1 Juan Pablo Guerrero Pasquau Ingeniero de Caminos, Canales y PuertosExperiencias en la aplicación de la prueba de presión de la norma UNE-EN 805 en conducciones de hormigón con camisa de chapa y de PRFV - PRESENTACION Juan Pablo Guerrero Pasquau Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Director Comercial

2 INTRODUCCIÓN Siempre que ejecutamos un proyecto de tubería, bien sea para abastecimiento de agua o para conducciones de regadío, tenemos que tener en cuenta los pliegos de condiciones generales y particulares. Se define dos tipos de controles: - Puntos de inspección y ensayo externos: Son los controles obligatorios de cada uno de los materiales empleados en nuestra obra que se ejecutan en la planta o fábrica de origen, con especificaciones técnicas que definen características que cumplir y ensayos con criterios de aceptación o rechazo. - Puntos de inspección y ensayo internos: Son los controles que se ejecutan en la propia obra por el personal propio y que sirven para ir vigilando la ejecución de la propia obra. - PRESENTACION

3 INTRODUCCIÓN Nos referimos a tubería para presión y para dos tipos diferentes de tubería pero complementarios: Tubería de hormigón con camisa de chapa (tubo tipo rígido) Tubería de PRFV (tubo tipo flexible) Normativa: “Instrucción del Instituto Eduardo Torroja para tubos de hormigón armado o pretensado” de Septiembre de 2007 que incluye y esta conforme a la actual normativa europea. Norma es la UNE EN 1796 “Sistemas de canalización enterrados de materiales plásticos para aplicaciones con y sin presión. Plásticos termoestables reforzados con fibra de vidrio (PRFV) basados en resinas de poliéster insaturado”. - PRESENTACION

4 TUBERÍA DE POLIESTER REFORZADO CON FIBRA DE VIDRIO (PRFV)INTRODUCCIÓN TUBERÍA DE HORMIGÓN ARMADO CON CAMISA DE CHAPA TUBERÍA DE HORMIGÓN POSTESADO CON CAMISA DE CHAPA - PRESENTACION TUBERÍA DE POLIESTER REFORZADO CON FIBRA DE VIDRIO (PRFV)

5 PRUEBA EN LA UNE-EN 805 STP = MDPc + 100 KPa = MDPc + 1 atmNorma UNE-EN 805: Abastecimiento de agua. Especificaciones para redes exteriores a los edificios y sus componentes. Presión de prueba. Para todas las conducciones, la presión de prueba de la red (STP) debe calcularse a partir de la presión máxima de diseño (MDP) del modo siguiente: golpe de ariete calculado: STP = MDPc KPa = MDPc + 1 atm golpe de ariete no calculado: STP = MDPa x 1,5 Ó el menor de los dos valores STP = MDPa KPa El margen fijado para el golpe de ariete incluido en MDPa no debe ser inferior a 200 KPa (es decir 2 atm). El cálculo del golpe de ariete debe efectuarse por métodos apropiados y utilizando ecuaciones generales aplicables, de acuerdo con las condiciones fijadas por el proyectista y basadas en las condiciones de explotación más desfavorables. - PRESENTACION

6 PRUEBA EN LA UNE-EN 805 Prueba preliminar. La prueba preliminar tiene por objeto: - estabilizar la parte de la conducción a ensayar permitiendo la mayor parte de los movimientos dependientes del tiempo; - conseguir la saturación de agua apropiada en aquellos materiales absorbentes de agua; permitir el incremento de volumen dependiente de la presión, en tuberías flexibles, con anterioridad a la prueba principal. Prueba de purga. La prueba de purga permite la estimación del volumen de aire remanente en la conducción. El aire en el tramo de tubería a ensayar produce datos erróneos que podrían indicar fuga aparente o podrían, en algunos casos ocultar pequeñas fugas. La presencia de aire reducirá la precisión de la prueba de pérdida de presión y la prueba de pérdida de agua. El proyectista deberá especificar si la prueba de purga debe llevarse a cabo. Prueba principal de presión Se admiten dos métodos de prueba básicos: - el método de prueba de pérdida de agua; - el método de prueba de caída o pérdida de presión. - PRESENTACION

