manual de pruebas hidrostáticas

8/12/2019 Manual de pruebas hidrostáticas

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C O R P O R A C I Ó N

V E R S A C O R P

2 D A . A V . D E L A SD E L I C I A S – E D I F .

P O R T A L P L A Z A I - P I S O

1 – O F I C I N A 1 C

S A B A N A G R A N D E –

C A R A C A S / V E N E Z U E L A

T e l é f o n o : 0 2 1 2 - 7 6 2 7 6 7 2

1 5 / 0 9 / 2 0 1 0

ELAINE COLMENARES

PRUEBA

HIDROSTÁTICA

EN TUBERÍA

POLIETILENO DE

ALTA DENSIDAD



2

1. Contenido

2. INTRODUCCIÓN 4

3. OBJETIVOS 5

3.1 Objetivo General 5

3.2 Objetivos Específicos 5

4. BASES TEÓRICAS 6

4.1 POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (PEAD) 6

4.2 VENTAJAS Y CARACTERÍSTICAS DEL PEAD 6

4.3 USOS DEL PEAD 8

5. GRÁFICA DE VIDA ÚTIL DEL TUBO PEAD 9

5.1 IDENTIFICACIÓN DE LA TUBERÍA DE PEAD 10

6. METODOLOGÍA 12

6.1 SOLDADURA A TOPE O TERMOFUSIÓN 12

6.1.1 General 12

6.2 Consideraciones Generales de Tablas y Procedimiento 18

6.3 INSPECCIÓN DE SOLDADURA 19

6.4 PRUEBA HIDROSTÁTICA 20

6.4.1 Procedimiento 20

6.4.2 METODO 2 226.4.3 Consideraciones 24

7. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO 25

7.1 SOLDADURA A TOPE 25

7.1.1 Materiales y equipo 25

7.1.2 Partes Del Equipo 25



3

7.1.3 PRUEBA HIDROSTÁTICA 29

7.2 CONSIDERACIONES DE SEGURIDAD 30

8. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL ENSAYO 31

9. MEMORIA FOTOGRÁFICA 34

9.1 Soldadura de la tubería 34

9.1.1 Identificación de la tubería. 34

9.1.2 Aspecto inicial de la tubería. 34

9.1.3 Alineación inicial de la tubería. 35

9.1.4 Biselando el tubo. 35

9.1.5 Aspecto después de la fresadora y limpieza de la superficie. 36

9.1.6 Alineación después de la aplicación de la fresadora 36

9.1.7 Aplicación del elemento térmico. 37

9.1.8 Formación de la rebaba. 37

9.1.9 Quitando el elemento térmico 38

9.1.10 Proceso de unión de extremos de la tubería 38

9.1.11 Unión final de la tubería 38

9.1.12 Aspecto después de la soldadura en los extremos 39

9.1.13 Aspecto final de la soldadura de la tubería 39

9.2 Prueba hidrostática 40

9.2.1 Montaje de la tubería para la prueba 40

9.2.2 Bomba utiliza en la prueba 41

9.2.3 Sistema de medición de presión 41

9.2.4 Sistema de bombeo armado. 42

9.2.5 Fugas en el sistema por la soldadura. 43

9.2.6 Presión de prueba mantenida por tres horas 43

9.2.7 Inspección de juntas después de las tres horas. 44

9.2.8 Presión de 250 psi 44

9.2.9 Inspección de juntas. 45

10. CONCLUSIONES 46

11. ANEXOS 47

12. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 51



4

2. INTRODUCCIÓN

El polietileno de alta densidad es uno de los materiales más versátiles

desde su descubrimiento; en la actualidad sus usos varían desde bolsas

plásticas, juguetes, envases de alimentos hasta aplicaciones mayores como

tuberías para gas, agua potable, aguas residuales entre otros. El polietileno de alta

densidad es un excelente material para ser usado en sistemas de tuberías para

desagües, abastecimientos da aguas blancas, gas, petróleo, entre otros, ya que

posee características que favorecen el traslado de de estas sustancias, sin que se

produzcan alteraciones químicas en el mismo, debido a la variación de la

temperatura y presión en el trayecto.

