pruebas de presión hidrostática de tuberías de agua potable
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1. PRUEBAS DE PRESION HIDROSTATICA DE TUBERIAS DE AGUA POTABLE El objetivo de este articulo es exponer los resultados de la revisi n bibliogr fica que realiz el autor para llegar a sus propias conclusiones sobre el tema de las pruebas de presi n hidrost tica a que deben ser sometidas las tuber as de agua potable para su recepci n conforme que luego pudieran servir de orientaci n para futuros proyectos AUTOR MSc Ing Sergio Tercero Talavera A O 2011 REV JUNIO 2012 PRUEBAS DE PRESION HIDROSTATICA DE TUBERIAS DE AGUA POTABLE Por MsC Ing Sergio Tercero Talavera Navidad de 2011 Rev Junio 2012 1 ANTECEDENTES Tradicionalmente en Nicaragua en la experiencia acumulada por varios a os en la preparaci n de especificaciones t cnicas y la construcci n de l neas y redes de agua potable hemos manejado el concepto de que las tuber as de agua potable deben ser probadas a una presi n hidrost tica equivalente a 1 5 veces la presi n de trabajo durante 1 2 horas con el objetivo de verificar la calidad del trabajo ejecutado Sin embargo recientemente se ha comprobado que no siempre se ha seguido esta normativa En las especificaciones t cnicas de licitaciones publicadas cap tulo de Prueba hidrost tica se encontr la siguiente especificaci n La presi n de prueba ser de 15 bar 218 psi para una presi n nominal de 10 bar correspondiente a tuber as de PVC SDR26 Para tuber a de PVC SDR17 la pre2. NORMAS APLICADAS EN NICARAGUA Luego de una confrontaci n de las especificaciones utilizadas en Nicaragua en las licitaciones publicadas en la ltima d cada vs la normativa vigente nacional e internacional a las que se tuvo acceso se extraen las siguientes observaciones 1 En Nicaragua se han aplicado dos normas para las pruebas de presi n hidrost tica de tuber as de agua potable La primera es una norma muy parecida a la norma del MTI que concuerda bastante con la especificaci n de AyA para sus proyectos de agua potable con la diferencia en la presi n m nima que ENACAL la ha fijado en 150 psi el MTI en 0 9 MPa 130 5 psi y el AyA la fija en 100 m c a 142 23 psi La segunda norma aunque est expresada en otros t rminos impl citamente corresponde a la Norma NCh1360 que tiene dos expresiones seg n si la presi n nominal es Pn lt 1 MPa o es Pn gt 1 MPa Seg n la Norma ASTM 2241 Standard Specification for Poly Vinyl Chloride PVC Pressure Rated Pipe SDR Series las presiones de dise o presi n de trabajo de las tuber as SDR 26 21 y 17 son 160 psi 200 psi y 250 psi respectivamente Ver Tabla X 1 1 Standard Thermoplastic Pipes Dimension Rates SDR and Water Pressure Ratings PR at 73 F 23 C For NonThreaded PVC Plastic Pipe reproducidas en la Tabla 3 1 del Manual T cnico Tubosistemas de AMANCO 12 En este ltimo caso para deducir la conformidad de la norma aplicada con la Norma Chil
3. 14 TABLA No 3 COMPARACI N DE NORMAS DE FABRICACI N DE TUBER AS DE PVC SEG N AWWA Y ASTM NORMA DE Presi n sostenida de 1000 horas Presi n de estallido en 60 70 FABRICACI N DEFINICI N PRESI N DE TRABAJO seg n la especificaci n de ASTM segundos seg n el 2241 procedimiento de ASTM D1599 Presi n de Clase CP Capacidad de dise o DR CP PRESI N DE PRUEBA DR CP PRESI N DE ESTALLIDO designada para la tuber a en libras por pulgada cuadrada psi que corresponde con su presi n de i Pal Pal pal operaci n sostenida segura recomendada Las 850 o 209 3 designaciones de presi n de clase incluyen un i br 118 250 500 18 250 755 margen para picos de presi n sobre la presi n sostenida m xima causados por un cambio 25 100 350 25 100 535 instant neo de velocidad de 2 pps 0 61 m s SDR PR PRESI N DE PRUEBA SDR PR PRESI N DE ESTALLIDO PSI PSI PSI PSI Presi n de Clasificaci n PR La presi n de agua 0 a70 2 1900 m xima estimada que a o es os M 220 7 200 soportar continuamente con un alto grado de 21 200 220 2l 930 certeza de que no ocurrir la falla de la misma zo 22 AS 32 5 125 270 32 5 125 400 41 100 210 41 100 315 64 63 130 64 63 200 gt CLASS PRESSURE CP PRESSURE RATING PR 7 LA PRESI N SOSTENIDA DE PRUEBA ES PARA EL COMPUESTO DE PVC 12545 8 EQUIVALENTE AL PVC 1120 VER MANUALES DE DURMAN ESQUIVEL
