Análisis y evaluación de riesgos en sistemas constructivos

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Universidad de los Andes
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados - CIACUA
Análisis y Evaluación de Riesgos en Sistemas Constructivos de Tuberías en
Polietileno en Redes de Acueducto.

Ing. Johana León Castellanos

Universidad de los Andes

Facultad De Ingeniería

Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental

TESIS DE ESPECIALIZACIÓN

INGENIERÍA DE SISTEMAS HÍDRICOS URBANOS

ANÁLISIS Y EVALUACION DE RIESGOS EN SISTEMAS

CONSTRUCTIVOS DE TUBERIAS DE POLIETILENO EN REDES DE

ACUEDUCTO

Preparado por:

Ing. Johana León Castellanos

Asesor:

Ing. Luis Eduardo Yamín Lacouture

Informe Final Tesis

Bogotá, Febrero de 2012

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Ing. Johana León Castellanos

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................................................5

ANTECEDENTES Y OBJETIVOS ...............................................................................................................6

1.1

ANTECEDENTES.......................................................................................................................................6

1.2

OBJETIVOS ................................................................................................................................................6

1.2.1

Objetivos Generales ............................................................................................................................6

1.2.2

Objetivos Específicos ..........................................................................................................................6

ESTUDIOS PREVIOS....................................................................................................................................7

2.1

ENERALIDADES DEL

OLIETILENO

..............................................................................................................7

2.2

ROPIEDADES

ÍSICAS Y

ECÁNICAS DE LAS

UBERÍAS DE

OLIETILENO

......................................................8

2.2.1

Esfuerzos a la tracción de los tubos de PE ..........................................................................................8

2.2.2

Módulo de Elasticidad ........................................................................................................................9

2.2.3

Alargamiento a la rotura ....................................................................................................................9

2.2.4

Flexibilidad ...................................................................................................................................... 10

2.2.5

Resistencia a la abrasión .................................................................................................................. 10

2.2.6

Resistencia a la propagación de fisuras ............................................................................................ 11

2.2.7

Color ................................................................................................................................................ 11

2.2.8

Resistencia a la corrosión ................................................................................................................. 11

2.2.9

Resistencia química y bacteriana ...................................................................................................... 11

2.2.10

Estabilidad a la intemperie ........................................................................................................... 11

2.2.11

Características hidráulicas .......................................................................................................... 12

2.3

RODUCTOS

OMERCIALES

......................................................................................................................... 12

2.3.1

Tuberías para acueductos ................................................................................................................. 12

2.3.2

Accesorios y complementos ............................................................................................................... 13

2.4

ROCESOS DE INSTALACIÓN

........................................................................................................................ 18

2.4.1

Instalación de tuberías a través de accesorios mecánicos. ................................................................ 18

2.4.2

Instalación de tuberías a través de electrofusión. .............................................................................. 20

2.4.3

Instalación de tuberías a través de termofusión. ................................................................................ 22

VENTAJAS Y DESVENTAJAS FRENTE A OTROS SISTEMAS DE INSTALACIÓN ......................... 26

METODOLOGIA PARA ANALISIS Y REDUCCION DE RIESGOS EN SISTEMAS

CONSTRUCTIVOS DE TUBERIAS EN POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD EN REDES DE
ACUEDUCTO........................................................................................................................................................ 27

DETERMINACION DE RIESGOS EN LA TUBERIA DE PE INSTALADA EN SAN PEDRO DE LOS

MILAGROS - ANTIOQUIA ................................................................................................................................. 29

5.1

ROPIEDADES DEL CASO A EVALUAR

........................................................................................................... 29

5.2

EGISTRO FOTOGRÁFICO

............................................................................................................................. 30

5.3

VALUACIÓN DE

IESGO DE LA

UBERÍA

.................................................................................................... 32

5.4

VALUACIÓN DE

IESGO

PERACIONAL

...................................................................................................... 34

5.5

VENTOS DE

AYOR

NFLUENCIA

............................................................................................................... 35

5.6

UANTIFICACIÓN DE LA

ROBABILIDAD

...................................................................................................... 35

5.7

UANTIFICACIÓN DE LA

ULNERABILIDAD

................................................................................................. 36

5.8

STIMACIÓN DE CONSECUENCIAS

................................................................................................................ 37