En los sistemas de tuberías, uno de los inconvenientes más comunes es en

el momento de realizar una junta, el proceso de soldadura de las tuberías de

PEAD, es un proceso simple pero delicado, en cuanto a su ejecución, ya que una

pequeña falla, podría generar perdidas en el sistema de aducción; generalmente

para verificar la soldadura se realizan pruebas hidrostáticas en una soldadura

modelo de escala real; este proceso se puede realizar de diferentes formas, sin

embargo la base de todo los ensayos esta en presurizar la tubería y someterla a

una presión mayor a la de diseño, según se establezca en el diseño original de la

tubería, este proceso debe ser vigilado periódicamente para verificar si hay algún

tipo de fugas en el sistema.

En este manual, se establece como objetivo principal el montaje de la

prueba hidrostática para la verificación de las soldaduras, para ello es necesario

seleccionar el método de ensayo adecuado, soldar la tubería según la

especificaciones de la tubería, colocar los sistemas de medición correctos y vigilar

la tubería durante el proceso de ensayo para detectar posibles fallas en el sistema.

*La información suministrada a continuación no debe ser usada como base única para la

elaboración del ensayo.



5

3. OBJETIVOS

3.1 Objetivo General

Evaluar la calidad de la soldadura a tope en una tubería de polietileno de

alta densidad (PEAD), a través de una prueba hidrostática, en la cual se cumplan

los criterios de resistencia establecidos por el fabricante, normas nacionales einternacionales.

3.2 Objetivos Específicos

• Investigar y analizar los métodos existentes para la elaboración de la

prueba hidrostática en tubos de PEAD, seleccionado el método que se

adapte mejor a las condiciones donde se encuentre ubicada la tubería.

• Realizar el proceso de soldadura en la tubería de PEAD, a través del

método de termo-fusión o soldadura a tope, según lo indique el manual de

la maquinaria a utilizar.

• Confeccionar el sistema de medición de presión, llenado y bombeo de la

tubería, para el correcto funcionamiento del sistema.

• Ensayar la tubería e inspeccionar periódicamente que el sistema se

mantenga en correcto funcionamiento durante el tiempo de ensayo.



4.1 POLIETILENO

El polietileno de alta densi

Se obtiene por poli

(1-200 atm), con cataliz

metálico sobre sílice o alú

química y térmica, así

superiores a las del polietil

también para fabricar prót

agua y combustible. Los ode identificación american

símbolo en la parte inferior.

4.2 VENTAJAS Y C

Según “performance pi

PEAD son las siguientes:

6

. BASES TEÓRICAS

E ALTA DENSIDAD (PEAD)

ad es un polímero de cadena lineal no ram

erización del etileno a presiones relativ

dor alquilmetálico (catálisis de Ziegler)

mina (procesos Phillips y Stardard Oil). S

como su opacidad, impermeabilidad y

eno de baja densidad. Se emplea en la c

sis, envases, bombonas para gases y con

jetos fabricados con HDPE se identifican,SPI (Society of the Plastics Industry), co

ARACTER STICAS DEL PEAD

pe” las características más resaltantes de

ificada.

mente bajas

o un óxido

u resistencia

dureza son

nstrucción y

enedores de

n el sistemael siguiente

las tuberías



7

- Alta resistencia y dureza para resistir presión interna por períodos

prolongados y cargas externas.

- Resistencia a largo plazo para duración y rendimiento prolongados.

- Elasticidad para intensificar resistencia a oleada y martilleo del agua

recurrente e intermitente.

- Flexible, duro, ligero y resistente al impacto para un menor costo de

instalación, zanjas más angostas (reducir excavación).

- Se requieren menos accesorios – La tubería de PE Flexible puede ser

doblada en frío en el campo para seguir el perfil del terreno, reduciendo la

necesidad de accesorios.

- La tubería DriscoPlex® 4000 y DriscoPlex® 4100 PE 3408 es el material de

preferencia para perforación direccional horizontal, arado, cruces de ríos y

cuerpos de agua, rotura de tubo, revestimiento deslizante y otras

tecnologías de instalación sin zanjas.

- Resistencia química para resistir químicos corrosivos (pH de 1 a 14) y

suelos agresivos.

- No se oxida, pudre, corroe, no forma tubérculos ni apoya crecimiento

biológico. Resistente a degradación ultravioleta y térmica.

- Puede ser conectado usando fusión por calor, electro fusión, sillas de fusión

por calor, conexiones mecánicas, collarines, adaptadores de junta

mecánicos y servicio mecánico y tapping saddles.

- Las juntas de fusión por calor herméticas a fugas están completamente

restringidas y tan fuertes como el mismo tubo.