4. El ensayo de presi n final se realiza con todos HORAS PARATA los manteniendo la misma presi n IURERIA METALICA V 30 i P MIN PARA LA TUBERIA de prueba s PL STICA La presi n de prueba STP se calcula en funci n de la Presi n M xima de Dise o MDP y del golpe de ariete calculado o estimado Golpe de ariete calculado en detalle STP MDP 0 1 N mm2 Golpe de ariete estimado el menor valor de 13 CEDEX NORMA ESPA OLA EUROPEA UNE EN 805 2000 gt 1 HORA STP MDP 0 5 N mm2 STP 15 X MDP La Presi n M xima de Dise o MDP es la presi n m xima de funcionamiento de la red o de la zona de presi n fijada por el proyectista considerando futuras ampliaciones y el golpe de ariete Art 5 1 Pruebas de INSTITUTO COSTARRICENSE DE TODAS LAS Una y media vez la presi n de trabajo de la tuber a 14 14 Vol 4 BIN FECHA y P 2 1 HORA ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS TUBERIAS que se pruebe y no menor a 100 m c a 142 23 psi Especificacio nes T cnicas Generales ADMINISTRACI N NACIONAL DE a 15 ANDA NO TIENE NORMATIVA P BLICA EN SU PORTAL SIN INFORMACI N ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS Cap 7 Manual Aumento de la presi n hasta 1 5 veces la presi n FABRICANTE DE TUBER AS Y T cnico SIN TUBER AS de dise o de la tuber a pero no menor a 15 psi ni 16 AMANCO A 2 HORAS ACCESORIOS Tubosistema FECHA PL STICAS superior a la presi n de trabajo de la clase de la 5 tuberia La presi n de prueba hi
5. En la zanja abierta la presi n de prueba debe ser 1 5 veces la presi n nominal de la tuber a por un per odo m nimo de 2 horas mientras que la presi n a zanja tapada con todos los tramos de prueba unidos entre s la presi n de prueba ser la presi n nominal de la tuber a durante 1 hora La presi n nominal la define como la presi n interna de identificaci n del tubo http www cepis ops oms org NORMA CHILENA NCh1360 0f84 La Norma Chilena NCh1360 0f84 especifica la Presi n de Prueba Pp en funci n de la Presi n Nominal Pn para dos rangos Pa lt 1MPa Pp 1 5Pn Pn gt 1Mpa Pp Pn 0 5 MPa donde Pn Presi n nominal de la tuber a especificada por el fabricante como presi n m xima de trabajo Pp Presi n de prueba Duraci n de la prueba seg n el di metro D aplicable para tuber as de acero soldado y hierro fundido D lt 200 mm T 3 horas Reimpresi n del a o 2000 250 mm lt D lt 400 mm T 6 horas D gt 400 mm T 12 horas Para tuber as de asbesto cemento T 24 horas Esta versi n de la Norma NCh1360 0f84 no especifica la Presi n de Prueba para tuber as pl sticas NORMA CHILENA NCh1360 cR2009 Proyecto de Norma La Consulta p blica termin el 2009 03 13 y el Comit T cnico termin su evaluaci n En esta versi n de la Norma NCh1360 sale de la normatividad la tuber a de asbesto cemento y entra la tuber a pl stica Seg n esta norma la prueba se realiza en 2 etapas El
6. Y AMANCO ESPECIFICADO POR AWWA Y ASTM 8 LA NORMA A APLICAR PARA LAS PRUEBAS DE PRESION HIDROSTATICA Despu s de haber despejado la base t cnica de las 2 normas aplicadas por ENACAL en las pruebas de presi n hidrost tica queda latente la pregunta 8 1 CU L ES LA NORMA QUE DEBE SER UTILIZADA Es una pregunta dif cil de responder por cuanto no se posee la informaci n suficiente que soporte la corriente del Sur Chile o la corriente del Norte EUA Es ir nico pero aqu se est repitiendo lo que siempre se ha comentado que somos el producto de las culturas del Norte y del Sur pues se ha hecho una amalgama de normas sin que una haya eliminado a la otra Pero en un esfuerzo para tener una respuesta l gica el autor de esta investigaci n recomienda continuar utilizando la Norma aplicada mayoritariamente por ENACAL para las pruebas de presi n hidrost tica de los sistemas de agua potable construidos a lo largo de su historia con algunas variaciones que han sido introducidas en el camino a la que habr a que agregar el concepto del l mite m ximo de la presi n de prueba La especificaci n podr a quedar de esta manera La presi n de prueba de presi n hidrost tica debe ser igual al 150 de la presi n de trabajo m xima de operaci n sostenida esperada en el punto m s bajo del tramo de prueba la cual se debe mantener durante un tiempo m nimo de 2 horas y no debe ser menor a 150 psi ni sobrepasar la presi n de dise
