Revestimiento y refuerzo con polímeros reforzados con fibras (FRP) para tuberías de agua, alcantarillado, gas e industriales de 4 pulg. a más de 180 pulg. de diámetro. La mayoría de las reparaciones se hacen sin zanja, con un tiempo fuera de servicio mínimo.
Las tuberías conducen agua, aguas residuales, petróleo, gas y fluidos industriales, y muchas están envejeciendo. La mayoría de los proyectos de reparación comienzan con uno de estos problemas.
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Corrosión y pérdida de espesor de pared
Las tuberías de acero corroídas pierden espesor de pared hasta que ya no pueden resistir su presión de diseño.
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Alambres rotos en PCCP
En la tubería de concreto presforzado con cilindro de acero (PCCP), la corrosión de los alambres de presfuerzo agrieta el concreto y puede provocar el colapso.
3
Fugas, grietas y juntas
Las grietas y las juntas en mal estado tienen fugas, y las tuberías dañadas durante la instalación pueden requerir una reparación de emergencia.
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Cargas de suelo y de tráfico
Las tuberías y alcantarillas muy deterioradas necesitan un revestimiento que soporte por sí solo las cargas de suelo y de tráfico.
INTERIOR O EXTERIOR
Cómo elegir entre reparación interior y exterior de tuberías
El método adecuado depende del material de la tubería, del daño, de la presión y del lado de la tubería al que se tenga acceso. La mayoría de las reparaciones interiores se hacen sin zanja, sin excavación o con una excavación mínima.
Cuándo conviene
Sistema QuakeWrap®
Revestimiento interior por aplicación húmeda
Tuberías visitables, con acceso por registros o pequeños puertos de acceso; restituye la resistencia circunferencial y longitudinal y detiene las fugas
¿No está seguro de qué método conviene a su tubería?
Indíquenos el material, el diámetro, la presión y el acceso de la tubería. Nuestro equipo le recomendará el sistema QuakeWrap® adecuado y proporcionará especificaciones para su ingeniero.
Cómo el FRP de aplicación húmeda refuerza una tubería desde el interior
Bandas de tela de fibra de carbono, normalmente de 2 a 4 pies (600 a 1,200 mm) de ancho, se saturan con epóxico y se aplican en dirección circunferencial, con los extremos traslapados para formar un anillo continuo. Las bandas también se traslapan a lo largo de la tubería como las tejas de un techo, de modo que el flujo pasa de una banda a la siguiente. Una capa final de acabado epóxico, elegida según la abrasión y la química del fluido, protege el revestimiento.
El personal y el equipo pueden entrar por pequeños puertos de acceso y el equipo se vuelve a armar en el interior, por lo que la reparación es realmente sin zanja. En tuberías de 24 pulg. (600 mm) o menos, la tela saturada se enrolla alrededor de un obturador inflable, se jala hasta su posición guiándose con una cámara de circuito cerrado y se presiona contra la tubería hasta que cura.
Cuando un revestimiento debe resistir por sí solo la presión interna y las cargas externas de suelo y de tráfico, pueden requerirse muchas capas de carbono. Por eso el Prof. Mo Ehsani desarrolló StifPipe®, que forma un tubo rígido y totalmente estructural con mucho menos material. Nuestro equipo le recomendará el sistema QuakeWrap® adecuado y proporcionará especificaciones para su ingeniero.
Agrega a la pared unos 1/4 pulg. (5 mm) o menos
Puede aumentar la presión nominal de la tubería
El revestimiento liso puede mejorar el flujo
Reparación puntual solo de las zonas dañadas
diámetros de tubería
4 a 180+ pulg.
y mayores: aprobación NSF/ANSI 61 para tuberías de agua potable
6 pulg.
norma de reparación de PCCP que cumple el sistema, además de IAPMO/ICC AC125
AWWA C305
REPARACIÓN DE PCCP
Tubería de concreto presforzado con cilindro de acero, reforzada más allá de su diseño
En una de las primeras aplicaciones de esta técnica, en 1998 y 1999 se usaron productos QuakeWrap® para reparar PCCP de 9 pies de diámetro en una importante planta nucleoeléctrica de EE. UU., donde un recubrimiento insuficiente había permitido la corrosión de los alambres de presfuerzo. En una prueba en sitio, se cortaron los torones de un tubo nuevo para simular la pérdida total de alambres, el tubo se envolvió con FRP de carbono y se presurizó, y la prueba se detuvo cuando la presión superó la resistencia de diseño original del tubo.
En la San Juan Generating Station, en Farmington, New Mexico, una tela de carbono desarrollada para el proyecto reforzó 700 pies lineales de PCCP de 10 pies con una sola capa en lugar de dos. Todo el equipo tuvo que pasar por un registro de 30 pulg. El proyecto recibió el ICRI Award of Excellence de 2008.
de tela de carbono, PCCP de planta nucleoeléctrica (1999)
11,500 sq ft
de tela de carbono en una sola capa, San Juan Generating Station (2007)
27,000 sq ft
registro: el único acceso en San Juan
30 pulg.
VENTAJAS
Ventajas de la reparación de tuberías con FRP
Mayormente sin zanja
Sin excavación o con excavación mínima en la mayoría de las reparaciones.