7 Prueba principal de presiónPRUEBA EN LA UNE-EN 805 Prueba principal de presión - el método de prueba de pérdida de agua: La pérdida de agua aceptable, al finalizar la primera hora de la prueba, no debe exceder el valor calculado utilizando la siguiente fórmula. Donde ∆Vmax --- es la pérdida de agua admisible en litros; V es el volumen del tramo de conducción en prueba en litros. ∆P es la caída de presión admisible según define , en kilopascales; Ew es el módulo de elasticidad del agua, en kilopascales; ID es el diámetro interior del tubo, en metros; e es el espesor de la pared del tubo, en metros; ER es el módulo de elasticidad transversal de la pared del tubo, en kilopascales; 1, es un factor de corrección (por ejemplo el aire residual) durante la prueba principal de presión. el método de prueba de caída o pérdida de presión: La duración de la prueba de caída de presión debe ser de 1 hora o de mayor duración si así lo especifica el proyectista. Durante la prueba, la caída de ∆P debe presentar una tendencia regresiva y al finalizar la primera hora no debe exceder los siguientes valores: -20 KPa para los tubos tales como tubos de fundición dúctil con o sin revestimiento interior de mortero de cemento, tubos de acero con o sin revestimiento interior y de mortero de cemento, tubos de hormigón con camisa de chapa de acero y tubos de materiales plásticos. - PRESENTACION

8 Comparación prueba hidráulica UNE-EN 805 y MOPU-74:PRUEBA EN LA UNE-EN 805 Comparación prueba hidráulica UNE-EN 805 y MOPU-74: MOPU-74: a) Prueba de presión interior: Presión de prueba, STP: 1,4xMDP Descenso de presión admisible: Raíz cuadrada de (STP/5); STP en Kg/cm2 Duración de la prueba: 30 minutos b) Prueba de estanqueidad: Presión de prueba, STP: La presión máxima estática del tramo. Perdida admisible de agua en litros: KxLxID (K-coef. mat entre 0,25-0,40),(L-long. Tramo en m),(ID-diám int. en m) Duración de la prueba: 2 horas DIFERENCIAS: - La realización de dos pruebas resulta algo recurrente. - La perdida de agua y de presión que permite la prueba es excesiva. - La pérdida de presión y volumen están relacionadas, en la nueva norma es aplicación directa de la resistencia de materiales, lo que no ocurre en el antiguo pliego del MOPU. - La presión de la prueba en el MOPU es excesiva, respecto a la de la UNE-EN 805 cuando el golpe de ariete esta calculado. Lo que provocaba sobredimensionar la tubería y los anclajes, respecto a las solicitaciones que realmente va a estar sometida. - Los criterios de la UNE-EN 805 son mucho más restrictivos respecto al MOPU-74. - La UNE 805 al considerar la relación que existe entre la perdida de presión y de agua, puedes tener en cuenta sólo uno de los aspectos, bien el descenso de la presión, bien la pérdida de agua. - EJEMPLO 1 - Exponemos un ejemplo real de una prueba de presión teniendo en cuenta ambas normativas: Consideramos una tubería de hormigón postesado con camisa de chapa de diámetro 1000 mm, sometida a 10 atm y una longitud de prueba de 1000 ml. - MOPU-74: Presión de prueba: 14 atm con un descenso admisible de presión en la prueba de hasta 1,67 atm. Prueba de estanqueidad: K=0,35 – admitiendo una fuga de agua de 350 litros. - UNE-EN 805: Presión de prueba de 11 atm con un descenso de presión admisible de 0,2 atm y una pérdida de agua máxima de litros. - PRESENTACION

9 ASPECTOS A TENER EN CUENTA¿Qué aspectos hay que tener en cuenta en una prueba de presión? LA DISPONIBILIDAD DEL AGUA. EL TIPO DE TUBERÍA. EL TIPO DE JUNTA DE LA TUBERÍA, SI ES ELÁSTICA O SOLDADA. EL DIÁMETRO DE LA TUBERÍA. LA PRESIÓN DE LA TUBERÍA. EL TRAZADO DEL TRAMO DE PRUEBA. LA LONGITUD DE LOS TRAMOS DE PRUEBA. LAS SUBPRESIONES O EL GOLPE DE ARIETE. EL TAPADO Y RELLENO DE LA TUBERÍA. LOS ANCLAJES DE LOS ELEMENTOS ESPECIALES. LOS TAPONES DE PRUEBA Y SU ANCLAJE. EL LLENADO DE LA TUBERÍA. - PRESENTACION

10 DISPONIBILIDAD DEL AGUA (1/2)La disponibilidad del agua depende de muchos factores y pueden condicionar el planteamiento de las pruebas de presión. EJEMPLO Para que nos hagamos una idea vamos a ver en la siguiente tabla el volumen en litros de agua que se necesita para una tubería de hormigón postesado con camisa de chapa de diámetro 1800, 1400, 1000, 800 y 600, en un tramo de prueba de 1250 ml. - PRESENTACION Si la disponibilidad del agua no es un problema, como puede ser en el caso de un abastecimiento para una sociedad de agua que te preste el agua para las pruebas de la tubería que le estas construyendo, la cercanía con un río, un embalse, la existencia de un pozo ó una balsa en una comunidad de regantes, lo más habitual es hacer las pruebas conforme se va instalando la tubería en tramos de ml y el coste del agua no es un problema.