7. ensayo de presi n inicial se realiza por tramos 6 3 2 Las tuber as llenas de agua son sometidas a una presi n de ensayo p que depende de la presi n nominal de la tuber a a ensayar seg n se esperifina en Tahla 3 Tabla 3 Presi n de ensayo Presi n nominal PN Presi n de ensayo p MPa MPa 6 3 3 La durac n del ensayo para las tuber as met licas y pl sticas depende del di metro exterior nominal de la tuber a En Tabla 4 se indica la duraci n del ensayo seg n el di metro nominal de la tuber a Tabla 4 Duraci n del ensayo Di metro exterior nominal Tiempo e r En el ensayo de presi n final se mantienen las presiones de la Tabla 3 y se regula la p rdida permisible con una duraci n de la prueba de 2 horas para la tuber a met lica y de 30 minutos para la tuber a pl stica A y A El Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados AyA establece en el Vol 4 Especificaciones T cnicas Generales Arto 5 1 1 Ejecuci n de la prueba que Las tuber as se someter n a una prueba de presi n hidrost tica equivalente a una y media vez la presi n de trabajo de la tuber a que se pruebe no siendo inferior en ning n caso a 10 kg cm2 100 metros carga de agua http www netsalud sa cr ARESEP La Autoridad Reguladora de los Servicios P blicos ARESEP de Costa Rica www aresep go cr No presenta una norma sobre las pruebas de presi n en su portal ERSAPS El En
8. prevalecido la normativa de prueba de 1 5 veces la presi n estimada de trabajo sostenida durante una 1 hora con una presi n m nima de 150 psi lo que es apreciable en los per odos del 2002 al 2005 y del 2009 al 2010 sin embargo en los proyectos licitados en el per odo de 2005 2006 la presi n de prueba para tuber as PVC SDR26 Y SDR17 fue establecida en 218 y 305 psi respectivamente con una duraci n de prueba de 12 horas sin tener una aparente explicaci n tanto as que el autor lleg a considerar que se trataba de un error de digitaci n sobre todo en lo que a la duraci n de la prueba se refiere TABLA No 1 ESPECIFICACIONES T CNICAS DE PRUEBAS DE PRESI N HIDROST TICA UTILIZADAS EN LICITACIONES DE ENACAL DURANTE EL PER ODO 2002 2010 ESPECIFICACI N PRUEBA HIDROST TICA Ne LICITACI N DESCRIPCI N FECHA REFERENCIA PRESI N DE PRUEBA VS TIEMPO GS EN EL DDL PRESI N DE TRABAJO CONSTRUCCI N DE SISTEMAS DE AP Y AS EN 10 1 5 veces la presi n de 1 LIC 044 2002 2002 p BARRIOS DE MANAGUA trabajo estimada MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA 2 LXR 039 2003 2003 1 2 8 IDEM 150 POTABLE DE MUHAN 3 LP 017 2004 LOS ALPES N22 2004 IDEM SISTEMA DE AGUA POTABLE JOCOTE DULCE 4 LXR 014 2005 2005 IDEM 150 LAS VIUDAS Hydrostatic test 2005 18 EXPANSION PROJECT OF WATER SUPPLY PVCSDR 26 5 LP 012 2005 NO SE INDICA SYSTEM IN JUIGALPA CITIY Hydrostatic test os PVC SDR 27 150 1 5vecesla presi n de 6 LP 014 2005 OB
9. D FOR POLYVINYL CHLORIDE PVC PRESSURE PIPE AND FABRICATED FITTINGS 4 IN THROUGH 12 IN 100 MM THROUGH 300 MM FOR WATER DISTRITUTION AWWA C605 94 AWWA STANDARD FOR UNDERGROUND INSTALLATION OF POLYVINYL CHLORYDE PVC PRESSURE PIPE AND FITTINGS FOR WATER ASTM D2241 05 STANDARD SPECIFICATION FOR POLY VINYL CHLORIDE PVC PRESSURE RATED PIPE SDR SERIES ASTM D 2774 08 PRACTICE FOR UNDERGROUND INSTALLATION OF THERMOPLASTIC PRESSURE PIPING ASTM FO645 04 GUIDE FOR SELECTION DESIGN AND INSTALLATION OF THERMOPLASTIC WATER PRESSURE PIPING SYSTEMS ASME B 31 4 2002 PIPELINE TRANSPORTATION SYSTEMS FOR LIQUID HYDROCARBONS AND OTHER LIQUIDS API RECOMMENDED PRACTCE 1110 97 PRESSURE TESTING OF LIQUID PETROLEUM PIPELINES CEPIS EL CENTRO PANAMERICANO DE INGENIER A SANITARIA Y CIENCIAS DEL AMBIENTE CEPIS EN EL DOCUMENTO ESPECIFICACIONES T CNICAS PARA L NEAS DE CONDUCCI N E IMPULSI N DE SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA RURAL LIMA 2004 NORMA CHILENA NCH1360 0F84 TUBER AS DE ACERO FIERRO FUNDIDO Y ASBESTO CEMENTO PARA CONDUCCI N DE AGUA POTABLE PRUEBAS EN OBRA AYA INSTITUTO COSTARRICENSE DE ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS VOL 4 ESPECIFICACIONES T CNICAS GENERALES SANAA PROSAGUA 001 2011 REHABILITACI N DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE DEL MUNICIPIO DE VICTORIA DEPARTAMENTO DE YORO REGLAMENTO T CNICO DEL SECTOR DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO B SICO RAS 2000 COMISI N DE REGULACI N DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENT
10. O B SICO DE LA REP BLICA DE COLOMBIA CRA ECOPETROL NORMA NIO 0609 NORMAS DE INGENIER A DE OLEDUCTOS PRUEBA HIDROST TICA 1997 AMANCO MANUAL T CNICO TUBOSISTEMAS 17 19 DURMAN ESQUIVEL MANUAL T CNICO GENERAL 20 NORMA UNE EN 805 DICIEMBRE 2000 ABASTECIMIENTO DE AGUA ESPECIFICACIONES PARA REDES EXTERIORES A LOS EDIFICIOS Y SUS COMPONENTES 18