5.9

LASIFICACIÓN DE LOS

IESGOS

................................................................................................................. 37

5.10

LANES DE ACCIÓN PARA EL CASO EN ESTUDIO

....................................................................................... 39

NORMAS TÉCNICAS ................................................................................................................................. 40

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................................................... 41

BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................................................... 42

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Ing. Johana León Castellanos

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Distribución del petróleo según sus aplicaciones………..………………………………7

Figura 2 Curva esfuerzo – deformación para una tubería de PE………………………………….8

Figura 3. Accesorios de termofusión……………………………………………………………..14

Figura 4. Accesorios de electrofusión……………………………………………………………15

Figura 5. Accesorios Mecánicos…………………………………………………………………16

Figura 6. Accesorios termoensambaldos………………………………………………………...17

Figura 7. Accesorios complementarios…………………………………………………………..17

Figura 8. Instalación de tuberías a través de accesorios mecánicos de acometidas……………..18

Figura 9. Instalación de tuberías a través de accesorios mecánicos (75mm a 110mm)……….19

Figura 10. Instalación mediante bridas………………………………………………………….20

Figura 11. Instalación de Tuberías por el Electrofusión………………………………………..21

Figura 12. Instalación de tuberías a través de Termofusión……………………………………23

Figura 13. Proceso de Soldadura a Tope…………………………………………………………25

Figura 14. Localización caso de análisis: San Pedro de los Milagros………………………….29

Figura 15. Registro fotográfico…………………………………………………………………..30

Figura 16. Registro fotográfico de instalación…………………………………………………..31

Figura 17. Registro fotográfico de instalación…………………………………………………..31

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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla No. 1 Clasificación de las tuberías de polietileno de acuerdo a su densidad………………7

Tabla No. 2 Comparación del valor del módulo de elasticidad del polietileno frente a materiales
alternativos…………………………………………………………………………………………9

Tabla No. 3 Valores de alargamiento a la rotura de materiales de tubería………………………..9

Tabla No. 4 Radios máximos de curvatura, R, admisibles en tubos de Polietileno…………..10

Tabla No. 5 Colores de los tubos de polietileno según aplicaciones………………………….11

Tabla No. 6 Clasificación de tuberías de polietileno según al RDE………….………………..12

Tabla No. 7 Clasificación de tuberías según el PN…………………………………………..…13

Tabla No. 8 Comparativo con otros materiales………………………………………………...26

Tabla No. 9 Probabilidad de ocurrencia de una situación de riesgo…………………….……28

Tabla No. 10 Características del caso en análisis………………………………………………30

Tabla No. 11 Comportamiento de las Tuberías de Polietileno frente a sustancias químicas……33

Tabla No. 12 Eventos de Mayor Influencia………………………………………………….…35

Tabla No. 13 Definición Cualitativa y Cuantitativa de las Probabilidades……………………..35

Tabla No. 14 Probabilidad de Ocurrencia de los Eventos……………………………..………36

Tabla No. 15 Cuantificación de la Vulnerabilidad de cada Evento……………………….……36

Tabla No. 16 Estimación de consecuencias…………………………………………………….37

Tabla No. 17 Determinación de riesgos…………………………………………………………38

Tabla No. 18 Clasificación de riesgos de acuerdo a la probabilidad…………………………..38

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Ing. Johana León Castellanos

INTRODUCCIÓN

El crecimiento de una sociedad lleva consigo a conocer e implementar nuevas tecnologías ligadas
al desarrollo sostenible del que se habla hoy día, donde, el principal objetivo es no comprometer
los recursos naturales de generaciones futuras, concepción que  implica evolución en el origen de
los  materiales  principalmente  en  procesos  industriales.    En  el  tema  de  tuberías  la  tecnología
conlleva  al  uso  de  sistemas  plásticos  que  remplazan  todo  tipo  de  material  que  signifique  un
desgaste, contamine e incluso perjudique el bienestar de los seres humanos.

En la actualidad los sistemas de tuberías plásticas son soluciones que además de ser amigables
con el medio ambiente, más económicas y de calidad, ofrecen mayor seguridad de transporte en
los diferentes usos y aplicaciones, lo cual crea la necesidad de estudiar los beneficios y riesgos a
los que se expone un diseño que se materializa acompañado de distintas situaciones reales tales
como el impacto ambiental, social, geológico y demás aspectos que conllevan a una construcción
satisfactoria para las partes involucradas.

