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Pruebas hidrostáticas en tuberías de PVC-Orientado: Procedimiento y Recomendaciones

04/07/2024

Pruebas hidrostáticas en tuberías de PVC-Orientado: Procedimiento y Recomendaciones

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Autor: MOLECOR

Blog: molecor.com

 
Las conducciones de tuberías TOM® de PVC-O de una red con presión, forman parte de un sistema integral que interactúa conjuntamente con el resto de equipos y elementos auxiliares que la conforman.
 
Para garantizar un óptimo funcionamiento de las redes compuestas de tuberías TOM® y otros elementos de conexión, no solo se debe acondicionar dichas redes a las singularidades del comportamiento geotécnico, y comprobar que el diseño y la ubicación de los elementos de seguridad necesarios son acordes a los requerimientos de la  explotación, sino que resulta fundamental garantizar la integridad de las tuberías y del resto de elementos que componen la red, a partir del sometimiento de las mismas a varias pruebas de presión con agua antes de su puesta en servicio.
 
Estas pruebas de presión, las cuales se aconseja que se realicen en un periodo máximo de 8 semanas después de la instalación de las mismas, vendrán dadas por la dirección de obra, así como el pliego de prescripciones técnicas del proyecto el cual prevalece sobre cualquier tipo de recomendación. 
 
Además, para llevar a cabo las pruebas de presión con las máximas garantías, éstas se deben efectuar por tramos, con la longitud fijada en el proyecto o por la dirección de obra conforme a las especificaciones recogidas en la norma UNE-EN 805:2000 "Abastecimiento de agua. Especificaciones para redes exteriores a los edificios y sus componentes".
 
La realización obligada de una prueba general de la red de distribución a través de los grupos motobomba de la estación de bombeo, no debe eximir de la consecución parcial de las pruebas efectuadas a los distintos tramos que conforman la red. Y, en relación con este punto, hay que tener en cuenta que un mismo tramo de prueba no debería estar compuesto por tuberías de distinto material, diámetro o rigidez nominal, a no ser que la dirección de obra dictamine lo contrario.
 
Cabe mencionar, también, la gran importancia de elegir de forma adecuada la clase y el timbraje de las tuberías, ya que éstas se verán sometidas a distintos esfuerzos y exigencias durante todo su ciclo de vida.
Además de la presión estática y el incremento de la pérdida de carga en impulsiones, se deben tener en cuenta el golpe de ariete, el cálculo de las sobrepresiones en aquellas redes en las que se hayan utilizado distintos materiales o distintos timbrajes, y el efecto del aire aprisionado en el interior de las instalaciones, además de las cargas estáticas y dinámicas.
 
Para dar comienzo a las pruebas de presión, primeramente, el proyectista debe especificar la presión o presiones de diseño (DP), la presión máxima de diseño (MDP) y las presiones de prueba de la red (STP) considerando todas las condiciones de caudal adecuadas. Una vez estudiada la presión a la que se probará la red (STP), hay que tener en cuenta que los anclajes estén dimensionados correctamente.
 
Normalmente la presión de prueba en obra (STP) viene fijada en el proyecto o es definida previamente al inicio de la obra, según el procedimiento o criterio de ensayo aceptado por la administración o dirección de obra competente. En caso contrario, las condiciones de ensayo son establecidas considerando previamente la presión de servicio prevista en régimen permanente, e incluyendo en la misma la máxima presión en explotación, la cual nunca debería ser superior a la presión máxima de diseño (MDP) de los componentes de la instalación.
 
 
 
El procedimiento de prueba de presión completo debe hacerse mediante las siguientes fases:
 
• Una fase de prueba preliminar. Que tiene como objeto crear las condiciones iniciales para las variaciones de volumen dependientes de la presión, del tiempo y de la temperatura. Para ello, se debe estabilizar la parte de la conducción a ensayar permitiendo la mayor parte de los movimientos y permitir el incremento de volumen dependiente de la presión.
 
• Una fase de prueba de purga. que permite la estimación del volumen de aire remanente en la conducción. La presencia de aire reduciría la precisión de la prueba de pérdida de presión y la prueba de pérdida de agua.
 