11. RAS AP TAMARINDO MIRAMAR LA FLOR 2005 trabajo estimada PRRAC g 80 de la presi n m xima Presi n de trabajo NO 7 EuropaAid PROMAPER CIUDAD SANDINO 2005 VOL3 VI 2 5 7 3 calculada calculada ESPECIFICA 120330 C W NI 12 MEJORA Y AMPLIACION SISTEMAS AP Y AS Tuberia SDR26 218 15 8 LP 006 2006 BOACO 2006 NO SE INDICA Tuber a SDR17 9 LP 007 2006 MEJORA Y AMPLIACI N SISTEMAS AP Y AS SAN 2006 Tuber a SDR26 JUAN DEL SUR Tuberia SDR17 OPTIMIZACION DE OPERACIONES DEL z Tuber a SDR26 10 ACUEDUCTO Y CONSTRUCCION DE AS DIRIA 2006 NO SE INDICA DIRIOMO Tuber a SDR17 p A 3 2 4 1 Tuber a 5 INSTALACION DE TUBERIA RED DE 2 1 5vecesla presi n de 11 LP 009 2009 A 2009 PVC C dula 40 A DISTRIBUCI N AP JUIGALPA D 1784 trabajo estimada OBRAS DE AP TELICA EL SAUCE SOMOTILLO Y 12 LPI 025 2009 2009 4 1 8 IDEM 150 VILLANUEVA CONSTRUCCI N DE OBRAS DE AP Y AS EN 27 13 LPI 009 2010 2010 3 1 8 6 IDEM 150 1 BARRIOS DE MANAGUA PRASMA 1 1 2 3 4 REVISION DE LA NORMATIVA NICARAG ENSE En 1970 la Empresa Aguadora de Managua EAM public el Manual de Normas T cnicas El literal N Prueba de Tuber a de dichas normas establec a que Despu s de instalada y antes de rellenar la zanja la tuber a se someter a una prueba de presi n hidrost tica equivalente a una vez y media la presi n estimada de trabajo no siendo inferior en ning n caso a 130 psi y en tr
12. UBER A DE ser la presion indicada por la Clase de la tuber a 4 AWWA 6603 1996 ASBESTO mas 50 psi el gue sea menor ASSOCIATION R gt Z CEMENTO Para las tuber as de transmisi n la presi n de prueba debe ser igual a la presi n de operaci n SONORAS m s 50 psi sin exceder la presi n de dise o presi n de operaci n m s golpe de ariete 150 de la presi n de trabajo sostenida m xima anticipada en el punto de la prueba pero no AMERICAN WATERWORKS r menos que el 125 de la presi n de trabajo normal 5 AWWA C605 1994 TUBERIA DE PVC 22 HORAS ASSOCIATION en el punto mas alto de la secci n de prueba En ning n caso se debe exceder la presi n de dise o de los tubos En ausencia de regulaciones locales debe TUBER AS presurizarse la tuber a a 150 de la presi n de ASTM AMERICAN STANDARDS FOR A 1964 TERMOPLASTI operaci n de dise o del sistema pero no menos NO DEFINE LA DURACION TESTING MATERIALS Asapresi n 15 8518 ni en exceso de la presi n de clase DE LA PRUEBA de la tuber a y debe ser medida en el punto m s bajo del tramo de prueba En ausencia de regulaciones locales debe TUBER AS presurizarse la tuber a a 150 de la presi n de 7 ASTM AMERICAN STANDARDS FOR F0645 04 2004 TERMOPL STIC operaci n ge dise o del sistema pero no menos NO DEFINE LA DURACION TESTING MATERIALS AS A PRESI N de 15 psig ni en exceso de la presi n de clase DE LA PRUEBA de la tuber a y debe ser medida en el punto m s bajo del t
13. amos de 500 metros y aungue en casos especiales puedan probarse secciones mayores Esta presi n de prueba deber mantenerse durante no menos de una hora Actualmente en Nicaragua se cuenta con dos fuentes de informaci n relacionadas a las tuber as de agua potable la NORMA NIC 2000 ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCI N DE CAMINOS CALLES Y PUENTES publicada por el MINISTERIO DE CONSTRUCCI N E INFRAESTRUCTURA MTI y la NTON 09003 99 NORMAS T CNICAS PARA EL DISE O DE ABASTECIMIENTO Y POTABILIZACI N DEL AGUA publicada por el INSTITUTO NICARAG ENSE DE ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS INAA La Norma NIC 2000 n tese la semejanza con la Norma de la EAM publicada en 1970 establece en la Secci n 705 Sistema de Agua Potable y Obras Conexas Art culo 705 06 Prueba y Desinfecci n de Tuber a que La tuber a debe probarse a una presi n hidrost tica de no menos de una y media veces la presi n estimada de trabajo y no deber ser inferior en ning n caso a 0 9 MPa y se mantendr esta presi n durante no menos de una hora La Norma NTON 09003 99 no aborda el tema de las pruebas de presi n hidrost tica por cuando trata nicamente del dise o de sistemas de agua potable dejando a un lado el tema de la construcci n 5 REVISI N DE LA NORMATIVA INTERNACIONAL Se ha procurado acudir a las fuentes m s reconocidas en nuestro medio a trav s de la internet y de manuales de fabricantes y de organi