En  el  presente  estudio    presenta  una  recopilación  de los  métodos  constructivos  de  la  tubería  de
polietileno  para acueducto y un análisis de los factores de riesgo y vulnerabilidad de las distintas
situaciones en las que se involucra dicho proceso para un caso particular.

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Ing. Johana León Castellanos

1 ANTECEDENTES Y OBJETIVOS

1.1 ANTECEDENTES

El uso de tuberías plásticas se ha incrementado durante los últimos años debido al alto nivel de
seguridad  que  exigen  los  fluidos  a  transportar  como:  gas,  agua  potable,  agua  de  saneamiento,
entre  otros;  razón  que  promueve  el  estudio  en  la  evaluación  de  riesgos  de  los  sistemas
constructivos  ya  conocidos  de  instalación  de  tuberías  en  respuesta  de  las  exigencias  de  la
tecnología y evolución de las materias primas, específicamente de tuberías de polietileno de alta
densidad.

Hoy  día  en  el  mercado  son  contados  los  materiales  que  se  encuentran  a  la  hora  de  definir  el
diseño,  por  tal  motivo  se  pretende  mostrar  a  los  diseñadores  los  riesgos  que  se  corren  en  la
escogencia  de  los  materiales  y  suministrar  herramientas  que  permitan  el  argumentar  el  uso  de
determinado material propuesto.

Adicional a la diversidad de materiales también se encuentran distintas maneras de instalación de
las tuberías, dado el material Polietileno existen tres formas de instalación que son la tradicional
mecánica, termofusión y electrofusión, siendo estas dos últimas las más utilizadas para nuevas
tecnologías como instalación sin zanja y reparaciones.

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 Objetivos Generales



Aumentar el conocimiento frente a las instalaciones de las tuberías de Polietileno de alta

densidad.

1.2.2 Objetivos Específicos



Conocer y prevenir los riesgos que se presentan en una red de polietileno de alta densidad.



Identificar la vulnerabilidad de los sistemas constructivos para instalaciones con tubería

de polietileno de alta densidad.



Proponer prácticas para reducir o eliminar las consecuencias de los riesgos asociados a los

procesos constructivos de acuerdo al material.



Incrementar los conocimientos del sector en el ejercicio profesional.



Lograr una comparación de ventajas y desventajas con otros sistemas de instalación y

materiales.

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2 ESTUDIOS PREVIOS

2.1 Generalidades del Polietileno

Los materiales plásticos en los últimos años han presentado mayores ventajas frente a otros,
razón por la cual se ha implementado su uso; estos derivados del petróleo representan solamente
un 4% del total del recurso extraído, siendo el restante utilizado en la producción de
combustibles, tal como se muestra en la siguiente figura.

Figura 2. Distribución del petróleo según sus aplicaciones. (De la Cruz, 2008)

El desarrollo del material Polietileno PE se ha estudiado desde principios de los años sesenta,
definiéndose referencias como baja densidad, y, a partir de los años ochenta es fortalecido el tema
de polietileno de media y alta densidad para el desarrollo de ductos con distintos usos.

La clasificación de las resinas clasifica las tuberías de acuerdo a su densidad asi:

Resina

Densidad

(g/cm3 )

Clasificación

PE 40

0,93 – 0,94

Baja Densidad

PE 80

0,94 – 0,95

Media o Alta Densidad

PE 100

0,95 – 0,96

Alta Densidad

Tabla No. 1 Clasificación de las tuberías de polietileno de acuerdo a su densidad (De la Cruz,

2008)

A partir de esta generación de materiales plásticos se ha generado normatividad internacional con
respecto  a  sus  propiedades  químicas,  físicas,  mecánicas  y  térmicas,  derivando  una  serie  de
ensayos  para  evaluar  estas  características  a  los  fabricantes  de  la  materia  prima  y  los
transformadores  de  ésta,  ofreciendo  confiabilidad  en  los  usuarios  finales;    Este  avance  en  el

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conocimiento,    ha  demandado  al  sector  la  regularización  de  procesos  de  fabricación  y  una  vez
controlados  estos  aspectos  regular  la  instalación  mediante  procesos  estudiados  y  aprobados
internacionalmente, emitiéndose normas y manuales técnicos transcritos a cada país de acuerdo a
sus interés y mercado.

