Seguridad en la Instalación de Tuberías Industriales

Precauciones Esenciales en el Montaje de Tuberías

Para garantizar la integridad y durabilidad de las conducciones, es fundamental observar una serie de precauciones durante su montaje:

• Al abrir la zanja y colocar la tubería, está prohibido utilizar maderas o piedras para acuñar la instalación. Estos elementos suelen ser olvidados y, con el tiempo, pueden provocar la rotura del tubo en el punto de apoyo.
• Figura 5.35: Ejemplo de cuñas.
• No se deben dejar objetos dentro del tubo. Ejemplos: botijos, táperes, chalecos, gorras, martillos.
• Al finalizar la jornada laboral, la tubería no debe dejarse sin tapar para evitar la entrada de tierra, hojas o animales.
• La tubería debe ser enterrada progresivamente durante su instalación. De lo contrario, podría flotar en caso de lluvia y, además, una zanja abierta representa un riesgo de caída para las personas.
• Simultáneamente a la instalación de la tubería, es imperativo que el contratista coloque los anclajes y ventosas. Es común que el contratista priorice la colocación de la tubería, dejando estos elementos para el final. Sin embargo, las cintas de protección de la zanja, donde deben ir estos otros elementos, pueden deteriorarse con el tiempo, aumentando el riesgo de accidentes.
• No se debe puntear la tubería, ya que esto comprometería la correcta disposición de las capas.
• Figura 5.36: Punteo de la zanja.
• La tubería se debe montar de abajo hacia arriba cuando las pendientes superan el 10-15 %.
• Para el dren base, se excavan 30 cm adicionales de profundidad en zonas húmedas con el fin de drenar la zanja. Se instala un geotextil, se colocan bolos y cantos, se cierra y se procede a la preparación de la cama de asiento.
• Figura 5.37: Esquema del dren base.

Dimensionamiento Mecánico de Tuberías

El dimensionamiento mecánico de las tuberías es crucial para asegurar su resistencia frente a las diversas solicitaciones a las que estarán expuestas durante su vida útil.

Solicitaciones Mecánicas Principales

• Carga interna (agua): Genera tracciones dentro del tubo.
• Figura 5.38: Carga interna.
• Carga externa (tierras): Producida por el peso del terreno y otras cargas superficiales.
• Figura 5.39: Carga externa.
• Transitorios: Provocan sobrepresiones (que se suman a la carga interna) y depresiones (que se suman a la carga externa). El dimensionamiento se realiza considerando la carga más desfavorable, que usualmente es la interna.

Presiones Internas en la Conducción

El control de las presiones del agua se realiza de dos formas distintas:

• Control en destino.
• Figura 5.40: Control en destino.
• Control en origen.
• Figura 5.41: Control en origen.

En ambas situaciones, se consideran diversas presiones:

• Presión de Diseño (PD): Es la máxima presión a la que se somete la conducción en condiciones normales de explotación. En el control en destino, la máxima se corresponde con la presión estática, mientras que en el control en origen, con la presión dinámica.
• Presión de Trabajo (PT) o Presión Máxima de Diseño (PMD): Representa la presión máxima durante la explotación.
• Presión de Prueba (PP): Es la presión aplicada al finalizar la construcción para verificar la estanqueidad y resistencia.

Tipos de Presiones en el Tubo

• Presión Nominal (PN): Es la presión máxima que el tubo puede soportar de forma permanente.
• Presión Máxima Admisible (PMA): Es la presión máxima que el tubo puede resistir durante eventos transitorios.
• Presión Máxima de Ensayo (PME): Es la presión máxima a la que puede someterse el tubo durante las pruebas de verificación.
• Figura 5.42: Esquema de las presiones.