Transcript Engineered Pipe Systems Como instalar tuberías Flowtite TM Procedimientos de instalación para aplicaciones enterradas.

Engineered Pipe Systems
Como instalar tuberías Flowtite
TM
Procedimientos de instalación para aplicaciones enterradas
Temas de la presentación
Introducción
Manipulación y almacenamiento
Tecnología de Instalación
Construcción de la zanja
Rellenos
Ensamblaje
Ajustes en campo
Cierres en campo
Verificación de la tubería instalada
Deflexión excesiva
Detalles constructivos
Prueba hidrostática en campo
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Engineered Pipe Systems
Introducción
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Ventajas de las tuberías Flowtite
Económica
Material resistente a la corrosión
Uniones Flowtite con empaques
elastoméricos
Estrictos estándares de desempeño
Superficie interna lisa
Amplias longitudes estándar
De bajo peso
Plataforma de alta tecnología de
fabricación
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Utilizadas en diversas aplicaciones
 Transmisión y distribución de agua
cruda y potable
 Alcantarillados sanitarios y
emisarios submarinos
 Drenaje y alcantarillados de aguas
lluvias
 Sistemas de enfriamiento
 Penstocks para mini-centrales
hidroeléctricas
 Efluentes industriales
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Engineered Pipe Systems
Manipulación y
almacenamiento
Descargue y manipulación de las tuberías
PAQUETES
Mantenga control de las tuberías
durante el descargue.
Eslingas guías atadas al tubo le
ayudarán al control manual durante
el izaje y la manipulación.
No deje caer ni golpear los tubos,
particularmente en los extremos.
1/2 x L
1/4 x L
Tubos sueltos
 Durante la manipulación de tubos sueltos
use sogas o eslingas para izar los tubos. No
use cables o cadenas para transportar o izar
el tubo.
Los tubos pueden ser izados con un solo
soporte pero es mas fácil el control del
tubo si se usan dos soportes.
 Si en algún momento durante la
manipulación o instalación ocurre un daño
como resaltes, grietas o fracturas en el
tubo, este debe ser reparado antes de su
instalación.
Nunca levante un tubo mediante una
eslinga que pase por el interior del tubo
de un lado al otro.
Almacenamiento de la tubería
Almacene el tubo sobre madera plana,
para facilitar la colocación y remoción
de las eslingas o sogas alrededor del
tubo.
Cuando almacene el tubo directamente
sobre el piso asegúrese de tener el área
relativamente plana y libre de piedras
y otros objetos que lastimen el tubo.
FORMA CORRECTA DE ALMACENADO
El nudo de amarre debe quedar ajustado
para evitar desestabilización del izaje en
vientos fuertes. Si es necesario hacer
varias camadas de tubos, se recomienda
hacerlo sobre madera plana con soportes a
una máxima distancia de 6m. Para esto se
recomienda usar el empaque original
entregado en el despacho del material
 Máxima altura de almacenamiento: 3m.
 No apile tubos con diámetros mayores a 1400mm.
FORMA INCORRECTA DE ALMACENADO
Madera para el soporte
240 cm
4 cm
9 cm
21 cm
6 cm
14 cm
Almacenamiento del lubricante y los empaques
Excepto durante la instalación, los
empaques deberán ser almacenados
bajo un lugar sombreado y no bajo la
exposición directa de los rayos solares.
Los empaques deberán protegerse de
los derivados del petróleo tales como
aceites, grasas, solventes y otras
sustancias detrimentes al caucho.
El lubricante deberá ser almacenado
para prevenir daños a su empaque.
Engineered Pipe Systems
Tecnología de Instalación
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El sistema suelo-tubería
El suelo y la tubería trabajan
conjuntamente.
Las tuberías Flowtite, el relleno y el suelo nativo
trabajan conjuntamente para soportar la estructura
tubería-suelo .
Por esta razón, los procedimientos del manejo de
los llenos son importantes para alcanzar una
adecuada instalación.
Deflexión vertical permisible
Deflexión
% of Diámetro
Diámetros mayores (DN > 300)
• Inicial
• Largo plazo
3.0
5.0
Diámetros pequeños (DN <
• Inicial
• Largo plazo
2.5
4.0
250)
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Deflexión está influenciada por:
Cargas superficiales
Cargas vivas
Cargas muertas /
profundidad de
instalación
Rigidez del suelo
Tipo de suelo
nativo y su
densidad
Tipo de
relleno y su
grado de
compactación
Rigidez del tubo
Ancho de zanja
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Engineered Pipe Systems
Realización de zanja
Definiciones
Profundidad
de instalación
Suelo
Nativo
Relleno de zanja: El material ubicado en la
excavación, por encima de relleno secundario
y hasta la superficie final del terreno.