Estos procesos de instalación definidos y normalizados para tuberías de polietileno,
prácticamente se encuentran estandarizados por los países que adoptan su uso, de tal forma que la
información encontrada es complemento una de la otra, facilitando su estudio e interpretación.
Procesos de Instalación

2.2 Propiedades Físicas y Mecánicas de las Tuberías de Polietileno

En ésta sección se tratarán las propiedades más relevantes de los tubos de Polietileno, las cuales
varían frente a comportamientos de temperatura y a lo largo del tiempo de uso.

2.2.1 Esfuerzos a la tracción de los tubos de PE

La composición de la tubería de Polietileno es en esencia materia prima plástica,  por lo cual su
comportamiento  obedecerá  a  deformaciones  plásticas  y  elásticas  frente  a  esfuerzos  de  tracción.
Cuando  se  aplica  una  carga  progresiva  a  una  tubería  de  Polietileno  bajo  condiciones  de
temperatura  ésta  comenzará  a  deformarse  sin  fallar  hasta  cierto  valor  de carga  de acuerdo a las
propiedades geométricas del tubo, luego de retirar el esfuerzo de tracción la tubería comenzará a
recuperar su forma durante un tiempo determinado.

La  deformación  recuperable  corresponde  al  rango  elástico  y  la  deformación  permanente
corresponde  al  rango  plástico  obedeciendo  a  la  ley  de  Hook  en  la  mayoría  de  los  casos,  en  la
siguiente  figura  se  muestra  la  curva  tensión  –  deformación  producida  a  través  del  ensayo  de
tracción para una tubería de Polietileno:

Figura 2 Curva esfuerzo – deformación para una tubería de PE (De la Cruz, 2008)

Por lo anterior es fácil deducir que las deformaciones de las tuberías plásticas dependerán de la
magnitud de la carga, la temperatura y el tiempo en que es sometida a la tracción. Si una de las

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condiciones inmediatamente mencionadas se encuentra fuera de los parámetros la tubería
presentará una deformación plástica irreversible.

2.2.2 Módulo de Elasticidad

El valor mínimo del módulo de elasticidad a corto plazo se encuentra en un rango entre 800 a
1000 N/mm

y a largo plazo de 130 a 160 N/mm

, de acuerdo al tipo de polietileno que se esté

utilizando y a unas condiciones temperatura de 20°C.  Este valor del Módulo de Elasticidad para
el  polietileno  es  el  más  bajo  de  las  tuberías  plásticas,  lo  que  le  permite  tener  ventaja  en  su
comportamiento  frente  a eventuales  tensiones  como  lo es  el  caso  del  golpe  de ariete  para  redes
operadas por bombeo.

En la siguiente tabla se encuentra valores de Modulo de Elasticidad para los distintos materiales
comerciales utilizados en fabricación de tuberías:

Tabla No. 2 Comparación del valor del módulo de elasticidad del polietileno frente a materiales

alternativos. (De la Cruz, 2008)

2.2.3 Alargamiento a la rotura

El alargamiento a la rotura de un tubo de polietileno dependerá de manera importante de la
temperatura a la cual se vea sometido a por tensión, alcanzando valores superiores a un 350% de
su longitud. A continuación se muestra en la siguiente tabla los valores de alargamiento en la
rotura frente a otros materiales de tubería:

Tabla No. 3 Valores de alargamiento a la rotura de materiales de tubería. (Asetub,2008)

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2.2.4 Flexibilidad

La flexibilidad es una de las propiedades más características de los tubos de Polietileno debido a
que facilita la instalación con curvas, eliminando accesorios y adaptándose fácilmente a las
características del terreno.

De acuerdo a la literatura encontrada se podrá curvar la tubería un número indicado de veces de
su diámetro nominal teniendo en cuenta las presiones nominales y la clasificación de la tubería
(PE 40, PE 80 y PE100), tal como lo indica la siguiente tabla:

Tabla No. 4 Radios máximos de curvatura, R, admisibles en tubos de Polietileno (De la Cruz,

2008)

Esta propiedad de curvatura debido a la flexibilidad permite a los fabricantes ofrecer la
presentación de la tubería en rollos, esta situación es manejable para diámetros de hasta 110 mm,
en longitudes de 50 a 200 metros y para el caso de diámetros más pequeños se logran rollos de
hasta 1.000 metros de longitud.