11 DISPONIBILIDAD DEL AGUA (2/2)En el otro extremo esta la imposibilidad de utilizar el agua porque en la zona escasee y la tubería la tendríamos que llenar con cubas de agua. En este caso teniendo en cuanta el ejemplo anterior de la tubería de 1400 mm, necesitaríamos 100 camiones de litros. Esto supone fácilmente un coste, a 100 €/viaje camión y a 2 €/m3 de agua, de unos €. Si la conducción es de 12,5 Km, únicamente en agua nos gastaríamos €. Este es sólo un ejemplo, pero en este caso sería conveniente hacer una prueba de un tramo de 1500 ml, los primeros instalados, comprobar que todo esta correcto y esperar a la finalización de la obra cuando la conducción lleve agua para hacer las pruebas del resto de tubería, aprovechando válvulas y tramos de mayor longitud. En el caso de detectar una mala instalación en esta primera prueba y considerando con la Dirección de Obra la conveniencia de hacer todas las pruebas, habría que discretizar la tubería en tramos de 1500 ml, es decir unas 9 pruebas. Lo que se suele hacer es llenar tres tramos de prueba y probar el tramo central, aprovechando los tramos continuos como depósitos de regulación del tramo central e ir trasvasando el agua tramo a tramo, para aprovechar este agua. En este caso esto supone reducir el coste a unos €, ya que reduces la cantidad de agua necesaria en 2/3 partes. - PRESENTACION NUNCA PROBAR CON GAS

12 TIPO DE TUBERÍA “Tubería de hormigón con camisa de chapa” (tubería rígida) - PRESENTACION “Tubería de PRFV” (tubería flexible)

13 TIPO DE TUBERÍA (THPCCJE)HORAS Nº VOLUMEN (litros) Dia 1 8 1 9 2 3400 10 3 11 4 12 5 2100 13 6 14 7 15 16 17 1400 18 19 20 980 Dia 2 1040 450 21 22 270 23 24 220 25 26 150 Dia 3 27 28 180 29 30 Prueba superada 31 HORAS Nº PRESIÓN (atm) Dia 1 8 1 0,6 9 2 6 10 3 3,8 11 4 2,7 12 5 13 4,5 14 7 3,9 15 3,5 16 3,4 17 18 19 4,6 20 Dia 2 6,5 4,9 5,4 5,1 21 4,8 22 23 5,7 24 25 5,9 26 Dia 3 27 5,3 28 29 6,1 30 Prueba superada 31 - PRESENTACION

14 TIPO DE TUBERÍA (THACCJS)HORAS Nº VOLUMEN (litros) Dia 1 8 1 9 2 4850 10 3 11 4 12 5 13 6 1890 14 7 15 16 17 1500 18 19 20 915 Dia 2 1545 385 275 21 22 144 Prueba superada 23 HORAS Nº PRESIÓN (atm) Dia 1 8 1 1,6 9 2 8,5 10 3 6,6 11 4 6 12 5 5,8 13 14 7 15 6,5 16 6,2 17 18 7,5 19 7,2 20 Dia 2 6,8 8,3 8,8 8,4 21 22 Prueba superada 23 - PRESENTACION

15 TIPO DE TUBERÍA (PRFV) HORAS Nº PRESIÓN (atm) Dia 1 8 1 2,7 9 2 10 39 2 10 3 9,5 11 4 9,2 12 5 13 6 14 7 15 16 17 9,9 18 19 20 Dia 2 9,8 10,8 Prueba superada 10,9 HORAS Nº VOLUMEN (Litros) Dia 1 8 1 9 2 2450 10 3 11 4 12 5 350 13 6 14 7 15 16 17 18 19 20 Dia 2 420 35 Prueba superada - PRESENTACION

16 TIPO DE JUNTA DE LA TUBERÍALa tubería de hormigón con camisa de chapa tiene dos tipos de junta: soldada y elástica. Lo habitual es que se utilice la junta elástica por su facilidad de montaje, seguridad y economía, evitando la necesidad de personal muy especializado en obra (soldadores). Para la tubería de junta elástica es conveniente, dejar las juntas descubiertas, teniendo un relleno hasta riñones o hasta el 70% del diámetro del tubo, dejando las juntas descubiertas y tapando el resto con caballones de material. Tener las juntas descubiertas si supone algún riesgo de seguridad o de flotabilidad es conveniente el tapado completo. Esto puede ocurrir en zonas donde el trazado de la tubería transcurre por lugares cercanos a una carretera, camino, ríos, arroyos, nivel freático alto y se puede producir algún accidente. - PRESENTACION