14. de resistencia a la presi n hidrost tica que la tuber a PN16 7 3 DIFERENCIAS ENTRE LAS PRESIONES DE TRABAJO ESPECIFICADAS POR LAS NORMAS DE FABRICACI N AWWA C900 97 Y ASTM D2241 05 La investigaci n desarrollada ha dado lugar a identificar algunas diferencias importantes en las normas de fabricaci n AWWA C900 97 y ASTM D2241 05 relacionadas al tema de las presiones de trabajo recomendadas por estos dos organismos normadores 13 En la Tabla No 3 que sigue se observa en primer lugar que la relaci n de di metro externo y espesor RD SDR son diferentes en una y otra norma aunque guardan alguna semejanza En segundo lugar y quiz sea lo m s importante es que a n haciendo iguales el DR14 con SDR13 5 DR18 con SDR17 y DR25 con SDR26 la presi n de trabajo recomendada por la ASTM para los tubos SDR17 es muy semejante a la recomendada por la AWWA para los tubos DR18 pero las presiones recomendadas para los tubos SDR13 5 y SDR26 son una vez y media m s altas que las recomendadas por la AWWA para los tubos RD14 Y RD25 respectivamente En la pr ctica esto significa que se debe tener cuidado en la especificaci n de las tuber as PVC para que el producto adquirido sea el requerido por el proyecto Si se revisa la Tabla anexa se podr comprobar que ser a un error por ejemplo especificar que las tuber as PVC cumplan con la Norma AWWA C900 97 SDR26 o especificar s lo la presi n de trabajo de 100 psi sin mencionar la Norma
15. drost tica en cualquier SIN punto de la tuber a no debe ser inferior al 125 EMPRESA COLOMBIANA DE SIN de la presi n de operaci n en cualquier punto i 17 ECOPETROL NIO 0609 INFORM SIN INFORMACI N PETR LEOS ACI N INFORMACI N sin exceder el valor de presi n de prueba hidrost tica m xima indicado en el PIPING CLASS VIT 11 6 2 7 7 1 3 Las presiones de prueba siempre est n relacionadas a la presi n de trabajo estimada m xima con golpe de ariete Se except an las recomendaciones del CEPIS y la Norma Chilena NCh1360 que fijan la presi n de prueba a un valor superior que la presi n nominal de dise o de la tuber a seleccionada El factor de relaci n de presiones de prueba y de dise o utilizado en la generalidad de las normativas es de 1 5 exceptu ndose la Norma ASME B 34 1 para las tuber as met licas que es de 1 25 El l mite m ximo de la presi n de prueba es la presi n de dise o correspondiente a la Clase de los tubos presi n nominal instalados DURACI N DE LAS PRUEBAS DE PRESI N HIDROST TICA 1 En la gran mayor a de las normativas revisadas la duraci n de las pruebas se ha fijado entre 1 y 2 horas S lo la NCh1360 fija la duraci n de la prueba en funci n del di metro de la tuber a variando desde 3 horas para D lt 400 mm 12 horas para 400 mm lt D lt 700 mm hasta llegar a 24 horas para D gt 700 mm COMPARACI N DE LA NORMATIVA APLICADA Y LA NORMATIVA DISPONIBLE
16. ena que es la que parec a m s apropiada de verificar se ha seguido el camino siguiente A TUBER A PN10 SDR26 Pn 10 Bar 1 MPa Utilizar Pp 1 5 Pn Comprobaci n Pp gt 1 5 10 15 Bar Valor utilizado en proyectos de ENACAL Por lo tanto se ha comprobado que la norma utilizada es la NCh1360 B TUBER A PN16 SDR17 Pn 16 Bar 1 6 MPa gt 1 MPa gt gt Utilizar Pp Pn 05MPa Comprobaci n Pp 1 6MPa 0 5MPa 2 1 MPa 21 Bar Valor utilizado en proyectos de ENACAL Por lo tanto se ha comprobado que la norma utilizada es la NCh1360 7 2 EQUIVALENCIAS ENTRE LAS TUBER AS PN10 y PN16 CON LAS TUBER AS SDR26 Y SDR17 Se debe aclarar que las equivalencias entre las tuber as de la serie m trica PN10 y PN16 y la serie inglesa SDR26 y SDR17 no son exactas As tenemos que la tuber a PN10 es dise ada para 10 Bar 1 MPa 145 psi y la Norma Espa ola UNE EN 805 la hace equivalente a la Clase SDR26 que seg n ASTM D2241 05 es dise ada para 160 psi y no para 145 psi es decir que la tuber a SDR26 tiene una capacidad adicional de 15 psi sobre la tuber a PN10 Por otra parte la tuber a PN16 dise ada para 16 Bar de presi n 232 psi seg n la Norma Espa ola UNE EN 805 es equivalente a la Clase SDR 17 200 psi para di metros de 110 mm hasta 1000 mm que por la Norma ASTM mencionada es dise ada para 200 psi y no 232 psi En este ltimo caso la tuber a SDR17 tiene 32 psi menos
17. endiendo de que el golpe de ariete se haya calculado en detalle o nicamente se haya estimado el valor de STP ser todos los valores en N mm a Golpe de ariete calculado en detalle STP lt MDP 0 1 b Golpe de ariete estimado El menor valor de STP lt MDP 0 5 STP 1 5 x MDP Una vez superada la etapa preliminar la presi n hidr ulica interior se aumenta de nuevo de forma constante y gradual hasta alcanzar el valor de STP de forma que el incremento de presi n no supere 0 1 N mm por minuto Una vez alcanzado dicho valor se desconecta el sistema de bombeo no admiti ndose la entrada de agua durante al menos una hora Al final de este periodo al medir mediante man metro el descenso de presi n habido durante dicho intervalo