diferencias entre pruebas para tuberías con presión y tuberías sin presión
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DIFERENCIAS ENTRE PRUEBAS PARA TUBERÍAS CON PRESIÓN Y TUBERÍAS SIN PRESIÓN
septiembre 30, 2014 By rodolfo Leave a Comment
1) Tuberías con presión
En tuberías plásticas se realizan las pruebas de presión de acuerdo con:
a) Según lo indicado en el antiguo “Pliego de prescripciones
técnicas generales para TUBERÍAS de abastecimiento de agua
del MOPU de 1974”. La presión interior de la prueba en zanja de la
tubería será tal que se alcance en el punto más bajo del tramo en
prueba una con cuatro (1,4) veces la presión máxima de trabajo. Se
realiza con agua.
b) O lo indicado en la norma UNE-EN 805. “Abastecimiento de Agua.
Especificaciones para redes exteriores a los edificios y sus
componentes”. La presión de prueba de la red (STP) debe calcularse a
partir de la presión máxima de diseño (MDP). También se realiza con
agua.
El apartado A.27 de la norma UNE-EN 805 indica un método alternativo
aplicable a las conducciones que tienen un comportamiento
viscoelástico, tales como las conducciones de PE y PP, y se basa en la
fluencia que caracteriza a estos materiales.
2) Tuberías sin presión
En estas tuberías, el líquido circula por gravedad y se realiza la prueba
de estanquidad de acuerdo con:
a) “Pliego de prescripciones técnicas generales para TUBERIAS
de saneamiento de poblaciones del MOPU de 1986”. Se realiza con
agua.
b) Siguiendo lo contemplado en la norma UNE-EN 1610: Instalación y
pruebas de acometidas y redes de saneamiento. Se realiza con agua o
con aire, según lo indicado en la figura siguiente:
>>>>>> Comentarios en Linkedin
(Grupo AIDT – Asociación de ingenieros y diseñadores de tuberías)
Dentro de este grupo, se ha debatido la siguiente pregunta:
¿ Es posible realizar la prueba hidráulica con aire en lugar de agua ?
Considero muy interesante lo allí debatido, por lo que lo expongo a
continuación:
• Francisco Sarti Balsalobre
Presidente de la Asociación Española de Ingenieros y Diseñadores de
Tuberías.
Esta pregunta se plantea recurrentemente en la AIDT. La posición de
los expertos es de extremada cautela, solo usar en baja presión, y con
los límites que establece el Código, que suele ser de 1,1 veces la
máxima presión de diseño.
Llevamos esta pregunta de nuevo al grupo de discusión en Linkedin
porque cada día surgen nuevas situaciones que ilustran este tema.
No hemos querido dejar pasar la oportunidad de ilustrar este debate
con unas imágenes cedidas por nuestro colaborador habitual D. Alberto
Jiménez.
• Mariano Martínez González
Técnico de Proyectos en Repsol Petróleo, S.A.
PRUEBA NEUMÁTICA
No estará permitida la prueba neumática de tuberías, recipientes o
equipos, salvo que lo autorice por escrito la Propiedad o su
Representante, como una alternativa a la Prueba Hidrostática.
Esta prueba, reviste un mayor riesgo que la prueba hidráulica, puesto
que implica un peligro de liberación de energía almacenada en un gas
comprimido. Previamente, será necesario realizar una inspección del
circuito o recipiente incluido en la prueba y confeccionar un planning
detallado con las etapas de aplicación, incluyendo tiempo de
mantenimiento de las presiones durante cada etapa, así como la
definición del plan de seguridad a aplicar para tal evento.
Los Códigos ASME B 31.1 y B31.3, permiten la realización de este tipo
de prueba, sólo cuando no sea posible realizarlo por el sistema
hidráulico:
A) Cuando los sistemas de tuberías están diseñados de modo que no
pueden ser llenados con agua.
B) Cuando los sistemas de tuberías probados, deban ser usados
posteriormente, en servicios donde las trazas del medio de prueba sea
inaceptable.