17 TIPO DE JUNTA DE LA TUBERÍALa tubería de hormigón con camisa de chapa tiene dos tipos de junta: soldada y elástica. También se produce el tapado completo de la tubería, cuando la prueba de presión se alarga en el tiempo en conducciones de grandes metrajes mayores de 10 Km y la propia obra decide tapar para no tener tanta zanja sin terminar con el riesgo que supone. En este caso si en la prueba hay cualquier fuga es más complicada su localización, por lo que siempre hay que sopesar los pros y contras de cada situación. Para la tubería de junta soldada es muy importante que se hayan efectuado en todas las juntas la comprobación de la soldadura mediante líquidos penetrantes. A la soldadura únicamente se le pide la estanqueidad y no es una soldadura resistente, por lo que se comprueba sobretodo que no haya poros. Si este ensayo se realiza de manera correcta, la prueba de presión pasa a ser una comprobación adicional y es casi seguro que su resultado sea satisfactorio, salvo que el fallo no sea achacable al tubo, piezas especiales, válvulas, anclajes, etc. Normalmente la tubería en la prueba de presión esta totalmente tapada, a diferencia con la junta elástica. - PRESENTACION

18 TIPO DE JUNTA DE LA TUBERÍAEn cuanto a la tubería de PRFV la junta es elástica, bien mediante manguitos o con campana-espiga. En este tipo de tubería que es flexible, las juntas siempre es algo más rígidas, todas las cargas son desfavorable a excepción del relleno que ayuda a aguantar la presión y se diferencia con el tubo de hormigón con camisa de chapa (tubo rígido) donde todos los esfuerzos como desfavorables, es decir, todas las cargas (peso propio, carga de tierras, peso del agua, relleno, tipo de zanja, tráfico, presión) deben ser aguantadas por el tubo. ¿Esto que quier decir?, que la tubería de PRFV por su condición de tubo flexible se deforma y es muy importante que el relleno sea bueno o este muy bien ejecutado, lo ideal es material seleccionado, para aguantar esta deformación. Entonces la tubería en este caso se debería estar tapada, ya que es un tubo que debe ser probado en las condiciones que va a estar en servicio. Como el tubo se deforma con la carga de tierras, si la prueba se realiza sin realizar el arriñonamiento del tubo, con todas las juntas descubiertas y la prueba es correcta, en el proceso posterior de tapado si no se hace bien puedes cambiar la condición del tubo y pueden aparecer fugas en alguna junta. En este tubo no es lo mismo probar con una carga de 5 mts de tierras, que destapado. Tampoco pasaría nada si se dejan 1 de cada 10 juntas sin destapar si lo pide la Dirección de Obra, para comprobar alguna junta in situ. - PRESENTACION

19 DIÁMETRO Y PRESIÓN Vamos a ver algunos:El diámetro y la presión están muy ligados en cualquier prueba de presión, ya que son las características de la conducción que marcan los empujes de la tubería. El diámetro junto con la longitud del tramo determinan además, el volumen necesario de agua para llenar la tubería para las pruebas. Como regla general y es evidente, cuanto mayor es la presión y el diámetro, los empujes de la tubería son mucho mayores. Para calcular el empuje de una tubería en el tapón de prueba se efectúa mediante la siguiente fórmula: Empuje (kg) = Presión en atm (Kg/cm2) x Superficie del tapón de prueba (cm2). EJEMPLO 3 - El empuje se utiliza para dimensionar los anclajes de la tubería, que veremos más adelante e influye mucho en el coste tanto técnica, como económicamente de la ejecución de la prueba. Para presiones muy altas es importante tomar en las pruebas de presión todas las medidas de seguridad que se puedan, en este caso es muy importante revisar y diseñar perfectamente todos los elementos de la prueba. Normalmente en las pruebas no existen accidentes, pero hay que tener en cuenta que cuanto mayor es el esfuerzo, mayor es el peligro potencial. Vamos a ver algunos: Como se puede comprobar cuanto menor es el diámetro y la presión, menor es el empuje en los extremos de la prueba. Pero la presión es determinante y se puede ver como diámetros menores, tienen mayor empuje que diámetros mayores con una presión más alta, como es el caso de la tubería de DN1400 a PN10 y DN800 PN10 comparada con la tubería de DN1800 PN6 y DN1000 PN6. - PRESENTACION