- Mantiene flexibilidad aún en temperaturas por debajo del congelamiento –

el agua se puede congelar en la tubería sin dañarla.

- Mantiene baja resistencia a flujos líquidos para reducción de costos de

bombeo y operación.

Boletín PP 501



8

4.3 USOS DEL PEAD

Los tubos de PEAD son de gran aplicación en diferentes áreas tales como:

• Aducciones y redes de distribución para:

o Agua potable en el sector municipal e industrial.

o Agua residuales en el sector Industrial y complejos petroquímicos.

• En construcciones próximas a áreas corrosivas como las cercanas al mar

y/o instalaciones mar adentro, utilizada ampliamente en tuberías

submarinas como acueductos y aguas negras.

• En proyectos de irrigación por goteo o aspersión y riego por pivote central.

• Para alcantarillados sanitarios, pluviales, combinados y descargas

industriales.

• El gas doméstico urbano se distribuye a baja presión con el valor máximo

de 4 bar (60 psi) y la tubería es fabricada para un diseño hidrostático de 10

bar (150 psi), dando un factor de seguridad de más del doble para las

zonas densamente pobladas.

• La facilidad de conexiones herméticas con la soldadura de termo-fusión

permite garantizar un sistema con 100% de estanqueidad, premisa

primordial para este tipo de aplicaciones.

• Por su resistencia a la corrosión y a las incrustaciones se elimina el efecto

de pérdida de capacidad de la red por disminución de su diámetro interno,

evitando así la necesidad de mantenimiento y el uso de sistemas de

protección catódica, disminuyendo de esta manera los costos.



9

5. GRÁFICA DE VIDA ÚTIL DEL TUBO PEAD

Extrapolación grafica para 50 años de la curva de resistencia en función

del tiempo para 20º C, en la cual, se muestra la gran resistencia que posee el

material al ser sometido a diferentes temperatura.

Grafica N°1 Vida Útil Del Tubo PEAD



10

5.1 IDENTIFICACIÓN DE LA TUBERÍA DE PEAD

En la norma COVENIN 1977-33 se establecen las siguientes definiciones.

Diámetro Nominal (DN): es el diámetro declarado por el

fabricante, y se expresa en mm.

Diámetro Exterior Cualquiera (D): es el valor del diámetro

externo del tubo, medido en una sección cualquiera, de

acuerdo a la norma COVENIN 519

Diámetro Exterior Medio (Dm) es el coeficiente resultante de

dividir la circunferencia del tubo entre (=3,1416), y se expresa

en mm.

Presión Nominal (PN): es la presión máxima a la que deben

trabajar los tubos en servicio continuo a 20ºC, se expresa en

bar (1bar=1,02 kgf/cm2)

Espesor Teórico (S): es el espesor que resulta de aplicar la

formula que se da a continuación, en función de la presión

nominal y del diámetro nominal del tubo.

2

Donde:

S: Espesor Teórica de pared, expresado en mm

PN: Presión nominal, expresada en KPa.

DN: Diámetro nominal, expresado en mm.

: solicitación máxima de trabajo a 20ºC. Para el polietileno de altadensidad : 5*103 kPa (50 kgf/cm2).



En las tuberías ge

diámetro nominal en mm, s

normas COVENIN bajo la

11

FIG 1 Tubería

eralmente, se identifica el fabricante de l

i la tubería es PE80 o PE100, el SDR de la

ual fue elaborada (COVENIN 3833)

a tubería, el

tubería y las



12

6. METODOLOGÍA

6.1 SOLDADURA A TOPE O TERMOFUSIÓN

El procedimiento de soldadura se realiza según las instrucciones

recomendada por el fabricante de la máquina de soldar. Según el fabricante

DELTA DRAGON 315S el procedimiento a seguir es el siguiente:

6.1.1 General

• Se procede a realizar el corte, el cual se debe efectuar de forma recta,

teniendo en cuenta que ambos cortes deben quedar paralelos entre sí; se

deben alinear ambos extremos, esto se realiza ajustando la prensa.

• Colocar los tubos uno en frente del otro colocando la biseladora en medio

de ambos extremos (se debe presionar ambos extremos de la tubería).

• Se debe tener una separación entre las caras del tubo es de 2mm.

• Verificar el alineamiento de uniendo suavemente los extremos de la tubería.

Se constata la perpendicularidad del corte controlando que la separación

entre las caras no sea mayor al 0.2% de espesor.