• Una fase de prueba principal. En este caso podemos distinguir dos métodos: un método de prueba de caída o pérdida de presión y un método de prueba de pérdida de agua, pudiendo ser la presión de prueba elegida a criterio de la dirección de obra o establecida según las recomendaciones establecidas en la Norma UNE-EN 805:2000.
 


A) Método de prueba de caída o pérdida de presión

 
El valor que se adopte para la presión de prueba (STP) dependerá de que en el diseño de la red se haya calculado con detalle el posible golpe de ariete que pudiera producirse, por el contrario, que simplemente se haya realizado una estimación del mismo.
 
En los casos en los que el golpe de ariete ha sido calculado en detalle la fórmula a aplicar será:
 
STP = MDPc + 100 kPa
 
 
 
 
Donde:
 
STP: presión de prueba de la red
MDP: presión máxima de diseño
 
Por el contrario, en los casos en los que el golpe de ariete no ha sido calculado, se considera como presión de prueba (STP) la presión de prueba máxima. En este caso, el “menor” de los dos valores de los supuestos analizados.
 
STP= MDPa x 1,5
ó
STP= MDPa + 500 kPa
 
Esta opción solo debería aplicarse considerándose en sí misma una deficiencia técnica de relevancia, ya que en estos casos pueden realizarse instalaciones cuyas presiones en explotación superen las MPD de las conducciones o equipos del sistema, y su eficiencia y durabilidad no sean compatibles con las exigencias de durabilidad requeridas por la propia norma.
 
 

B) Método de prueba de pérdida de agua

 
Una vez transcurrida la primera hora de la prueba, la pérdida de agua aceptable no debe exceder el valor calculado utilizando la fórmula siguiente:
 
 
  • ΔVmáx es la pérdida de agua admisible, en litros (l)
  • V es el volumen del tramo de conducción en prueba, en litros (l)
  • Δp es la caída de presión admisible durante la prueba (20 kPa para el PVC-O), en kilopascales (kPa)
  • Ew es el módulo de elasticidad del agua, en kilopascales (kPa)
  • ER es el módulo de elasticidad a flexión transversal de la pared del tubo, en kilopascales (kPa)
  • e es el espesor nominal del tubo, en metros (m)
  • D es el diámetro interior del tubo, en metros (m)
  • 1,2 es un factor de corrección que tiene en cuenta, entre otros aspectos, el efecto del aire residual existente en la tubería.
 
Si durante la realización de esta etapa principal el descenso de presión o las pérdidas de agua superan los valores admisibles indicados previamente, se debe proceder a la corrección de los defectos observados, para así proceder a repetir esta etapa principal hasta superarla con éxito.
 


Conclusiones

 
Como conclusión, cabe destacar que la presión de prueba máxima nunca debería superar la presión máxima de diseño de las conducciones y resto de elementos o componentes del sistema, ya que esto supondría un error y una contradicción técnica que incide en la durabilidad de los elementos de la red, siendo la causa principal de sobrecostes de explotación.
 
Los conocimientos y medios técnicos disponibles nos permiten diseñar las redes actuales incluyendo en la mayoría de los casos los cálculos de todas las tensiones que deben soportar las tuberías en fase de explotación.
 
No se considera necesario hacer trabajar a una red en umbrales de presión en los que nunca debería hacerlo, obviamente, si los cálculos de nuestro diseño son correctos.
 
La fase de pruebas de presión de una red hidráulica debe estar prevista y planeada, debiendo estar establecidos claramente los puntos de llenado, presurización y purga de forma previa, valorando en todos los casos el perfil longitudinal del tramo a probar. Así mismo, los equipos han de ser los adecuados a las necesidades, tanto de llenado como de presurización, recordando que son procesos completamente distintos.
 
Dejar esta fase de la ejecución de una red hidráulica en manos inexpertas puede malograr lo hecho anteriormente como consecuencia de una mala planificación que lleva asociada un llenado precipitado por un punto de la red inadecuado, una purga insuficiente o un presurizado acelerado.
 
Es importante destacar además la seguridad de las personas que participan en el proceso, ya que se deben tomar cuantas medidas sean necesarias para preservarla. Las presiones a las que se somete la tubería y todos los elementos que conforman el sistema, son muy elevadas, por lo que todos los elementos deben estar debidamente sujetos y la zona de prueba aislada y protegida.


 

 

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