Mayor presión nominal
Puede aumentar significativamente la presión nominal de la tubería.
Por dentro o por fuera
Las reparaciones pueden hacerse por el interior o por el exterior.
Pared delgada
Normalmente agrega unos 1/4 pulg. (5 mm) de espesor de pared.
Mejor flujo
El revestimiento liso de FRP puede mejorar la capacidad de flujo.
Rápido
Las reparaciones son rápidas, con un tiempo fuera de servicio mínimo.
Reparación puntual
Ideal para reparar solo las zonas dañadas.
Apto para agua potable
NSF/ANSI 61 para tuberías de agua potable de 6 pulg. y mayores, y para tanques de almacenamiento de agua.
22 pies de un tubo de alcantarillado de fibra de vidrio de 96 pulg. dañado, revestidos con tela de carbono y resina que curan en agua, terminados antes de lo programado en 2 días.
Tubería de acero corroída de 10 pies y tubos verticales (risers) de 4 pies reforzados con FRP de carbono sobre una capa de fibra de vidrio que evita la corrosión galvánica.
Rehabilitación totalmente estructural con StifPipe® de 20 pies de un túnel de 12 pies a más de 100 pies de profundidad, con acceso desde un registro a unos 3,200 pies de distancia.
Un revestimiento autoportante StifPipe® de tres capas de FRP y una capa de núcleo 3D, instalado dentro de un tubo de concreto reforzado dañado en 4 días.
77 pies lineales de tubo de metal corrugado de 8 pies, corroído y ubicado bajo un estacionamiento, rehabilitados con concreto y FRP en lugar de excavar, lo que habría cerrado el negocio de 3 a 4 semanas.
Una tubería forzada de acero remachado de 10 pies y 90 años de antigüedad, con presión interna de 90 psi y flujo de alta velocidad, rehabilitada y reforzada desde el interior con FRP de carbono en junio de 2017.
Tres tramos de 20 pies de PCCP de 96 pulg., señalados por inspección electromagnética, revestidos con un sistema de FRP de carbono totalmente estructural según AWWA C305, para carga de suelo y presión interna de 82 psi, en menos de dos semanas.
Después de que una ruptura interrumpió el servicio de agua, el orificio se parchó con una placa de acero y la tubería se revistió con un sistema de FRP de carbono de 5 capas, certificado NSF 61, según AWWA C305, en un par de semanas.
Un sifón de acero de 54 pulg., corroído y con fugas: se sellaron unas 150 fugas, luego se revistió con fibra de vidrio, mat de fibra picada y tela de carbono, y volvió a servicio en abril de 2018.
Rehabilitación de emergencia con un revestimiento autoportante StifPipe® de un tramo deteriorado de tubo de concreto de 72 pulg. x 10 pies, construido en sitio por aplicación húmeda en un par de días con 3 capas de FRP y 1 capa de mat de núcleo.
QuakeWrap provided an innovative, multi-purpose FRP liner design that not only targeted the leak problems, but also provided additional structural strengthening… which increased the life cycle of the penstock.
WRWalter RetanaGerente de proyecto, Ghella Costa Rica
Preguntas frecuentes sobre reparación de tuberías
¿Se pueden reparar tuberías sin excavar?
En la mayoría de los casos, sí. Las reparaciones con FRP PipeMedic® normalmente se hacen sin zanja: revisten o refuerzan desde el interior tuberías de agua, alcantarillado, gas e industriales de 4 pulg. a más de 180 pulg. de diámetro, sin excavación o con una excavación mínima.
¿Mi tubería debe repararse por dentro o por fuera?
Si la tubería está enterrada y es lo bastante grande para entrar, el revestimiento interior a través de registros o puertos de acceso normalmente se hace sin zanja. Las tuberías de 24 pulg. o menos pueden repararse por dentro con un obturador inflable. La envoltura exterior conviene para tubería expuesta o excavada, acero corroído, juntas soldadas y conexiones. Nuestro equipo le recomendará el método adecuado para su tubería.
¿Se puede reparar con FRP la tubería de concreto presforzado con cilindro de acero (PCCP)?
Sí. El sistema de aplicación húmeda QuakeWrap® forma parte de un pequeño grupo de soluciones que cumplen la norma AWWA C305 para la reparación de PCCP. En una prueba en sitio en una planta nucleoeléctrica, un tubo de PCCP con los torones cortados se envolvió con FRP de carbono y se presurizó por encima de su resistencia de diseño original.
¿Qué pasa si la tubería ya no puede soportar las cargas de suelo y de tráfico?
Se necesita un revestimiento totalmente estructural. StifPipe® está diseñado para soportar esas cargas independientemente de la tubería existente.
¿El sistema es seguro para agua potable?
Sí. El sistema de aplicación húmeda QuakeWrap® cumple la norma NSF/ANSI 61 para tuberías de agua potable de 6 pulg. y mayores y para tanques de almacenamiento de agua, y cuenta con certificación IAPMO/ICC conforme a los criterios de aceptación AC125.
¿Pueden proporcionar especificaciones y detalles de diseño para nuestro ingeniero?
Sí. Nuestro equipo le recomendará el sistema QuakeWrap® adecuado y proporcionará fichas técnicas, especificaciones y ejemplos de detalles de diseño para el ingeniero responsable del proyecto.