B.31.3. 345.5.4. Prueba de presión neumática. La presión de prueba no
debe ser inferior a 1,1 veces la presión de diseño y no debe exceder el
valor menor de:
(a) 1,33 veces la presión de diseño
(b) la presión que produciría un esfuerzo nominal de presión por encima
del 90% del límite elástico de cualquiera de los componentes a la
temperatura de prueba.
B.31.1. 137.5.5. Prueba de presión neumática. La presión de prueba
neumática no deberá ser inferior a 1,2 ni mayor de 1,5 veces la presión
de diseño del sistema de tuberías.
Por mi experiencia, sólo conozco que se haya realizado prueba
neumática y a baja presión (tomando las precauciones de seguridad
reglamentarias), en los colectores de tubería de gas y de gran diámetro
(36” en adelante), como por ejemplo los de sistema de antorcha,
aspiraciones de compresores, etc.
• JUAN ANTONIO PEÑA MARRUFO
INGENIERO DISEÑO en COTALABARRO SL
Muy completo el comentario de Mariano.
Pero me gustaría hacer un inciso a la frase que dice: << . . . Esta
prueba, reviste un mayor riesgo que la prueba hidráulica, puesto que
implica un peligro de liberación de energía almacenada en un gas
comprimido . . . >>.
Observar que aunque reviste un mayor riesgo, la prueba hidráulica no
está exenta de que durante la misma surjan problemas y situaciones
peligrosas por fallo del montaje ó fallo de algún elemento. Liberando la
energía almacenada del fluido a presión de forma abrupta y explosiva
durante el periodo que dure la prueba hidrostática.
Se pueden ocasionar roturas, que alguna unión deslice por error de
diseño ó ejecución, que vuelen trozos de tuberías, o alcance el chorro
del fluido a las personas provocando daños leves ó severos.
• Rodolfo Vegas Calderón
Blogger tuberías plásticas
Desde que salió la norma UNE-EN 1610 es posible realizar las pruebas
de estanquidad (que no de presión hidráulica) con aire, según indico
en este post.
• JUAN ANTONIO PEÑA MARRUFO
INGENIERO DISEÑO en COTALABARRO SL
Rodolfo, la prueba de la norma UNE-EN 1610 es exclusiva para tuberías
de redes sin presión, es decir de redes de fluidos por gravedad y como
indicas se trata de una prueba de estanqueidad.
• Mariano Martínez González
Técnico de Proyectos en Repsol Petróleo, S.A.
Juan Antonio. Estoy de acuerdo contigo, en que la prueba de presión
hidráulica, puede entrañar algún riesgo; pero no es comparable al que
se asume en una prueba de presión neumática, cuando esta se realiza a
presiones iguales o superiores a los 7 Kg/cm2.
Como dice el código ASME en 345.1 Prueba requerida de fugas (2) Una
prueba neumática presenta un peligro no permitido por la posible
liberación de energía almacenada en el gas comprimido.
Un documento gráfico que expresa fielmente todo lo dicho
anteriormente, es la fotografía que se acompaña en la apertura de este
debate. Otro concepto que puede dar una ligera idea, entre el riesgo de
ambas pruebas, es comparar el efecto de la explosión de dos globos de
goma, uno inflado con aire y el otro relleno de agua; ambos fluidos a la
misma presión manométrica.
También estoy de acuerdo, en que la norma UNE-EN-1610, no tiene
aplicación alguna, sobre las pruebas de presión en tuberías metálicas y
conteniendo fluidos a presión, tóxicos y/o inflamables, según calificación
de categorías por ASME B.31.
• JUAN ANTONIO PEÑA MARRUFO
INGENIERO DISEÑO en COTALABARRO SL
Mariano no pretendía con mi comentario comparar el riesgo que
representa una prueba neumática con el de una prueba hidráulica, la
prueba neumática es comparativamente mucho más destructiva en caso
de fuga. Estoy totalmente de acuerdo con lo que dices y nos podemos
remitir a las fotos de Alberto, las cuales me las había pasado hace ya
algún tiempo y habíamos comentado.