ste debe ser inferior a los siguientes valores La presi n m xima de dise o MDP es la presi n m xima de funcionamiento de la red o de la zona de presi n fijada por el proyectista considerando futuras ampliaciones e incluyendo golpe de ariete 6 RESUMEN DE LA REVISI N DE LA NORMATIVA SOBRE LAS PRUEBAS DE PRESI N HIDROST TICA VER TABLA N 2 6 1 PRESI N DE LAS PRUEBAS HIDROST TICAS En relaci n a las presiones de prueba de las tuber as la revisi n de la normativa nacional e internacional sin ser exhaustiva muestra lo siguiente 1 La norma del MTI establece que la presi n de prueba debe ser igual a 1 5 veces la presi n estimada de trabajo lo cual es coincidente con
18. io de una bomba de mbolo provista de un man metro la presi n hidrost tica m xima de trabajo de la tuber a y medir los escapes en el sector considerado como por medio de un medidor instalado para tal fin http www cra gov co ECOPETROL La norma NIO 0609 establece que La presi n de prueba hidrost tica en cualquier punto de la tuber a no debe ser inferior al 125 de la presi n de operaci n en cualquier punto sin exceder el valor de presi n de prueba hidrost tica m xima indicado en el PIPING CLASS VIT http www erosion com co dmdocuments 323 nio0609 pdf AMANCO El Manual T cnico de AMANCO recomienda mantener una presi n de 150 PSI durante 2 horas No toma en cuenta la presi n de dise o de la tuber a DURMAN ESQUIVEL El Manual T cnico General de DURMAN ESQUIVEL establece que En una l nea debidamente dise ada las sobrepresiones pueden mantenerse a niveles m nimos con el empleo de v lvulas de alivio v lvulas de llenado cerrado lento y otros controles Un exceso de 3 5 kg cm 50 psi sobre la presi n de operaci n de dise o usualmente es suficiente para la prueba de presi n pero en ning n caso esta presi n debe exceder la presi n de trabajo de la tuber a y o de los accesorios conectados a ella la que sea menor CEDEX ESPA A UNE EN 805 NORMA EUROPEA http www cedex es La presi n de prueba STP se calcula a partir de la presi n m xima de dise o MDP de forma que dep
19. la norma del Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarilados AyA aunque ambas difieren en el l mite m nimo de presi n que el MTI lo fija en 0 9 MPa 91 77 m c a mientras que AyA lo fija en 100 m c a 0 98 MPa 2 La norma NIC 2000 del MTI es la misma norma que fue publicada 30 a os atr s por la EAM en el a o 1970 10 TABLA No 2 RESUMEN DE ESPECIFICACIONES DE PRESION Y DURACION DE LAS PRUEBAS HIDROSTATICAS DE PRESION PRUEBA DE PRESION HIDROSTATICA TUBERIAS Ne ORGANISMO NORMA A O PRESI N DE PRUEBA DURACI N SIGLAS NOMBRE HORAS MINISTERIO DE TRANSPORTEE No menos de una y media veces la presi n 1 MTI INERAESTRUCTURA NIC 2000 2000 NO ESPECIFICA estimada de trabajo y no deber ser inferior en 21 HORA ning n caso a 0 9 MPa 130 5 psi 2 INAA INSTITUTO NICARAG ENSE DE NTON 09003 1999 NO ESPECIFICA NO ESPECIFICA NO ESPECIFICA ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS 99 TUBER A DE La presi n de prueba no debe ser menor que 1 25 3 AWWA AMERICAN WATERWORKS 600 1993 HIERRO veces la presi n de trabajo en el punto m s alto de 22 HORAS ASSOCIATION FUNDIDO la secci n de prueba ni debe exceder la presi n de D CTIL dise o de los tubos La presi n de prueba para las tuber as de redes de distribuci n debe ser el doble de la presi n de operaci n en el punto m s bajo del sistema o debe 22 HORAS AMERICAN WATERWORKS T
20. o recomendada por la Norma de fabricaci n de la tuber a que se prueba 8 2 NORMA CHILENA NCh1360 No se recomienda el uso de la Norma Chilena NCh1360 la cual debe descontinuarse por las siguientes razones A La Norma Ch1360 establece presiones de prueba superiores a la presi n nominal de la tuber a contrario a lo que dictan las normas AWWA y ASTM que fijan como l mite m ximo la presi n de trabajo de fabricaci n B La Norma Ch1360 es demasiado exigente tanto en las presiones como en los tiempos de prueba lo cual significa m s costos de construcci n C La aplicaci n de esta norma viola las normas de instalaci n de tuber as enterradas de PVC AWWA C605 y ASTM D2774 que son recomendadas por los fabricantes de tuber as y accesorios de PVC de la regi n Centroamericana de tal forma que desde el punto de vista legal los fabricantes quedar an exentos de responsabilidad al momento de un reclamo 16 BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ARCHIVO PERSONAL DE DOCUMENTOS DE LICITACION MANUAL DE NORMAS T CNICAS DE LA EMPRESA AGUADORA DE MANAGUA 1970 NORMA NIC 2000 ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCI N DE CAMINOS CALLES Y PUENTES MTI 2000 NORMA NTON 09003 99 NORMAS T CNICAS PARA EL DISE O DE ABASTECIMIENTO Y POTABILIZACI N DEL AGUA PUBLICADA POR EL INSTITUTO NICARAG ENSE DE ACUEDUCTOS Y ALCANTARILLADOS INAA 1999 ANSI AWWA C900 97 AWWA STANDAR
