Procedimientos de Prueba de Carga y Anclaje en Tuberías: Protocolos y Dimensionamiento

Prueba de Carga en Tuberías

Antes de poner la tubería en servicio, se realiza una prueba de carga en una parte de la red (aproximadamente 2 km). Es conveniente realizarla por tramos, ya que la tubería no está en servicio y se llena de agua mediante una cisterna, lo que limita la longitud que se puede probar de una vez.

Protocolos de Prueba

Pliego MOPU (1979)

Aunque antiguo, se sigue utilizando. Indica que la presión de prueba (PP) debe ser 1,4 veces la Presión Nominal (PN). Se establece la presión y, al cabo de 30 minutos, se comprueba la caída de esta. Si la caída está dentro de un rango aceptable, se da por válida la prueba.

Norma UNE EN 805:2008

Establece diferentes criterios para la presión de prueba:

• Si el golpe de ariete está bien calculado: la presión de prueba será la Presión Máxima de Diseño (PMD) más 1 atm.
• Si el golpe de ariete está estimado: la presión de prueba será la mínima entre PMD + 5 atm o 1.5 * PMD.

La prueba se realiza en varias fases:

1. Fase de Llenado y Adaptación: Se llena lentamente el tramo a probar y se deja un tiempo de adaptación. Este tiempo permite la absorción de agua en tuberías de hormigón o fundición y la adaptación de materiales flexibles.
2. Fase de Presurización: Se aplica la presión de prueba y se mantiene durante una hora.
3. Fase de Comprobación: Se verifica la caída de presión. Si no hay caída, la prueba finaliza. Si existe caída, se inicia una segunda fase donde se reintroduce agua para medir el volumen perdido. La norma establece un volumen admisible; si se supera, la prueba no es válida y se debe localizar y reparar la fuga.

Anclajes en Tuberías

Todas las piezas especiales que implican cambios de sección, dirección, derivaciones o la instalación de válvulas generan un desequilibrio mecánico. Por ello, es necesario disponer de un anclaje, que en conducciones suele ser un macizo o dado de hormigón.

Ejemplos de empujes en piezas especiales:

• Figura 5.43: Empuje en un cono.
• Figura 5.44: Empuje en un codo.
• Figura 5.45: Empuje en una derivación.
• Figura 5.46: Empuje en una válvula o terminal de brida ciega.

La pieza queda embebida en el dado de hormigón, transmitiéndole el empuje. Los anclajes se dimensionan considerando la Presión de Prueba (PP). Un dimensionamiento incorrecto del anclaje puede provocar el fallo durante la prueba.

El cálculo del anclaje es similar al de las presas de gravedad (Ver Figura 5.47: Esquema de las fuerzas actuantes en el anclaje). Sin embargo, las fuerzas estabilizadoras no son tan efectivas en este caso:

• La fuerza de rozamiento es baja debido a los pequeños ángulos de rozamiento.
• La fuerza de cohesión tiende a ser nula, ya que las excavaciones suelen realizarse en terrenos de baja calidad.
• El empuje pasivo del terreno cobra mayor importancia.

En tubos con juntas rígidas (uniones que resisten tracción), existe una fuerza adicional: la resistencia del fuste.

Generalmente, los anclajes son simples, excepto en casos particulares como los codos con cambio de alineación en alzado (Ver Figura 5.48: Anclajes especiales). Estos requieren más hormigón en la parte inferior y están sujetos con armaduras, lo que obliga a realizar una zanja más grande para aumentar el peso estabilizador.

En el caso de un cambio de alineación vertical en el lado convexo, el anclaje es más sencillo, requiriendo únicamente una cama de apoyo adecuada.