Relleno secundario: Es el material ubicado por
encima del relleno primario. Tiene una profundidad
de hasta 30 cm y es opcional para sistemas sin
presión.
Diámetro del
tubo (DN)
Relleno Primario: Es el material ubicado entre la
cama de asiento y el relleno secundario.
Riñones: Es el material ubicado bajo el invert del
tubo y compactado para proveer soporte en esta
área.
Cama de asiento: El material usado para soportar
el tubo en el fondo de la zanja. Es comúnmente
granular y de una gradación específica.
Ancho
de zanja
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Realización de zanja
El ancho estándar
Zanja 1.75 x DN
Se debe tomar control estricto
sobre la profundidad de la
excavación.
El ancho estándar de
la zanja es 1.75 x DN.
Para DN muy grandes
el ancho de zanja puede
reducirse a 1.5x DN.
Preparación de la zanja
Replanteo de zanja.
Con el equipo correspondiente
hacer la zanja con las
dimensiones según el diseño.
 Colocar la Arena para colchón
de tubería con el espesor
indicado en los planos.
 Nivelar la superficie con el uso
de rastrillo y uso de hilos para
que la tubería pueda acoplarse
sin dificultad.
Instalaciones alternativas
Si la profundidad requerida para la rigidez, el tipo de
instalación y el grupo de suelo nativo seleccionado excede
los
límites
permisibles,
se deben considerar
procedimientos alternativos como:
Zanja ancha
Tablestacado permanente
Relleno estabilizado (suelo-cemento)
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Zanja ancha
Al incrementar el ancho de zanja se incrementa la distancia
entre el suelo nativo pobre y la tubería.
Con la correcta sección del relleno primario, los efectos
negativos del suelo nativo pobre son minimizados
permitiendo así una mayor profundidad de instalación y
una mayor presión negativa (vacío).
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Tablaestacado permanente
Use tablestacado permanente de una longitud suficiente (desde
la cama de asiento hasta al menos 300 mm sobre la clave del
tubo) para distribuir apropiadamente las cargas laterales sobre el
tubo. Estos soportes deberán ser de una calidad mínima que
iguale la vida útil del tubo.
BL acorde a los
requisitos del
diseño del
tablestacado
DN (mm)
a
Mín. a (mm)
300
150
350 - 500
200
600 - 900
300
1000 - 1600
450
1800 - 2400
600
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Relleno estabilizado (suelo-cemento)
Típicamente, entre 40 y 50 kg. de cemento por tonelada de
arena serán suficientes. El relleno estabilizado deberá ser
compactado al menos al 95% del Proctor Estándar en
capas de 150 a 200 mm. de espesor.
Máxima profundidad de instalación para
rellenos estabilizados es de 5 metros.
DN (mm)
Min a (mm)
300 - 500
200
600 - 800
300
900 - 1200
400
1400 - 1800
500
1800 - 2400
600
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Engineered Pipe Systems
Rellenos
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Materiales de relleno
Los materiales de relleno se agrupan en categorías.
Los rellenos de suelo del grupo “A” son los mas
aptos para usar y requieren un mínimo esfuerzo de
compactación mientras que los suelos del grupo “F”
requieren de un mayor esfuerzo de compactación.
Suelo
A
B
C
D
E
F
Descripción del grupo de relleno
Roca triturada, 12% finos
Arena, <12% finos
Arena limosa, 12-35% finos, LL<40%
Arena limo arcillosa, 35-50% finos, LL<40%
Arena arcillo limosa, 50-70% finos, LL<40%
Suelo de partícula fina y baja plasticidad, LL<40%
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Materiales de relleno
Las siguientes restricciones generales aplican:
1. El tamaño máximo de partícula deberá respetar
los límites especificados.
2. Cúmulos de suelo no deberán superar 2 veces el
tamaño máximo de partícula.
3. No se recomienda material orgánico.
4. No se recomienda el uso de sobrantes (llantas,
botellas, metales, etc.).
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Materiales de relleno
Máximo Tamaño de Partícula
DN (mm.)
Hasta 450
De 500 a 600
De 700 a 900
De 1000 a 1200
De 1300 & mayor
Máximo tamaño (mm.)
13
19
25
32
38
Adicionalmente, piedras mayores a 200 mm en
diámetro no deberán ser arrojadas sobre la capa de
300mm que cubren la clave del tubo desde una
altura mayor a 2 metros.
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Relleno de la zanja
Un relleno bien seleccionado,
ubicado y compactado en la
zona de la tubería son
importantes para el control de
la deflexión vertical del tubo.