• Limpiar con una toalla impregnada de alcohol las superficies o extremos de

la tubería evitando tocar las superficies o ser unidas (no se utiliza

solventes).

La soldadura se realiza de acuerdo a las características de la tubería, de

ello depende la temperatura que se va aplicar para cada tipo de tubo.



13

Procedimiento de soldadura para tuberías PE80

FIG 2 Diagrama general de soldadura para PE 80

• FASE 0; Se calcula la presión de arrastre (pt), necesaria para vencer la

fricción de la máquina. Esta presión se calcula abriendo los carros al

máximo, en donde se va aumentando la presión hasta que ésta pueda

mover la tubería.

• FASE 1; La presión de acercamiento de ambos extremos de la tubería, va aser igual a la presión uno (p1) más la presión de arrastre (pt), la cual es

mantenida hasta que se forme una rebaba del ancho indicado en las tablas

anexadas en el instructivo.

FIG 3 Diagrama de Fase 1

p

t

p

tt2 t3 t4 t5 t6

2 41

pt + p1

p2

pt + p5



14

• FASE 2; Una vez transcurrido el tiempo de la primera fase, se disminuye la

presión hasta que se alcance una presión (p2) indicadas en la tablas, la

cual es suficiente para mantener el contacto del elemento térmico con la

tubería.


• FASE 3; Se retira el elemento térmico en el tiempo pre-establecido en las

tablas.


• FASE 4; Seguidamente, se unen ambos extremos de la tubería en un

tiempo menor al indicado en las tablas, a objeto de evitar la acumulación de

aire en la unión de los tubos.


p

t

4

p

t

3

p

t

2



15

• FASE 5; Después se debe aumentar a una presión (pt+p5), la misma debe

de ser igual a la primera presión (p1+pt), posteriormente, se libera

lentamente la palanca de la central, y se espera un tiempo t5 indicado en

tablas.


• FASE 6; Luego sigue la fase de enfriamiento, ésta consiste en descargar la

presión hasta cero, dando una vuelta completa a la válvula de descarga de

presión y se espera el tiempo t6 para que se enfrié la unión.


p

t

6

p

t

5



17

• FASE 6; En ésta fase se debe descargar la presión hasta el valor p6,

girando hacia la izquierda la válvula de descarga de presión y esperar

el tiempo (t6) estipulado en las tablas.


• FASE 7; Finalmente se debe descargar la presión hasta que ésta

llegue a cero, abriendo completamente la válvula de descarga de

presión, esta fase es la de enfriamiento.


p

t

7

p

t

6



18

6.2 Consideraciones Generales de Tablas yProcedimiento

• Las superficies a soldar deben comprimirse contra el termo-elemento, con

una fuerza o presión que es proporcional al diámetro de la tubería; luego

se debe disminuir dicha presión hasta un valor igual a 0.05NW/mm2. esto

con el fin de absorber el calor necesario para la poli-fusión (las tablas

• El tiempo de calentamiento, está en función del espesor del tubo y la

presión en el momento de la soldadura no debe ser menor de 0.02

NW/mm2.

• Una vez transcurrido el tiempo de calentamiento de las superficies a soldar,

se retira rápidamente el termo-elemento (máximo 1 segundo) sin tocar el

material blando.

• Se inspecciona que exista fusión uniforme.

• No se debe acelerar el enfriamiento.

• El reborde debe estar contra el tubo.

• La unión del tubo debe permanecer inmóvil de 10 a 60 minutos adicionales.



6.3 INSPECCI N D

Para aprobar la soldad

las siguientes condiciones:• Apropiada alineació

• No debe presentar

• La soldadura no de

• No debe presentar f

FIG 1

FIG 1

19

E SOLDADURA

ra esta debe tener un aspecto visual, qu

.

rietas ni discontinuidades.

e presentar altibajos.

ndición excesiva.

FIG 13 Tubería correctamente soldada

4 Tubería con soldadura rechazada por

discontinuidad en la soldadura

5 Tubería con soldadura rechazada por

excesiva fundición.

cumpla con



20

6.4 PRUEBA HIDROSTÁTICA

En un ensayo de presión hidrostática en tuberías de PEAD, es necesario

seguir los procedimientos existentes que sean confiables y controlados, en los

cuales se tomen en consideración las normas COVENIN, ASTM, e ISO para su

elaboración. A continuación REVINCA, señala dentro de sus manuales los

siguientes:

• Longitud de la sección de la prueba (1000 ft. vs. 10.000 ft. por

volumen de agua de relleno total).• Diámetro de la tubería (2” vs. 24”).