2.2.5 Resistencia a la abrasión

La  tubería  de  polietileno  se  puede  ver  expuesta  a  dos  tipos  de  situaciones,  una  resistencia  a  la
abrasión  interna  generada  por  las  partículas  en  suspensión  del  líquido  transportado  y  una
resistencia a la abrasión externa causada por raspaduras y golpes generados durante el transporte
y la instalación de las mismas.

La  resistencia  a  la  abrasión  interna  se  mide  mediante ensayos  en  laboratorio  que determinan  el
desgaste  de  la  superficie  después  de  movimientos  lentos  de  vaivén  mientras  que  la  abrasión
externa estará en función de no sobrepasar el 10% del espesor del tubo ya que se verían afectadas
las propiedades mecánicas de éste.

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2.2.6 Resistencia a la propagación de fisuras

La  resistencia  a  la  propagación  de  fisuras  está  relacionada    a  la  capacidad  que  tiene  la  materia
prima de fabricación de las tuberías  de absorber los golpes de forma puntual y no permitir que un
golpe que haya generado una fisura en la tubería se trasmita a lo largo de ésta.

Esta propiedad se hace más débil en las tuberías de mayor diámetro o cuando son sometidas a
presiones a las que no fueron diseñadas para soportar.

2.2.7 Color

Las tuberías de polietileno se fabrican de colores de acuerdo a las aplicaciones o usos, los colores
permitidos de acuerdo a normas son los indicados en la siguiente tabla:

Tabla No. 5 Colores de los tubos de polietileno según aplicaciones(De la Cruz, 2008)

2.2.8 Resistencia a la corrosión

Las tuberías de polietileno no se ven afectadas ante la exposición de terrenos corrosivos es decir
terrenos con bajo nivel de PH o alto contenido en sulfatos; por tal motivo no requieren protección
contra la corrosión ni recubrimientos contra la aparición de moho, algas, bacterias y hongos.

2.2.9 Resistencia química y bacteriana

Las  tuberías  de  Polietileno  tienen  una  gran  resistencia  química  debido  a  su  composición
molecular, siendo débiles únicamente a agentes como los peróxidos y ácidos a alta concentración,
además  no  se  ven  afectados  por  agua  de  mar  y  vertimientos  industriales.    Y  la  resistencia
bacteriana  de  las  tuberías  de  polietileno  corresponde  a  la  no  formación  de  hongos  ni  laminas
bacterianas.

2.2.10 Estabilidad a la intemperie

Esta característica de los tubos de PE está atacada por la exposición a los rayos ultravioleta de la
luz solar y al oxigeno del aire, sin embargo cuando la composición del tubo posee un carbono de

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negro de humo (para el caso de las tuberías de color negro) más un compuesto fotooxidante que
contra restan la degradación frente a los estos efectos degradantes.

Este contenido de negro de humo permite mantener las tuberías almacenadas a la intemperie sin
alterar las propiedades; para las tuberías con otras aplicaciones cuyos colores no incluyen el
negro de humo se hace necesario tener precauciones de almacenamiento.

2.2.11 Características hidráulicas

La tubería en PE posee un coeficiente de rugosidad bajo en comparación con otros materiales, y
ésta característica le permite transportar mayor caudal.

De acuerdo a la fórmula utilizada de diseño se recomienda el uso de los siguientes valores:

k = 0,003 mm (rugosidad hidráulica; fórmula de Colebrook)
n = 0,008 (fórmula de Manning)
C = 150 (fórmula de Hazen Williams)

2.3 Productos Comerciales

A continuación se presenta la clasificación de las tuberías y accesorios existentes en el mercado
mundial,  que  dan  lugar  a  una  gama  de  referencias  con  el  propósito  de  suministrar  alternativas
tanto  de instalación  como  de  elegir  las  características  que  más  se acoplen  a  las  necesidades  del
diseño.

2.3.1 Tuberías para acueductos

La tubería de polietileno para transporte de agua potable se clasifica de acuerdo a su relación
diámetro espesor RDE, su diámetro nominal DN y su presión nominal PN, estas
características del tubo son especiales de acuerdo a la materia prima con que ha sido fabricada
PE 40, PE 63, PE 80 Y PE 100.