20 TRAZADO DE LA CONDUCCIÓNEl trazado de la tubería condiciona: La instalación El longitudinal de presiones El número de piezas especiales (codos, ventosas, desagües) Se debe tener presente en todo momento y es importante evitar pendientes fuertes, aunque es bueno que las tuberías tengan algo de pendiente, no son buenos los trazados sinuosos y es correcto colocar muchas ventosas, como desagües para facilitar las maniobras de la conducción. Se deben localizar perfectamente los cambios de pendiente y de presiones en el longitudinal de la tubería. En las pruebas de presión el trazado puede condicionarnos la elección de los tramos de prueba, los anclajes de las piezas, el llenado de la tubería, los puntos altos y bajos, la presión de prueba, etc. Para ello vamos a comentar dos ejemplos reales de tubería de PRFV y de hormigón con camisa de chapa. - PRESENTACION

21 TRAZADO DE LA CONDUCCIÓNPrueba tubería PRFV: es un tramo de 1574 ml de una red de riego, con las cotas de los extremos en el nudo inicial de 812 m y en el nudo final de 816 m. La cota mínima, que es la que tenemos que considerar siempre en una prueba de presión para la presión, en este caso no coincide con los extremos que suele ser lo habitual en las pruebas de presión y es de 806 m, ver gráfico 1. Para esta prueba se lleno la tubería por el punto bajo (desagüe), pero en los tapones de prueba es donde se midió y se dio la presión durante la prueba. El tramo de prueba es un tramo de gravedad, el golpe de ariete se puede considerar nulo y el Director de Obra en vez de tomar como referencia la piezométrica para la prueba que sería en este caso la MDP (máxima presión de diseño), decidió probar la tubería considerando la presión nominal de los tubos (PN10) y quiso probar según la UNE-805 con 1 atm más. Por lo que en el punto más bajo la presión debía ser 11 atm. Para ello como puede verse en el nudo inicial y final los tapones en la prueba marcaban 10,40 atm y 10,00 atm. Por lo que el condicionante en este caso era el punto más bajo. - PRESENTACION

22 TRAZADO DE LA CONDUCCIÓNSi hubiera habido en este caso cambio de presiones, por ejemplo que los primeros metros correspondientes a los nudos 105,106 y 107 hubieran tenido una cota superior a 832,5 atm, con tubos de PN6 hubiéramos salvado el tramo. La presión de prueba hubiera salido de la envolvente máxima posible de los dos tramos (7 atm para el tramo de PN6 y 11 atm para el tramo de PN10), sin superar en ningún caso 7 atm en el primer tramo y 11 en el segundo. Como puede verse en el gráfico 2. - PRESENTACION

23 TRAZADO DE LA CONDUCCIÓN- Prueba tubería de hormigón postesado con camisa de chapa: es un tramo de una impulsión de 1080 ml con dos presiones PN6 y PN10, de una red de abastecimiento. La cota de los extremos del tramo es de 882 ml y 861 ml, uno de los extremos coincide con el punto más bajo. El punto bajo es por donde se lleno la tubería y se controló la presión. La norma utilizada fue la UNE-805 considerando el golpe de ariete calculado, por lo que la prueba fue a una presión de 1 atm superior de la MDP (presión de diseño). Ver gráfico 3. - PRESENTACION

24 LONGITUD TRAMOS PRUEBALa nueva norma UNE-805 no habla expresamente de la longitud de las pruebas, normalmente en toda la bibliografía y normas anteriores sobre pruebas, se habla y se aconsejan pruebas de longitudes que van desde 500 a 1500 ml. Nuestra experiencia es que cuanto menores son las longitudes mayor es el control sobre la instalación de la tubería. Normalmente las obras tienden a pruebas de menor longitud al comienzo de la obra y conforme avanza la obra, si las pruebas obtienen resultados correctos, se va aumentando la longitud de estas, ya que se minoran los costes. Como ya hemos hablado también depende del tramo de prueba y de la disponibilidad del agua. En muchas obras se prueba entre válvulas de corte, que se suelen colocar cada 4-5 Km, pero el riesgo de fuga es mayor y si hay este fallo, lo tendremos menos localizado. Cuando hay un problema de fuga en este tipo de pruebas, se vuelve su localización, un trabajo muy costoso. Lo normal es que las pruebas se efectúen al final de las obras y muy pocas veces se llevan a la vez que la instalación de la tubería, como debería ser aconsejable. Las obras tienen unos plazos y las pruebas cuando no salen bien pueden provocar un aumento de plazo, por lo que la elección de pruebas de grandes longitudes, si hay un mal montaje, puede resultar caro y provocar tensiones innecesarias. - PRESENTACION