21. ramo de prueba AMERICAN SOCIETY OF 125 de la presi n interna de dise o en cualquiera 8 ASME 21 2 MECHANICAL ENGINEERS TUBERIA ACERO de los puntos del sistema de tuber as 3 DE ACUERDO ALA 9 API AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE AP 1110 1197 TUBER A ACERO De acuerdo a la norma ASME B 31 4 NORMA ASME B31 4 La prueba de presi n debe ser realizada en 2 etapas 1 En la zanja abierta la presi n de prueba 2 HORAS CENTRO PANAMERICANO DE debe ser 1 5 veces la presi n nominal de la tuber a 10 CEPIS INGENIER A SANITARIA Y CIENCIAS 2004 TUBER AS 2 La presi n a zanja tapada con todos los tramos DEL AMBIENTE de prueba unidos entre s la presi n de prueba ser la presi n nominal de la tuber a 1 HORA La presi n nominal la define como la presi n interna de identificaci n del tubo TUBER AS Seg n la Presi n nominal de la tuber a D lt 200mm T 3 ACERO HORAS 250 mm lt D lt Pn lt 1 MPa Pp 1 5 Pn T A NCh1360 0f8 SOLDADO Y P 400 mm T 6 HORAS 11 NORMA CHILENA i 1984 HIERRO D gt 400 mm T 12 FUNDIDO Pn gt 1 MPa Pp Pn 0 5 MPa HORAS eno IDEM 24 HORAS CEMENTO lt T La prueba de presi n debe serrealizada en2 P lt 400 mm T 3 E HORAS 400 mm lt D lt etapas 1 El ensayo de presi n inicial se realiza por TUBER A tramos con la presi n de prueba de acuerdo alo 700 Mm T 12 HORAS p D gt 700 mm T 24 12 NORMA CHILENA L 2009 MET LICA Y establecido en la NCh1360 0f84 sa PT 2
22. rse la tuber a a 150 de la presi n de operaci n de dise o del sistema pero no menos de 15 psig y sin exceder la presi n de clase de la tuber a y debe ser medida en el punto m s bajo del tramo de prueba No define la duraci n de la prueba ASTM F0645 04 GUIDE FOR SELECTION DESIGN AND INSTALLATION OF THERMOPLASTIC WATER PRESSURE PIPING SYSTEMS Esta Norma agrega las C dulas 40 y 80 a la ya conocida serie SDR en el mbito nacional Arto 5 1 Sobre la presi n de clasificaci n recomendada agrega que ella est basada en consideraciones normales de operaci n razonables procedimientos de instalaci n buen manejo buena mano de obra temperatura de operaci n debajo de 27 C y picos probables de encontrar a velocidades de 5 pps 1 5 m seg Arto 5 2 La presi n total en el sistema operaci n m s picos o golpe de ariete en ning n momento debe exceder el 150 de la presi n de clasificaci n del sistema Arto 5 3 La presi n m xima de clasificaci n permite cierto incremento de presi n por picos y golpe de ariete pero si se considera probable que se vayan a producir picos y golpes de ariete excesivos deben proveerse mayores m rgenes de capacidad y de protecci n de la tuber a Arto 15 2 Igual al Arto 11 2 de la Norma ASTM D2774 08 descrito m s arriba ASME La Norma B 31 4 de la American Society of Mechanical Engineers ASME establece que toda porci n de un sistema entubado que ser operado a una presi n
23. si n de prueba ser de 21 bar 305 psi La presi n de prueba ser aplicada durante 12 horas despu s de las cuales debe tenerse una disminuci n m xima de presi n de 0 20 bar Esta especificaci n fuera del patr n usual y el cuestionamiento producido motivaron al autor a investigar un poco el tema de las pruebas de presi n hidrost tica para tener un soporte v lido en dicha especificaci n 2 OBJETIVO DE ESTE ART CULO El objetivo de este art culo es exponer los resultados de la revisi n bibliogr fica que realiz el autor para llegar a sus propias conclusiones sobre este tema que pudieran servir de orientaci n para futuros proyectos El trabajo se limita a la revisi n de las diferentes especificaciones de presi n y duraci n de las pruebas de presi n hidrost tica a que son sometidas las tuber as de agua potable una vez que ha terminado su instalaci n enterrada Por lo tanto no se aborda el tema de las fugas permisibles entre otros que tiene una marcada importancia en la recepci n de obras 3 REVISI N DE ESPECIFICACIONES T CNICAS UTILIZADAS POR ENACAL EN LAS LICITACIONES DE OBRAS DE AGUA POTABLE EN EL PER ODO 2002 2010 En la Tabla N21 anexa se aprecia que en los documentos de licitaci n publicados para la construcci n de obras de agua potable en Nicaragua en el per odo 2002 2010 a los que se tuvo acceso no significa necesariamente que sean todos los publicados en las pruebas de presi n hidrost tica ha