Las  siguientes  tablas  explican  la  clasificación  de  los  tubos  y  están  dadas  a  la  fácil
interpretación  de  los  diseñadores  a  la  hora  de  escoger  la  tubería  que  más  se  ajuste  a  las
condiciones del proyecto:

RDE

7,4

13,6

17,6

PE 40

3,2

2,5

PE 63

12,5

3,2

2,5

PE 80

12,5

3,2

PE 100

12,5

Tabla No. 6 Clasificación de tuberías de polietileno según al RDE (Asetub,2008)

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La relación de las PN con el RDE se indican en la siguiente tabla, de igual forma muestra la
relación con la materia prima y el coeficiente de seguridad C (factor con el que se fabrican las
tuberías con el fin de soportar sobrepresiones a lo largo de la vida útil del tubo).

C en función del tipo de PE

PN en función del parámetro RDE

PE 40

PE 63

PE 80

PE 100

RDE 21 RDE 33

RDE 26

RDE 21

RDE 17

RDE 13,6

RDE 11

RDE 9 RDE 7,4

3,2

0,6

2,5

3,2

4,0

2,5

0,8

2,5

3,2

4,0

5,0

2,0

3,2

1,0

2,5

3,2

4,0

5,0

6,3

1,6

2,5

3,2

1,3

2,5

3,2

4,0

5,0

6,3

8,0

1,3

2,0

2,5

3,2

1,6

2,5

3,2

4,0

5,0

6,3

8,0

10,0

1,6

2,0

2,5

2,0

2,5

3,2

4,0

5,0

6,3

8,0

10,0

12,5

1,3

1,6

2,0

2,5

3,2

4,0

5,0

6,3

8,0

10,0

12,5

16,0

1,3

1,6

3,2

4,0

5,0

6,3

8,0

10,0

12,5

16,0

20,0

1,3

4,0

5,0

6,3

8,0

10,0

12,5

16,0

20,0

25,0

Tabla No. 7 Clasificación de tuberías según el PN (De la Cruz, 2008)

2.3.2 Accesorios y complementos

Los accesorios en una instalación de tuberías son fundamentales ya que éstos permiten el cambio
de dirección, reducción de diámetro, transiciones entre diferentes RDE (Relación Diámetro
Espesor), distintos materiales y conexiones a válvulas.

Se clasifican en tres grandes grupos de acuerdo al sistema de instalación:

-   Accesorios fabricados por inyección para termofusión
-  Accesorios fabricados pon inyección para electrofusión
-  Accesorios Mecánicos

a. Accesorios fabricados por inyección para termofusión

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Tipo de Accesorio

Figura 3. Accesorios de termofusión

Codos

Codo 30° Codo 45° Codo 90°

Tees

Tee salidas iguales Tee reducida Tee 45°

Reducciones

portaflanches

Reducción Portaflanche o Portabrida

Tapones

Válvulas

Tapón Válvula

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b. Accesorios fabricados pon inyección para electrofusión (De la Cruz, 2008)

Tipo de Accesorio

Figura 4. Accesorios de electrofusión

Codos y Tee

Codo 30° Codo 45° Tee

Reducciones

Reducción Reducción con pernos

Uniones y tapones

Reducción Tapón

Collarín y Transición

Collarines Transiciones

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c. Accesorios Mecánicos (De la Cruz, 2008)

Tipo de Accesorio

Figura 5. Accesorios Mecánicos

Codos

Codo a 90° Codo Rosca Hebra Codo Rosca
Macho

Tees

Tee salida rosca hembra Tee Salidas Iguales

Reducción, Tapón y
Válvula

Reducción Rosca–Hembra Tapón Válvula

Uniones

Unión Rosca Unión Rosca – Brida Unión Rosca – Macho

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d. Complementos

Existen otros tipos de accesorios que son utilizados en las instalación de redes de polietileno
como es el caso de accesorios fabricados en situ o ensamblados de la misma tubería y de acuerdo
a la necesidad del proyecto; éstos accesorios son termofundidos dando forma a tees, uniones, y
codos de diferentes ángulos tal como se observa en la siguiente figura:

Figura 6. Accesorios termoensambaldos

Otros accesorios que hacen parte de la red son válvulas, bridas metálicas, uniones de transición
de materiales, entre otros, mostradas en la siguiente figura:

Abrazadera

acero

inoxidable

Unión garra de tigre con
extremo para PE

Bridas Metálicas

Figura 7. Accesorios complementarios

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2.4 Procesos de instalación

La construcción de sistemas de tuberías de polietileno de alta densidad cuenta con una estructura
de  métodos:  termofusión  tope  –  tope,  termofusión  socket,  electrofusión  y  sistemas  mecánicos;
ésta tecnología ha avanzado en equipos más livianos, variedad de  accesorios, técnicas sencillas,
equipos de última gama y mayor acceso a información.