La zanja debe ser rellenada
tan pronto como el tubo es
instalado.
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Relleno de la zanja
 Ambos, el suelo de relleno y el nativo tienen una mayor
influencia en la calidad de la instalación.
 El relleno de soporte en la zona de la tubería es el factor
más importante que contrarresta la deflexión del tubo.
Suelo Nativo
Relleno
Zona de la tubería
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Relleno de la zanja
 La cama de asiento debajo de la tubería debe ser compactada y de
un espesor uniforme.
 La arena es un material ideal para esta parte del relleno.
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Relleno de la zanja
 Arar la línea de eje de la cama de asiento a una profundidad de
25mm proveerá un soporte más uniforme.
 Sobre-excavaciones locales en el sitio de las uniones garantizan
que el cuerpo del tubo esté en pleno contacto con la cama de
asiento.
Sobre-excav. local
Zona arada
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Rellenando la tubería instalada
Es muy importante proveer un soporte apropiado a la
tubería y asegurarse de no tener vacios en la cama de
asiento ni en la primera capa en la zona de los riñones
donde el relleno debe quedar muy bien compactado.
Riñones
IMPROPIO!: Asegúrese de no
tener vacíos en la cama de asiento
ni en la zona de los riñones. La
compactación aquí debe ser firme.
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Relleno de la tubería instalada
Usar pizón (preferiblemente de
madera) en la zona de los riñones
para
proveer
una
buena
compactación.
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Relleno de la zanja
Donde los tubos se entierren
sobre una vía de tráfico, el
material de relleno se deberá
compactar al nivel del terreno
final.
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Relleno de la zanja
El relleno debe ser compactado en capas de 75 a 300 mm
dependiendo del tipo de suelo y el equipo de
compactación.
Estas pautas de compactación se
describen en las Instrucciones de Instalación.
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Relleno en la zanja
Debe tenerse cuidado en compactar excesivamente
sobre la clave de la tubería para evitar áreas de
abultamientos o aplastamientos.
Mínima Cobertura para compactar sobre el tubo
Peso del equipo (Kg.)
Menos de 100
100 a 200
200 a 500
500 a 1000
1000 a 2000
2000 a 4000
4000 a 8000
8000 a 12000
12000 a 18000
Apisonado
mm
250
350
450
700
900
1200
1500
1800
2200
Vibrado
150
200
300
450
600
800
1000
1200
1500
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Fondo de zanja inestable
Un fondo de zanja con suelo blando, suelto o expansivo se
considera como inestable. Bajo estas condiciones el suelo
debe estabilizarse antes de instalar la tubería.
Alternamente, debe colocarse una cimentación para
minimizar asentamientos diferenciales del fondo de la zanja
Use grava o roca triturada para
construir un fondo de zanja estable.
NEXT
En fondos de zanja muy inestables
construya una fundación de roca triturada.
Zanjas inundadas
Cuando el nivel freático está por encima del fondo
de la zanja este deberá ser abatido hasta al menos
el fondo la misma (preferiblemente unos 200 mm.
por debajo del fondo) antes de preparar la cama de
asiento.
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Engineered Pipe Systems
Ensamblaje
NEXT
La unión
El sistema estándar de
acoplamiento es una unión
Flowtite que utiliza un
empaque elastomérico REKA
como su sello. El empaque
REKA encaja ajustadamente
en hendiduras maquinadas a
cada lado del acople y sella
con una superficie externa de
los espigos calibrados. El
empaque REKA ha sido
probado en uso por más de 75
años.
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Limpieza del empaque
Limpie completamente la unión de doble campana,
incluyendo las hendiduras y los empaques, para
remover las grasas y arenas presentes.
NEXT
Instalación del empaque
Inserte el empaque en la hendidura dejando de 2 a 4
abultamientos de caucho por fuera de ésta. No use
lubricantes en la hendidura en esta etapa del ensamblaje.
Para facilitar la inserción, utilice agua para humedecer el
empaque y la hendidura.
NEXT
Instalación del empaque
Con presión uniforme, presione
cada abultamiento del empaque
en la hendidura.
Hale el empaque en la dirección
radial
alrededor
de
la
circunferencia para distribuir la
compresión del empaque.
Verifique que ambos lados del
empaque se insertan por igual
sobre la hendidura alrededor de
la circunferencia.
NEXT
Lubricación del empaque
Lubrique el empaque, con
una tela y grasa vegetal ó
animal, antes de unirlo a
una sección de tubería.
Precaución: es muy
importante utilizar el
lubricante
apropiado
únicamente y nunca uno a
base de petróleo.