• Cambios de temperatura (alta-baja o baja-alta).

• Taza de intensificación de presión.

• Presencia de cualquier aire en la tubería.

• El grado de cualquier fuga o fuga total de la tubería.

• Movimiento axial o desprendimiento mecánico de accesorios /

conexiones.

• Eficiencia de la compactación del suelo de la fundación, del relleno

de la zanja.

• La exactitud y eficiencia del aparato de comprobación de ensayo,

instrumentación y hardware.

6.4.1 Procedimiento

La proporción de presurización debe ser lo suficiente para alcanzar

designando un espacio de tiempo mayor a 5min y menor de 10 min

aproximadamente. Esto seguido de la expansión diametral del PEAD debido a que

la tensión periférica se intensifica para alcanzar 1.5 veces la presión de la prueba.



21

1. Prueba de presión hidrostática fuera de la trinchera (método a utilizar en

el ensayo)

1.1.Una vez unida los extremos de las tuberías, se procede a llenar ésta con

agua, asegurándose de expulsar todo el aire que se encuentre dentro de

la tubería.

1.2.Luego se somete a la tubería a una presión 150% o 1,5 veces la presión de

diseño del sistema, por un periodo máximo de 3 horas. Durante este

tiempo se agrega agua periódicamente, con el fin de mantener la presión

de prueba, este proceso compensa el estiramiento inicial que sufre la

tubería.

1.3.No es necesario tomar registro de la cantidad de agua que es agregada

para mantener la presión en la tubería.

2. Prueba de presión hidrostática dentro de la trinchera

2.1.Cuando la tubería ha sido enterrada, se debe llenar la tubería con agua y

asegurarse de que no quede aire atrapado en la tubería.

2.2.La presión de prueba debe ser 1.5 veces la presión de diseño del sistema,

ajustado a la temperatura del ensayo, además se debe revisar si existen

fugas en la sección de prueba, (una ligera caída de presión no solo

indicara una fuga, estas se deben también a los cambios de temperatura

durante la prueba.)

Este proceso consta de dos partes

• Gradualmente se presuriza la sección de prueba con la presión de

prueba, la cual se mantiene por 3 horas. Durante este proceso la tubería

de aumentará ligeramente, y para mantener la presión será necesario

añadir agua en intervalos de una hora por 3 horas.



22

• Después de que ocurra la primera fase, es decir, 4 horas desde que se

presurizo la tubería, tiempo para el cual la expansión inicial ha

terminado, se puede comenzar la fase de prueba, la tubería se llena

para estabilizar la presión en la tubería.

• En la fase de prueba la tubería se debe tener la presión establecida, se

apaga la bomba y se debe mantener máximo por 3 horas, después del

cual toda deficiencia en el agua puede ser remplazada y medida.

• Durante el periodo de comprobación es necesario agregar agua en

relleno la cual no excederá a las expuestas en la tabla.

• Si se detecta una fuga esta debe ser reparada y re-probada después

que han ocurrido 24 horas desde su recuperación.

• Otra alternativa para la detección de fuga consiste en mantener la

presión de prueba, por un periodo de 4 horas, y dejar caer la presión en

10psi (0.69 MPA). Si la presión sigue siendo a continuación, dentro del

5% del valor objetivo de 1 hora, esto indica que no hay fugas en el

sistema.

6.4.2 METODO 2

La prueba consiste en colocar la tubería bajo presión hidrostática interior

durante al menos doce (12) horas, la presión de la prueba es 30% sobre la

presión nominal (1.3 veces la PN) de la tubería. Este método de prueba se ha

usado durante los últimos 15 años con resultados satisfactorios.

Se ha probado en tuberías con longitudes hasta de 3.000 m y diámetros hasta

800 mm. En todos los casos las tuberías han sido probadas conforme al criterio de

aceptación y rechazo de la ecuación.



23

DV(5H – 4H) £ 0,550 DV(3H – 2H) + VLEAK, 1h.

Procedimiento de la prueba de presión hidrostática.

• Se comienza a bombear al agua de relleno tratando de que la

temperatura sea la misma con la cual descarga en la tubería.