Solo quería llamar la atención, porque en alguna prueba de presión
alguna persona experimentada escuchó una fuga y en lugar de
apartarse de la misma, fue siguiendo el ruido para observar donde se
localizaba la misma, con la mala suerte que estalló la unión delante de
él y salió despedido algunos metros con alguna contusión por los golpes.
Muchas veces durante los ensayos, podemos perder en campo, el orden
de magnitud de las fuerzas a las que están sometidas las conducciones,
por la confianza que nos da que habitualmente no suele ocurrir nada y
se le pierde la prudencia y el respeto a la seguridad.
Pero las personas que están a pie de campo, están expuestas a los
riesgos que anteriormente he comentado en caso de rotura en prueba
hidráulica.
Por ejemplo: para una tubería de 300 mm sometida a una presión de 7
Kg/cm2, tenemos una fuerza en la sección normal del tubo de unas 5
toneladas, si tuviéramos una apertura lateral la fuerza sería menor;
pero lo suficiente, para que dañe a las personas próximas o lance algún
objeto roto ó suelto.
• Jaime Sogas Paramio
Técnico jefe energía en Saica Group
En alguna ocasión hemos realizado alguna prueba neumática a presión
de 1,1 veces la de diseño, en ciertos recipientes a presión de la red de
aire seco (pequeños, en dimensiones). Como medida de seguridad, no se
permitía el acceso al edificio donde se ubican estos equipos, a ninguna
persona durante la prueba, salvo para la comprobación periódica del
manómetro. Actualmente, nos estamos planteando desestimar
totalmente este tipo de pruebas, por su inherente riesgo.
Prueba de ESTANQUIDAD de la tubería instalada en SANEAMIENTO
agosto 21, 2013 By rodolfo 1 Comment
(Terreno
con nivel freático alto)
Según el “Pliego de prescripciones técnicas generales para TUBERIAS
de saneamiento de poblaciones” del MOPU de 1986
Apartado 1.5.- PRESIÓN INTERIOR
Como principio general la red de saneamiento debe proyectarse de modo que en
régimen normal, las tuberías que la constituyen no tengan que soportar presión
interior.
Sin embargo, dado que la red de saneamiento puede entrar parcialmente en carga
debido a caudales excepcionales o por obstrucción de una tubería deberá resistir
una presión interior de 1 kP/cm2 (0.098 MPa).
Cuando se prevean por el proyectista circunstancias que justifique incluir en el
proyecto tramos en carga, deberá determinar la máxima presión previsible y
proyectar dichos tramos de acuerdo con lo dispuesto en el“ Pliego de
Prescripciones Técnicas Generales para Tuberías de Abastecimiento de
Agua ”. 1974.
Apartado 13.- PRUEBAS DE LA TUBERÍA INSTALADA
13.1 Pruebas por tramos.
Se deberá probar al menos el diez por ciento de la longitud total de la red, salvo
que el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares fije otra distinta. El Director
de la Obra determinará los tramos que deberán probarse.
Una vez colocada la tubería de cada tramo, construidos los pozos y antes del
relleno de la zanja, el Contratista comunicará al Director de Obra que dicho tramo
está en condiciones de ser probado. El Director de Obra en el caso de que decida
probar ese tramo fijará la fecha, en caso contrario autorizará el relleno de la
zanja.
La prueba se realizará obturando la entrada de la tubería en el pozo de aguas
abajo y cualquier otro punto por el que pudiera salirse el agua; se llenará
completamente de agua la tubería y el pozo de aguas arriba del tramo a probar.
Transcurridos treinta minutos del llenado se inspeccionarán los tubos, las juntas y
los pozos, comprobándose que no ha habido pérdida de agua.
Todo el personal, elementos y materiales necesarios para la realización de las
pruebas serán de cuenta del Contratista.
Excepcionalmente, el Director de Obra podrá sustituir este sistema de prueba por
otro suficientemente constatado que permita la detección de fugas.
Si se aprecian fugas durante la prueba, el Contratista las corregirá procediéndose
a continuación a una nueva prueba. En este caso el tramo en cuestión no se tendrá
en cuenta para el cómputo de la longitud total a ensayar.