NEXT
Lubricación del espigo del tubo
Limpie completamente
el espigo del tubo y
lubríquelo hasta la
marca de penetración
del acople.
Luego de lubricar,
mantenga el espigo y
el acople limpios.
NEXT
Procedimiento de ensamblaje
Cada unión tiene dos empaques y un tope central.
Normalmente, una unión viene ensamblada en uno de
los espigos desde la fábrica.
Empaque
Tubería
nueva
Unión
Tope central
Empaque
Tubería
instalada
NEXT
Procedimiento de ensamblaje
Así es el Ensamblaje
NEXT
Deflexión angular
Curvas leves pueden lograrse mediante
deflexiones sucesivas en las uniones de
los tubos.
Longitudes cortas permiten un menor
radio de curvatura
Instale el
tubo recto
en el
acople...
…luego deflecte
para alcanzar el
radio de curvatura
deseado.
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Engineered Pipe Systems
Ajustes en campo
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Longitud de ajuste
1. Determine la longitud requerida y
marque un corte perpendicular en la
tubería seleccionada.
NEXT
Longitud de ajuste
2. Mida el diámetro externo del tubo en el
punto de corte con un circómetro.
NEXT
Longitud de ajuste
3. Compare la medida con la tolerancia permitida en el
manual de las Instrucciones de Instalación.
Nota: los fabricantes dan a algunos tubos una
marcación especial de “AJUSTE” indicando que este
conserva en su longitud un diámetro externo dentro de
las tolerancias especificadas. Para evitar maquinados
en los espigos, seleccione uno de estos tubos para su
cierre o reparación.
AJUSTE
NEXT
Longitud de ajuste
4. Corte la tubería en el sitio apropiado usando una
herramienta de corte de elementos abrasivos. Durante el
corte use protección ocular, auditiva y un guardapolvo.
NEXT
Longitud de ajuste
5. Si el diámetro del tubo está dentro de la tolerancia
requerida, limpie el espigo y aplique lija para eliminar
cualquier protuberancia. Luego prepare el chaflán en la
punta del espigo.
NEXT
Longitud de ajuste
6. Si el diámetro externo de la tubería está por fuera de la
tolerancia use una pulidora para maquinar la superficie
del tubo hasta alcanzar la tolerancia requerida.
Ancho del espigo
Bisel
70°
Esquina
redondeada
Espigo fuera
del rango de
tolerancia
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Engineered Pipe Systems
Cierres en campo
NEXT
Cierres en campo con uniones Flowtite
 Use un niple con los espigos especialmente maquinados y
preparados para este propósito.
NEXT
Cierres en campo con uniones Flowtite
 Use dos uniones de doble campana sin tope central
 Luego de lubricar los espigos y los empaques, inserte los
acoples en el niple especialmente maquinado para el cierre
NEXT
Cierres en campo con uniones Flowtite
 Limpie y lubrique los espigos de las dos tuberías adyacentes.
 Ubique el niple en posición de cierre
NEXT
Cierres en campo con uniones Flowtite
 Hale los acoples hacia las tuberías adyacentes y hasta la línea
de empalme.
 La compactación del relleno alrededor del niple de cierre es
muy importante.
NEXT
Engineered Pipe Systems
Verificación de la tubería instalada
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Verificación de la tubería instalada
Especificación: La máxima deflexión vertical inicial
y a largo plazo de la tubería instalada no deberá
exceder los valores en la siguiente tabla.
Deflexión vertical permisible
Deflexión
% del diámetro
Diámetros grandes (DN > 300)
Inicial
Largo plazo
Diámetros pequeños (DN < 250)
Inicial
Largo plazo
3.0
5.0
2.5
4.0
NEXT
Verificación de la tubería instalada
Protuberancias, áreas planas u otros cambios
abruptos en la curvatura de la pared del tubo
no son permitidos.
NEXT
Verificación de la tubería instalada
Procedimiento para la verificación de la deflexión
vertical inicial de la tubería instalada:
1. Termine el relleno de la tubería hasta la superficie del terreno.
2. Remueva el tablestacado si este fue utilizado.
3. Apague los sistemas de bombeo de agua freática
4. Mida el diámetro vertical de la tubería.
5. Calcule la deflexión vertical del tubo.
NEXT
Verificación de la tubería instalada
Cálculos:
I.D.
Actual =
I.D. Vertical
%
Deflexión =
I.D. Actual -
+ I.D. Horizontal
2
I.D Vertical instalado
I.D. Actual
X 100
NEXT
Verificación de la tubería instalada
El I.D. Actual puede medirse en una tubería sin
instalar y puede ser calculado como el promedio del
I.D Actual Vertical y el I.D. Actual Horizontal.