24. smos reguladores como la AWWA ASTM ASME ISO UNE AyA ANDA CEPIS API CEDEX AMANCO DURMAN ESQUIVEL entre otros cuyos resultados se exponen a continuaci n AWWA La American Waterworks Association AWWA Norma AWWA C605 94 Secci n 7 3 Tabla 2 AWWA STANDARD FOR UNDERGROUND INSTALLATION OF POLYVINYL CHLORYDE PVC PRESSURE PIPE AND FITTINGS FOR WATER Instalaci n Enterrada de Tuber as y Accesorios de PVC para Agua Potable a Presi n establece que si la prueba de presi n y de fugas se efect an simult neamente tal es el caso acostumbrado en Nicaragua la presi n de prueba debe ser el 150 de la presi n de 1 Igual a 0 9 MPa 2 PE z Los 2 ltimos n meros corresponden al a o de creaci n o de revisi n de la Norma trabajo en el punto de la prueba pero no menos gue el 1254 de la presi n normal de trabajo en el punto m s alto con una duraci n de la prueba de 2 horas Asimismo establece que la presi n de trabajo est definida como la presi n m xima de operaci n sostenida esperada y en ning n caso se debe permitir que la presi n de prueba exceda la presi n de dise o de la tuber a ASTM La American Society For Testing Materials ASTM tiene 2 normas relacionadas al tema de esta investigaci n Ellas son ASTM D 2774 08 PRACTICE FOR UNDERGROUND INSTALLATION OF THERMOPLASTIC PRESSURE PIPING Arto 11 2 La Norma ASTM D2274 08 establece que en ausencia de regulaciones locales debe presuriza
25. superior al 20 del esfuerzo de fluencia m nimo especificado SMYS de la tuber a debe ser sometido a una presi n de estanqueidad hidrost tica equivalente al 125 de la presi n interna de dise o en cualquiera de sus puntos durante al menos 4 horas La norma B 31 3 Secci n 345 especifica que las tuber as a presi n enterradas para conducci n de gas y petr leo deben ser probadas al menos al 125 de la presi n de operaci n m xima en cualquier punto de toda su longitud API La American Petroleum Institute API Norma 1110 aplica la norma ASME B 31 4 ISO La International Standarization Orgnization ISO www iso org iso iso catalogue htm No se tuvo acceso a la informaci n detallada de la Norma ISO 11298 1 2010 Plastics piping systems for renovation of underground water supply networks Part 1 General Esta norma especifica los requerimientos y m todos de prueba para los sistemas de tuber as pl sticas para ser usadas en la renovaci n de redes de agua potable enterradas que transportan agua para el consumo humano Es aplicable a las tuber as y accesorios tanto de manufactura como en sistemas instalados CEPIS El Centro Panamericano de Ingenier a Sanitaria y Ciencias del Ambiente CEPIS en el documento ESPECIFICACIONES T CNICAS PARA L NEAS DE CONDUCCI N E IMPULSI N DE SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA RURAL LIMA 2004 establece que la prueba de presi n debe ser en dos etapas a zanja abierta y a zanja tapada
26. te Regulador de los Servicios de Agua Potable y Saneamiento ERSAPS de Honduras no tiene informaci n en su portal http www gob hn portal poder ejecutivo desconcentrados ersaps ANDA La Administraci n Nacional de Acueductos y Alcantarillados de El Salvador ANDA no tiene informaci n en su portal oficial http www anda gob sv IDAAN ASEP No se encontr informaci n relativa a las pruebas de presi n hidrost tica http www idaan gob pa http www asep gob pa SANAA El Servicio Aut nomo Nacional de Acueductos y Alcantarillados SANAA de Honduras utiliz en una licitaci n reciente de rehabilitaci n de un sistema de agua potable la especificaci n t cnica que dice as Despu s de que la tuber a haya sido instalada y parcialmente llenada y con las juntas descubiertas deber someterse a la prueba de presi n hidrost tica que consiste en la aplicaci n por 30 minutos como m nimo de una presi n del 50 de la presi n de trabajo del material de la tuber a instalada mediante una bomba conectada a la tuber a http www sanaa hn CRA La Comisi n de Regulaci n de Agua Potable y Saneamiento B sico de la Rep blica de Colombia CRA en su Reglamento T cnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento B sico RAS 2000 B 7 8 2 dice Una vez finalizada la instalaci n de las tuber as de la red de distribuci n debe llevarse a cabo una prueba de estanqueidad de sta La prueba consiste en aplicar por med
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