13.1 Revisión general
Una vez finalizada la obra y antes de la recepción provisional, se comprobará el buen funcionamiento de la red vertiendo agua en los pozos de registro de cabecera o, mediante las cámaras de descarga si existiesen, verificando el paso correcto de agua en los pozos registro aguas abajo.El Contratista suministrará el personal y los materiales necesarios para ésta prueba.Nota de Rodolfo Vegas
Aunque el referenciado Pliego aquí indicado es de 1986 es interesante observar el
procedimiento de la prueba de estanquidad y los parámetros de la misma.
Próximamente escribiré un artículo de acuerdo con el último procedimiento que
viene indicada en la UNE-EN 1610: Instalación y pruebas de acometidas y redes de
saneamiento y observar cómo ha ido evolucionando esta prueba, te adelanto que
esta norma lo contempla y que ya se están realizando pruebas de estanquidad con
aire en lugar de agua.
En algunas obras y según el criterio del Director de Obra, considera la prueba
satisfactoria sino baja el nivel de agua del Pozo de Registro. Otro criterio es que la
presión de prueba sea de 0.5 bar (5 m.c.a.) en lugar de 1 bar.
>>> Tanto si has realizado como si no te han exigido esta prueba, me gustaría
conocer tu opinión sobre la misma, dejando un comentario.
Prueba de PRESIÓN de la tubería instalada en ABASTECIMIENTO
agosto 14, 2013 By rodolfo 7 Comments
Según el “Pliego de prescripciones técnicas generales
para TUBERÍAS
de abastecimiento de agua” del MOPU de 1974
Apartado 11.- PRUEBAS DE LA TUBERÍA INSTALADA
11.1 Pruebas preceptivas.
11.1.1 Son preceptivas las dos pruebas siguientes de la tubería instalada en la
zanja.
Prueba a presión interior.
Prueba de estanquidad.
El contratista proporcionará todos los elementos precisos para efectuar estas
pruebas, así como el personal necesario; la Administración podrá suministrar los
manómetros o equipos medidores si lo estima conveniente o comprobar los
suministrados por el contratista.
11.2 Prueba de presión interior.
11.2.1 A medida que avance el montaje de la tubería se procederá
a pruebas parciales de presión interna por tramos de longitud fijada por
la Administración. Se recomienda que estos tramos tenga longitud
aproximada a los quinientos (500) metros, pero en el tramo elegido la
diferencia de presión entre el punto de rasante más bajo y el punto de
rasante más alto no excederá del diez por ciento (10 por 100) de la
presión de prueba establecida en 11.2.6.
11.2.2 Antes de empezar la prueba deben estar colocados en su posición
definitiva todos los accesorios de la conducción. La zanja debe estar parcialmente
rellena, dejando las juntas descubiertas.
11.2.3 Se empezará por llenar lentamente de agua el tramo objeto de la
prueba, dejando abiertos todos los elementos que puedan dar salida al aire, los
cuales se irán cerrando después y sucesivamente de abajo hacia arriba una vez se
haya comprobado que no existe aire en la conducción. A ser posible se dará
entrada al agua por la parte baja, con lo cual se facilita la expulsión del aire por la
parte alta. Si esto no fuera posible, el llenado se hará aún más lentamente para
evitar que quede aire en la tubería. En el punto más alto se colocará un grifo
de purga para expulsión del aire y para comprobar que todo el interior del
tramo objeto de la prueba se encuentra comunicado en la forma debida.
11.2.1 La bomba para la presión hidráulica podrá ser manual o
mecánica, pero en este último caso deberá estar provista de llaves de
descarga o elementos apropiados para poder regular el aumento de
presión. Se colocará en el punto más bajo de la tubería que se va a
ensayar y estará provista de dos manómetros, de los cuales uno de ellos
será proporcionado por la Administración o previamente comprobado
por la misma.