25 SUBPRESIONES/GOLPE DE ARIETELa presión de prueba con la nueva norma UNE-805 es un aspecto muy importante y al que hay que prestarle mucha atención. Como hemos definido antes, podemos comprobar como la presión de prueba depende directamente del cálculo de la presión por golpe de ariete. Nuestra recomendación siempre es que en el proyecto la presión por golpe de ariete debe ser calculado, aunque suponga un mayor esfuerzo y complejidad en el proyecto, ya que este aspecto puede suponer un aumento del coste de la obra. Caso 1: Tenemos una conducción de hormigón postesado con camisa de chapa de diámetro 1500 mm, donde la presión de servicio en el tramo es de 7,75 atm, el golpe de ariete esta calculado y es de 1,5 atm. Por lo que el tubo se clasifica con DP (presión de diseño)/ MDP (presión máxima de diseño)/ STP (presión de prueba), que en este caso es de DP-7,75/ MDP-9,25/STP-10,25 atm. Supongamos que este tubo tiene un coste de 100 unidades monetarias/ml. Caso 2: Tenemos la misma conducción pero sin el golpe de ariete calculado y esta estimado en 2 atm. Por lo que el tubo se clasifica en este caso con DP-7,75/ MDP-9,75/STP-14,62 atm. Este tubo tiene un coste de 110 unid. monet./ml. Imaginando que la tubería tiene un coste de 3 millones de euros, el coste en el caso 1 es un 10% inferior al caso 2, por lo que el coste que se puede ahorrar sólo en la tubería únicamente por tener el golpe de ariete calculado es de €. No tenemos en cuenta además el coste de sobredimensionar los anclajes de las pruebas, anclajes de las piezas especiales y de los elementos especiales (válvulas, ventosas, desagües, bridas, etc.). Encima la complejidad y dificultad de la prueba es mayor, cuanto mayor es la presión. Es decir, es muy importante en una conducción que el golpe de ariete este calculado para facilitar a la obra el ahorro en coste y la ejecución de las pruebas. - PRESENTACION - EJEMPLO 4 -

26 EL TAPADO Y EL RELLENO (1/2)Como hemos hablado antes depende de la tubería que estamos instalando, el tipo de junta y las características de la obra que estamos ejecutando. Como resumen: Tubería de hormigón con camisa de chapa y junta soldada: comprobación con líquidos penetrantes de la soldadura, se puede tapar la tubería. -Tubería de hormigón con camisa de chapa y junta elástica: si es posible y no hay riesgos de accidentes y flotabilidad, dejar las juntas descubiertas durante la prueba, de manera que la tubería tenga un relleno hasta riñones o hasta el 70% del diámetro del tubo, dejando las juntas descubiertas y tapando el resto con caballones de material. -Tubería de PRFV: es recomendable el tapado completo de la tubería, se puede dejar alguna junta descubierta al azar, pero es un tubo que debe hacerse la prueba en las condiciones en las que se va a comportar en su vida útil. - PRESENTACION

27 EL TAPADO Y EL RELLENO (2/2)Es importante cumplir fielmente el tapado y el relleno de la tubería conforme a las recomendaciones del proyecto y del fabricante. Ya que el funcionamiento de la tubería depende de la cama de asiento, un buen arriñonamiento y un correcto tapado. En conducciones correctamente montadas es muy improbable que existan fugas. No es así cuando la tubería no esta bien instalada, aparecen blandones, punzonamientos por piedras de gran tamaño, aplastamientos, malos apoyos del tubo, etc. Cuando se decide dejar juntas descubiertas o no esta bien arriñonada la tubería existe el riesgo, como hemos dicho anteriormente, de la flotabilidad de los tubos. Este problema es más acusado en la tubería de PRFV, ya que pesa menos que la de hormigón, pero que se produce en ocasiones. Cuando flota un tramo de la conducción, es muy importante analizar tubo a tubo y junta a junta para descartar cualquier fallo. - PRESENTACION

28 LOS ANCLAJES (1/2) 1. Anclaje de los extremos de la prueba:Existen dos tipos de anclajes en una prueba los de los extremos de la prueba (tapones de la prueba) y los anclajes de los elementos singulares de la conducción (codos, reducciones, válvulas, ventosas y desagües). 1. Anclaje de los extremos de la prueba: Son elementos para contener los tapones de prueba se construyen en hormigón y tienen una estructura de acero ó madera para transmitir los esfuerzos del tapón de prueba al macizo de anclaje, normalmente son provisionales ya que únicamente se utilizan para la prueba y se calculan para aguantar el empuje de la presión. Por esta provisionalidad no siempre se les calcula, ni construye de manera rigurosa. Adjunto croquis y fotografías de algunos anclajes de prueba. Estos elementos se deberían de tratar de colocar en sitios de anclaje de piezas para aprovecharlos (válvulas, tes, codos), pero en muchas ocasiones se tienen que demoler. Al ser de hormigón es importante esperar el curado suficiente para obtener las resistencias necesarias, ya que si anticipamos la prueba, este hormigón puede romper por falta de resistencia. - PRESENTACION