(Tolerancia de la temperatura ±3º C). urante el bombeo, para

conseguir la presión de la prueba, todos los rebordes de las uniones

serán tensadas en breves intervalos; Esto con el fin de evitar que las

fuerzas originen deformaciones por fuera en las soldaduras.

• Se eleva la presión a la presión de la prueba, el volumen de agua

debe ser moderado. espués de haber alcanzado la presión de la

prueba esta debe permanecer constante durante 5 horas,

bombeando consecutivamente en una cantidad suficiente de agua.

• El volumen de agua DV*(3H – 2H) necesario para mantener el

volumen de agua constante entre la segunda y tercera hora tiene

que ser medido, de la misma manera el volumen de agua entre la

cuarta y quinta hora (DV*(5H – 4H). Esto quiere decir que en

intervalos irregulares de dos (2) horas deben restaurarse la presión

de la prueba para el sucesivo bombeo. Así de este modo se puede

determinar el aumento de volumen, midiendo la cantidad de agua

que se ha introducido seguidamente.

• Es necesario prestar atención al hecho de que, debido al aumento

brusco de temperatura, pueden presentarse algunas variaciones de

presión. Contrariamente a las tuberías en metal, un aumento de

temperatura provoca una caída de presión y viceversa.

• espués de cada bombeo los controladores y los bordes de la unión

se deben verificar.

• En caso de realizar una inspección en una tubería submarina, sujeta

a los cambios extensos de presión hidrostática externa debido a las

variaciones en la marea, la presión de prueba interior tiene que ser



24

regulada, de modo de no encontrar variaciones durante el periodo de

prueba y mantenerla siempre constante.

6.4.3 Consideraciones

1. La longitud de la tubería de ensayo varía entre 2640 ft a 5280 ft.

2. Se debe colocar una superficie acondicionada (tipo colchones) para

prevenir el movimiento axial de la tubería

3. La temperatura de ensayo debe ser controlada, para evitar

variaciones en la presión, ya que un aumento de temperatura

indicaría una caída en la presión.4. La velocidad del flujo debe ser menor a 2 pies/s, para evitar el

fenómeno de golpe de ariete.

5. Se recomienda colocar el medidor de presión en la parte más baja

de la tubería.

6. Las válvulas de extracción de aire se deben colocar en los extremos

de la tubería.

7. Se recomienda inclinar un poco la tubería para que el aire se

acumule en el punto más alto de la misma.

8. Se debe realizar un pre-ensayo, en el que se verifiquen las uniones y

tubería cuando están sometidos a la presión de diseño.

9. La cantidad de agua agregada admisible para la expansión durante

la prueba deberá ser conforme de acuerdo a una tabla.

10.Si no hay fugas visibles ni caídas de presión significativas la tubería

pasa la prueba.



7. PR

7.1 SOLDADURA

7.1.1 Materiales y eq

• Soldadora marca

• Planta eléctrica

• Tubería PEA GEM

• Cronómetro

7.1.2 Partes Del Equi

Como se menciono a

elta RAGON 315S, di

maquina, la fresadora, el

térmico, central hidráulica

7.1.2.1 Cuerpo De La Má

1. Carro móvil

2. Carro fijo

3. Tornillo amarre

extraíble

4. Mordaza superior

5. Mordaza inferior

6. Vástago superior

7. Vástago inferior

8. Acoplamientos rápidos

9. Manguito de ajust

mordazas

25

CEDIMIENTO DE ENSAYO

TOPE

ipo

lta RAGON

ACA PE 80 Æ= 250 mm, SDR = 13,6 COV

o

teriormente la soldadora utilizada en el

cha maquina está compuesta por el c

lemento térmico, el sostén de la fresador

temporizador.

uina

ordaza

e de

10.Puntos de enganche

desplazamiento

FIG 16 Cuerpo de la maquina

NIN 3833

nsayo es la

uerpo de la

y elemento

ara el



7.1.2.2 Fresadora

1. Empuñadura

2. Interruptor para el encemotor y pulsador de blo

3. Empuñadura para el m

4. Asiento del micro-interr

seguridad

5. Bloqueo

6. Tope de sujeción al vás

superior

7. Hoja

8. Tope de apoyo al vásta

9. Asiento del fusible

7.1.2.3 Elemento Térmic

1. Clavija de alimentación.

2. Conector del control ele

ciclo de soldadura.