11.2.2 Los puntos extremos del trozo que se quiere probar se
cerrarán convenientemente con piezas especiales que se apuntalarán
para evitar deslizamientos de las mismas o fugas de agua, y que deben
ser fácilmente desmontables para poder continuar el montaje de la
tubería. Se comprobará cuidadosamente que las llaves intermedias en el
tramo en prueba, de existir, se encuentren bien abiertas. Los cambios
de dirección, piezas especiales, etc., deberán estar anclados y sus
fábricas con la resistencia debida.
11.2.3 La presión interior de la prueba en zanja de la tubería será
tal que se alcance en el punto más bajo del tramo en prueba una con
cuatro (1,4) veces la presión máxima de trabajo en el punto de más
presión. La presión se hará subir lentamente, de forma que el
incremento de la misma no supere un (1) kilogramo por centímetro
cuadrado y minuto.
11.2.4 Una vez obtenida la presión, se parará durante treinta
minutos, y se considerará satisfactoria cuando durante este tiempo el
manómetro no acuse un descenso superior a raíz cuadrada de p quintos
(raíz cuadrada p/5 ), siendo p la presión de prueba en zanja en
kilogramos por centímetro cuadrado. Cuando el descenso del
manómetro sea superior, se corregirán los defectos observados
repasando las juntas que pierdan agua; cambiando si es precios algún
tubo; de forma que al final se consiga que el descenso de presión no
sobrepase la magnitud indicada.
11.2.5 En el caso de tuberías de hormigón y de amianto-cemento,
previamente a la prueba de presión se tendrá la tubería llena de agua,
al menos veinticuatro (24) horas.
11.2.6 En casos muy especiales en los que la escasez de agua u
otras causas hagan difícil el llenado de la tubería durante el montaje, el
contratista podrá proponer, razonadamente, la utilización de otro
sistema especial que permita probar las juntas con idéntica seguridad.
La Administración podrá rechazar el sistema de prueba propuesto si
considera que no ofrece suficiente garantía.
11.2 Prueba de estanquidad
11.2.1 Después de haberse completado satisfactoriamente la prueba de
presión interior, deberá realizarse la de estanquidad.
11.2.2 La presión de prueba de estanquidad será la máxima estática que exista
en el tramo de la tubería objeto de la prueba.
11.2.3 La pérdida se define como la cantidad de agua que debe
suministrarse al tramo de tubería en prueba mediante un bombín
tarado, de forma que se mantenga la presión de prueba de estanquidad
después de haber llenado la tubería de agua y haberse expulsado el
aire.
11.2.4 La duración de la prueba de estanquidad será de dos horas,
y la pérdida en este tiempo será inferior al valor dado por la fórmula:
V = K L D
en la cual:
V = pérdida total en la prueba, en litros.
L = longitud del tramo objeto de la prueba, en metros.
D = diámetro interior, en metros.
K = coeficiente dependiente del material.
Según la siguiente relación:
Hormigón en masa: K = 1,000
Hormigón armado con o sin camisa: K = 0,400
Hormigón pretensado: K = 0,250
Fibrocemento: K = 0,350
Fundición: K = 0,300
Acero: K = 0,350
Plástico: K = 0,350
11.2.5 De todas formas, cualesquiera que sean las pérdidas fijadas,
si éstas son sobrepasadas, el contratista, a sus expensas, repasará todas
las juntas y tubos defectuosos; asimismo está obligado a reparar
cualquier pérdida de agua apreciable aún cuando el total sea inferior al
admisible.
Nota de Rodolfo Vegas
En mi opinión, los plásticos no absorben agua, por lo que no entiendo que después
de haber hecho la prueba de presión que es más exigente, haya que hacer la
prueba de estanquidad. Quizá sí afecte a otros materiales como el Hormigón que sí
absorbe agua. Otro sistema para hacer la prueba de presión es seguir lo indicado
en la norma UNE-EN 805 y que más adelante escribiré un articulo.
UNE-EN 805. Abastecimiento de agua. Especificaciones para redes exteriores a los
edificios y sus componentes.
>>> Aunque este Pliego es muy antiguo, de 1974 ¿Por qué crees que después de
hacer la prueba de presión, exige la de estanquidad o estanqueidad?, se puede
decir de las dos manera