NEXT
Verificación de la tubería instalada
Las deflexiones verticales deben hacerse
cuando el primer tubo se instala y la zanja se
rellena
completamente. Este ensayo debe
continuar entonces de manera periódica durante
el proyecto.
NEXT
Engineered Pipe Systems
Deflexión excesiva
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Corrección a las tuberías sobre-deflectadas
Los tubos con deflexiones verticales por encima de un 8%
deben ser reemplazados completamente.
Para los tubos deflectados verticalmente hasta un 8% de
su diámetro se debe:
1. Excavar a un nivel aproximado del 85% del diámetro.
NEXT
Corrección a las tuberías sobre-deflectadas
2. Excave con herramientas manuales una vez esté cerca
del tubo para evitar golpearlo con equipos pesados.
NEXT
Corrección a las tuberías sobre-deflectadas
3. Verifique que la tubería no haya sufrido ningún daño.
Los tubos lastimados deben ser reparados o reemplazados.
NEXT
Corrección a las tuberías sobre-deflectadas
4. Recompacte el relleno en el área de los riñones con el
material original utilizado para el lleno y no con
material contaminado.
NEXT
Correcting over-deflected pipe
5. Rellene la zona de la tubería en capas compactadas al
nivel requerido en las especificaciones.
6. Rellene hasta la superficie del terreno y verifique que la
deflexión no exceda el nivel especificado.
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Engineered Pipe Systems
Detalles constructivos
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Colocación de tubería
Proceso constructivo
Colocación de cinta de peligro.
Conexiones a estructuras rígidas
Cuando un tubo pasa por un muro y se une a un manhole, es
cubierto en concreto, llega a una estructura de válvulas o se
encuentra cualquier otra estructura rígida, se forman en él
esfuerzos excesivos de flexión cuando hay movimientos
diferenciales entre la estructura y el tubo. Se utilizan tramos
cortos en estas uniones.
Relleno
Tramo
Unión
embebida
enestándar
concreto
Tubo
de corto
longitud
compactado
Máx.: menor de 2m ó 2xDN
firmemente
Mín.: menor de 1m ó 1xDN
Máx.
25mm
Unión
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Cambios de direcciones
En líneas a presión, fuerzas desbalanceadas ocurren en codos,
reducciones, tees, etc. Estas fuerzas deben ser contenidas para
prevenir separación de la tubería en las uniones.
Se recomienda el uso de
anclajes completamente
revestidos en concreto
para la contención de
estos empujes.
Bloques de anclaje
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Engineered Pipe Systems
Prueba hidrostática en campo
NEXT
Prueba hidrostática en campo
 Algunas obras requieren que la tubería sea
ensayada hidrostáticamente con anterioridad a
su puesta en servicio.
 Esta prueba permite detectar y corregir defectos
en el proceso de instalación.
 Si la prueba es especificada, esta debe hacerse
regularmente con el avance de la instalación.
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Prueba hidrostática en campo
Preparación para el ensayo – Inspeccione la línea instalada y
asegúrese que todos los detalles han sido adecuadamente
terminados. Los siguientes ítems son de particular
importancia:
 Correcto ensamblaje de las uniones.
 Todos los anclajes estén vaciados y curados.
 Las uniones mecánicas rígidas y/o flexibles estén
ubicadas y ajustadas a las especificaciones Flowtite.
Prueba hidrostática en campo
Llenado de la línea con agua – Abra las válvulas y
ventosas para evacuar el aire durante el lento llenado.
Evite sobre presiones.
Presurice lentamente. Una cantidad considerable de
energía es almacenada en la línea durante el ensayo y
como tal esta debe ser respetada.
NEXT
Prueba hidrostática en campo
Asegúrese de que el manómetro este en capacidad de leer
la máxima presión en la línea. Los puntos bajos tendrán
la máxima presión en la línea.
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Prueba hidrostática en campo
La máxima presión de prueba no debe ser excedida.
Esto es peligroso y puede causar daños a la línea.
La prueba hidrostática en
campo no deberá exceder
la menor de 1.5 veces la
presión de trabajo ó 1.5
veces la presión nominal
de la tubería.
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Prueba hidrostática en campo
Si la tubería presenta fuga y ésta no es fácil de ubicar, las
siguientes recomendaciones servirán para identificar la
fuente de ésta:
 Revise los sitios donde hay bridas y válvulas.
 Revise las conexiones a la línea.
 Utilice equipos sónicos para detección de fugas.
 Pruebe la línea en secciones más cortas para aislar la fuga.
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