3. Luz amarilla indicadora

temperatura introducida

cuando alcanza la temp

4. Potenciómetro introduct

temperatura de soldadu

26

ndido delqueo

vimiento

ptor de

tago

go inferior

10.Cable de alimentación

FIG 17 Fresadora

.

ctrónico

alcance de

(centella

eratura).

or de

ra.

5. Luz verde indicadora d

de tensión.

6. Disyuntor térmico.

7. Placa.

8. Termómetro de control

temperatura de soldad

(independiente del

termorregulador).

9. Empuñadura.

e presencia

de

ura



7.1.2.4 Sostén FresadoTérmico

1. Manilla de levantamient

2. Espacio para elemento

3. Espacio para fresadora.

4. Orificios de fijación

termorregulador.

27

FIG 18 Elemento Térmico

a/Elemento

o.

térmico.

FIG 19 Sostén Fresado

Térmico

a/Elemento



7.1.2.5 Central Hidráulic

1. Manilla de levantamient

2. Palanca del distribuidor 3. Manómetro de presión

4. válvula de máxima pres

5. Válvula de descarga pr

6. Tapa de tanque de acei

7. Enchufe.

8. Temporizador.

28

o.

.e aceite.

ión.

sión.

te.

FIG 20 Central Hidráulica



7.1.2.6 Temporizador

1. Tecla para selección de

2. Tecla para la selección

3. Tecla para la selección

4. Tecla regulación horas/

5. Tecla de encendido/inte

• Tecla de encendido

“timer” con el tiempo

7.1.3 PRUEBA HIDR

7.1.3.1 Materiales y equipo

• Bomba manual GE

• Manómetros con un

• Placas para la pres

• Válvula de extracció

29

l primer conteo hacia atrás (timer 1).

del segundo conteo hacia atrás (timer 2).

del reloj.

minutos/segundos/puesta en cero

rrupción conteo hacia atrás y para traer a l

interrupción conteo hacia atrás progresivo

puesto en cero).

FIG 21 Temporizador

STÁTICA

EDISCA

apreciación de hasta 0.1 bar.

rización

n de aire

memoria.

en modo



7.2 CONSIDERACI

1. Usar guantes

2. Calzados de prot

3. Utilizar gafas de

Peligros existentes

1. Quemadura

2. Incendio

3. Enredo o enganc

4. Corte

5. Proyección de a

6. Eléctrico

30

NES DE SEGURIDAD

ección

protección

he

tillas



31

8. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL ENSAYO

Como se ha mencionado anteriormente, la prueba hidrostática se realiza con el

fin de verificar la calidad de las soldaduras realizadas en un sistema de tuberías,

bien sea de PEAD u otro material. El procedimiento y montaje del ensayo de la

prueba hidrostática en PEAD utilizado, fue el siguiente:

• Se sueldan las tapas ciegas en ambos extremos de la tubería.

Para soldar las tapas de presurización se siguió el siguiente procedimiento:

1. Se revisa la identificación de la tubería; la tubería a utilizar es GEMACA

PE 80 Æ= 250mm, SDR = 13,6 COVENIN 3833

FASE 1; Se utiliza solo la presión P1, ya que no hay tubería a ambos

lados, esta presión P1 va a ser igual a 34bar. Hasta que se forme

una rebaba de 2,3mm aproximadamente.

FASE 2; Una vez transcurrida la primera fase, se descarga la presión

hasta que se alcance la presión P2 igual a 5bar, suficiente para

mantener el contacto del elemento térmico. Esta presión se mantiene

por un tiempo de 221 s.

FASE 3; Se retira el elemento térmico en un tiempo menor o igual 10

s.

FASE 4; Seguidamente, se aumenta la presión gradualmente

uniendo ambas caras a soldar en un tiempo menor a 11 s.

FASE 5; Después se aumenta la presión a 34bar por un tiempo de

21min, este es el tiempo de soldadura del elemento

FASE 6; Luego sigue el enfriamiento, en donde se descarga la

presión hasta cero, y se retira la tubería de la maquina.



33

• Se debe revisa la tubería cada media hora para certificar de que no existan

fugas en el sistema.

• Cuando se alcanza la presión deseada se esperan tres horas, tal como se

expresa en el método; mientras transcurren las tres horas, se debe ir

inspeccionando si hay fugas en la tubería o si la presión disminuye. En caso

de que exista una fuga, se debe localizar la falla y repararla, una vez

realizado esto se vuelve a probar la tubería.