29 LOS ANCLAJES (1/2) - PRESENTACION

30 LOS ANCLAJES (1/2) - PRESENTACION

31 LOS ANCLAJES (2/2) 2. Anclaje de elementos singulares:Los codos, las válvulas, las reducciones, bridas y las tes para desagüe y ventosa deben estar perfectamente instalados en el momento de la prueba. Los elementos deben estar bien dimensionados y deben tener en cuenta la presión de prueba, ya que normalmente es la mayor solicitación a la que van a estar sometidos. Tenemos experiencias en que nos hemos encontrado proyectos, sobretodo en regadío, donde estos elementos no estaban bien dimensionados o construidos y se ha producido algún percance. Normalmente en las pruebas hay elementos que no están instalados, aunque se debería probar con todos los elementos instalados (hidrantes, desagües, ventosa) y se prueba con purgas y bridas provisionales, que deben estar perfectamente dimensionados. - PRESENTACION

32 LOS ANCLAJES (2/2) Las piezas pueden ser de calderería tanto en la tubería de de hormigón con camisa de chapa y PRFV, también se pueden ejecutar en el caso del PRFV en este material. Las piezas de acero son más robustas y dan más flexibilidad, en tubo de hormigón con camisa de chapa se ejecutan soldadas y si es en PRFV se colocan con junta elástica utilizando un manguito tipo junta REKA. Mientras que las piezas de PRFV uniformiza el material de la conducción. Las piezas no se calculan para aguantar esfuerzos de tracción longitudinal, sólo se calculan a presión interior. En las piezas de calderería la tensión es muy similar a presión interior y tracción circunferencial, mientras que en PRFV la tensión a presión interior es cinco veces mayor que a tracción longitudinal. En estas piezas los anclajes es muy importante tener bien ancladas estas piezas, ya que se pueden provocar roturas en las pruebas. En la tubería de PRFV también hay que tener en cuenta que con la presión la tubería aumenta de diámetro, frente a los materiales semirígidos como el acero que ocurre en menor medida y el hormigón que es totalmente rígido. Tenemos experiencias de anclajes de piezas especiales con presión hechas en hormigón en masa con fisuras debido a las tracciones que se producen. Para evitar esto es imprescindible armar los macizos de hormigón para el anclaje. Hay que tomar precauciones cuando un tubo de PRFV pasa a través de una estructura o pared de hormigón, en zonas en donde la tubería necesita estar anclada, como codos, casetas de válvulas, tes de salida, etc. (juntas de neopreno, tubos cortos, aprovechar los manguitos) - PRESENTACION

33 LOS ANCLAJES (2/2) ANCLAJES VÁLVULAS - PRESENTACION ANCLAJES TES

34 LOS ANCLAJES (2/2) ANCLAJES CODOS - PRESENTACION

35 LOS ANCLAJES (2/2) - PRESENTACION

36 LOS ANCLAJES (2/2) - PRESENTACION

37 FALLOS FALLO 1: Este es un anclaje en una prueba en una zona de cambio de dirección, la tubería era de DN1100 y PN15. Primero ver que este macizo en principio se puede ver que hay que demolerlo una vez realizada la prueba de presión para colocar los codos, en segundo lugar es una conducción doble y la obra pretendía probar ambas tuberías a la vez. Calcularon el macizo de prueba y el volumen de hormigón necesario no les cabía en la cuña donde se encontraban los tapones de prueba y decidieron colocar todo el hormigón en masa, abriendo el macizo hacia la cara interna de la zanja, ya que en la cara externa estaba el camino de acceso a la obra y no podían efectuarlo, ya que esto hubiera sido lo correcto. Se puede comprobar en la fotografía inferior que en el estrechamiento el macizo de hormigón en masa se fisuró, ya que no era solidario todo el macizo de anclaje (no estaba armado el macizo y conectado), se decidió probar las tuberías de una en una, ya que la presión movió el macizo y no aguantaba con ambas tuberías en presión. - PRESENTACION EMPUJE

38 FALLOS FALLO 2: Estas fisuras se produjeron en anclajes de hormigón de piezas especiales en PRFV, donde la presión provoco un hinchamiento de la tubería de DN800 y PN10. En los macizos de anclaje de hormigón se cometieron dos errores, primero no se esperaron los días suficientes para que el curado del hormigón fuera el suficiente y en segundo lugar y más grave, los anclajes en este proyecto no estaban bien dimensionados ya que no contemplaban la utilización de una pequeña armadura para evitar la tracción producida por la presión interior en la conducción. Los macizos de anclaje deben armarse con una armadura, que tendrá en cuenta la deformación de la pieza debida por la presión interior. - PRESENTACION