• Si en la tubería no se evidencian perdidas o fugas, disminuciones de la

presión, se afirma que la soldadura realizada es de buena calidad y ha

pasado la prueba.



34

9. MEMORIA FOTOGRÁFICA

9.1 Soldadura de la tubería

9.1.1 Identificación de la tubería.

9.1.2 Aspecto inicial de la tubería.



35

9.1.3 Alineación inicial de la tubería.

9.1.4 Biselando el tubo.



36

9.1.5 Aspecto después de la fresadora y limpieza de lasuperficie.

9.1.6 Alineación después de la aplicación de la fresadora.



37

9.1.7 Aplicación del elemento térmico.

9.1.8 Formación de la rebaba de 2.3 mm.



38

9.1.9 Quitando el elemento térmico.

9.1.10 Proceso de unión de extremos de la tubería.

9.1.11 Unión final de la tubería.



39

9.1.12 Aspecto después de la soldadura en los extremos.

9.1.13 Aspecto final de la soldadura de la tubería.



40

9.2 Prueba hidrostática.

9.2.1 Montaje de la tubería para la prueba.



41

9.2.2 Bomba utilizada en la prueba.

9.2.3 Sistema de medición de presión.

Manómetro indicando presión cero antes de empezar el ensayo.



42

9.2.4 Sistema de bombeo armado.



43

9.2.5 Fugas en el sistema por la soldadura.

9.2.6 Presión de prueba mantenida por tres horas.

Manómetro indicando 180psi (150% de la presión de diseño).



44

9.2.7 Inspección de juntas después de las tres horas.

Tubería sin muestra de fallas con una presión de 250 psi.

9.2.8 Presión de 250 psi.

Manómetro indicando una presión superior a la de ensayo, sin mostrar cambios o fallas en la

tubería.



10. CONCLUSIONES

La unión de tuberías, es un proceso muy común en la construcción de

sistemas de acueductos; siempre que este proceso sea llevado a cabo, se debe

tener en cuenta todas las consideraciones necesarias que se indiquen en los

instructivos de soldadura, la unión a tope o termo- fusión en tuberías de PEAD,

requiere de mucha habilidad y conocimientos por parte del operador, para que la

junta quede sin fisuras, irregularidades que puedan generar perdidas de lassustancias a través de dichas fisuras.

Es por ello, que se elaboran las pruebas hidrostáticas, el cual es un proceso

que se adapta a las condiciones de ubicación de la tubería, en una prueba

hidrostática se debe tener en cuenta las pérdidas de presiones, las cuales pueden

significar una fuga en la tubería o un cambio en la temperatura, lo cual originaria

una pérdida de presión.

El proceso de ensamblaje de la tubería es importante, pues las fugas

pueden provenir por el sistema de medición que se instale. Además se observa

que las tuberías de PEAD son altamente a las presiones internas, soportando

hasta 200 psi. Asimismo es importante destacar que el seguimiento adecuado de

las instrucciones, proporcionara que el ensayo realizado no genere fallas en el

sistema, igualmente se recomienda que las soldaduras sean realizadas por

técnicos especialistas en el área, evitando así posibles errores por manipulación

de los equipos.



TABLAS DE SOLDADUR

Tabla Nº1 PE

47

11. ANEXOS

PE80 Y PE100

80 suministrada por el equipo de soldadura



Tabla Nº2 PE

48




Tabla Nº3 PE

49




Tabla Nº4 PE

50

00 suministrada por el equipo de soldadur



51

12. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Pipelines, March 18, 1998.

JANSON, L-E. “METHOD FOR TIGHTINESS TESTING OF PLASTIC

PRESSURE PIPELINES”. Construction and Building materials, 1993, Nº. l/p 241-

244.

NORMA COVENIN 2580-89. “REDES DE DISTRIBUCIÓN DE GAS

DOMESTICO. INSTALACIÓN DE TUBERÍAS DE POLIETILENO DE ALTA

DENSIDAD. REQUISITOS”

NORMA COVENIN 1977-83. “TUBOS DE POLIETILENO DE LA ALTA

DENSIDAD PARA LA CONDUCCION DE GAS NATURAL”

REVINCA, C.A. “FOLLETO TÉCNICO”.

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http://www.fpua.com/files/DesignConstStand/SEC02620.pdf, fecha de consulta

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http://www.performancepipe.com/bl/performancepipe/en-us/Documents/PP802-TN%20Leak%20Test.PDF, fecha de consulta 26/07/2010

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