39 FALLOS FALLO 3: Esta pieza especial se encontraba instalada en una tubería de DN1200 de PRFV y PN10, la pieza consistía en una reducción de 1200 a 800 y una derivación a 90º de DN1000. La obra únicamente anclo la reducción como puede verse y el cambio de dirección no lo contuvo con otro macizo de anclaje de hormigón, lo que provoco el día de la prueba, cuando se alcanzaba una presión cercana a la de prueba la rotura de la derivación de DN1000. La pieza se sustituyo, se anclo correctamente y la prueba se efectúo de nuevo sin ninguna incidencia. - PRESENTACION EMPUJE

40 FALLOS FALLO 4: En la fotografía se puede ver una válvula de cierre en una tubería de DN600 y PN10. La válvula se encontraba simplemente apoyada en el fondo de la arqueta donde estaba situada, se puede ver como pusieron dos puntales provisionales contra la pared de la arqueta, pero la válvula no estaba anclada. Utilizaron la válvula como cierre de un tramo de prueba y al llegar a 6 atm, el portabridas se desplazo y rompió. Se tuvo que vaciar el tramo de 2,5 Km de prueba, reparar el portabridas y anclar la válvula. La prueba se realizó dos semanas después correctamente. - PRESENTACION

41 FALLOS FALLO 5: Fuga en una soldadura de una pieza especial, detectada el día de la prueba de presión. - PRESENTACION

42 FALLOS FALLO 6: Reparación de una tubería de PRFV, donde en la prueba de presión encontramos un fallo en la calderería de acero del desagüe, como éste no tenía fácil acceso, ya que estaba embebido en el hormigón, tuvo la obra que demoler parte del macizo de anclaje de la pieza especial para repararlo. Esta demolición se hizo con una taladradora con todo el cuidado que se pudo. Pero el movimiento del macizo, produjo que la unión del tubo con la pieza se moviera, este desplazamiento desenchufo la tubería y dio fuga. Se hizo una unión química para la reparación de la junta y la prueba se realizo sin ninguna nueva incidencia. - PRESENTACION

43 TAPONES DE PRUEBA Los tapones de prueba se fabrican en acero, hay que calcularlos según la presión de prueba, normalmente se utiliza un chapón al que hay que colocarle una virola ó boquilla para que se pueda conectar a la tubería y se suelen rigidizar el chapón con algunos perfiles. Además el chapón debe tener al menos una llave de bola de diámetro mínimo de 80 mm para llenar la tubería y dos llaves de bola de 3/4-1/2 pulgada para colocar una purga y un manómetro para medir la presión. - PRESENTACION

44 TAPONES DE PRUEBA - PRESENTACION

45 EL LLENADO DE LA TUBERÍAPara llenar la tubería hay que intentar hacerlo desde el punto más bajo del tramo, para facilitar la salida del aire por los puntos más altos. Las pruebas según la normativa deben efectuarse con todos los elementos de la conducción instalados, precisamente para testar que funcionan. Para el llenado de la tubería se utilizan dos tipos de bomba, una para llenar la tubería que da mucho caudal con bajas presiones y otra bomba para dar la presión de la prueba, para caudales pequeños y presiones altas. El llenado de la tubería debe ser lento, dejando abierto los elementos que puedan dar salida al aire, que posteriormente se irán cerrando de abajo hacia arriba. En los puntos más altos es muy importante colocar grifos de purga. Con el llenado de la tubería y la fase preliminar de la prueba se busca: - Movimientos de recolocación de las uniones, piezas especiales, anclajes, válvulas, etc. - Expulsión del aire de los huecos y alojamientos en las uniones y en general de la tubería. - Saturación de agua del tubo, en los casos de materiales absorbentes (hormigón). - Deformación de los tubos, particularmente en el caso de que sean flexibles (PRFV). Durante el llenado se busca alcanzar la prueba de presión, para ello es necesario suministrar cantidades adicionales de agua para mantener la presión. Durante este periodo no debe haber pérdidas apreciables de agua, ni movimientos grandes de la tubería. Es importante durante esta fase, tomar todas las medidas adecuadas para evitar daños a las personas y los materiales en caso de que se produzcan fallos. La medida de la presión y el volumen de agua de be hacerse con precisiones no menores de 1 litro y 0,02 N/mm2, respectivamente. La prueba como hemos hablado consta del llenado, fase preliminar y fase principal. - PRESENTACION

46 ELEMENTOS DE LA PRUEBA MANOMETROS - PRESENTACION

47 ELEMENTOS DE LA PRUEBA BOMBAS DE LLENADO - PRESENTACION

48 ELEMENTOS DE LA PRUEBA ELEMENTOS SINGULARES - PRESENTACION