La documentación actual que se encuentra está muy ligada a normas técnicas de procedimientos
de ensayos y de pruebas de evaluación a métodos de instalaciones; ésta normatividad generara
confiabilidad en los constructores y proporciona soporte a los productores de estas tecnologías.

2.4.1 Instalación de tuberías a través de accesorios mecánicos.

Este procedimiento consiste en el uso de accesorios mecánicos que pueden ser roscados,
atornillados con el uso de bridas metálicas y accesorios de garra de tigre.

Los accesorios roscados son de uso habitual de pequeños diámetros (hasta 110mm), pueden ser
de tipo plástico o metálico, cuya restricción para este dependerá del tipo de suelo en que será
instalado, y su proceso consiste básicamente en la unión de un tubo.

El siguiente procedimiento se emplea para accesorios pequeños de acometidas domiciliarias:

Figura 8. Instalación de tuberías a través de

accesorios mecánicos de acometidas

a) Se debe cortar el tubo de forma

perpendicular y realizar un chaflán
conservando 1/3 del espesor.

b) Soltar

tuerca

del

accesorio

controlando una posición adecuada sin
desajustar por completo el accesorio.

c) Insertar el extremo del tubo sin roscar

la tuerca y empujar el accesorio hasta
que el tubo llegue al tope.

d) Roscar manualmente la tuerca y apretar

con la llave adecuada.

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El siguiente procedimiento se emplea para accesorios de diámetro superior a 75mm:

Figura 9. Instalación de tuberías a través de

accesorios mecánicos (75mm a 110mm)

a) Insertar el accesorios en la tubería, y

soltar  talmente  las  partes  del  accesorio
(la  tuerca  de  apriete,    la  mordaza  de
tracción y el calibrador de profundidad,
tal como se indica en la imagen).

b) Ajustar el tubo dentro del accesorio

hasta que alcance el tope.

c) Trasladar el calibrador de profundidad

y la mordaza de tracción empujando
hasta llegar al cuerpo del accesorio.

Apretar la tuerca primero con la mano
y

después

con

una

herramienta

adecuada

La instalación mediante bridas se realiza para todo diámetro desde 50mm hasta 1600mm, y es
una unión práctica para accesorios especiales como válvulas, bombas e incluso entre tuberías de
difícil acceso.

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El procedimiento requiere de una termofusión del accesorio a la tubería simultáneamente con la
instalación de la brida metálica tal como se indica en la siguiente figura:

Figura 10. Instalación mediante bridas.

Esta  unión  mecánica  consta  de  una  termofusión  previamente  realizada  entre  la  tubería  y  un
portaflanche  con  su  respectiva  brida  metálica.    Ésta  terminación  permite  la  conexión  con  otros
extremos bridados de válvulas, transiciones con otras tuberías de distintos materiales.

2.4.2 Instalación de tuberías a través de electrofusión.

El proceso de instalación mediante electrofusión se realiza para tubos de polietileno de PE 80 o
PE  100,  y  es  llamado  soldadura  por  electrofusión  por  fundir  completamente  los  materiales  a
través  de  una  corriente  eléctrica  de  baja tensión  por  medio  de  espiras  metálicas  que  poseen  los
accesorios  que  realizan  la  unión,  en  las  cuales  se  genera  un  calentamiento  que  funde  dichos
materiales.   Este procedimiento es uno de los más seguros

Como primer paso es necesario contar con los siguientes elementos antes de iniciar el
procedimiento:

-   Máquina de soldadura por electrofusión
-  Alineador
-  Redondeador
-  Rascador

El procedimiento se describe a continuación:

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Figura 11. Instalación de Tuberías por el
Electrofusión. (De la Cruz, 2008)

a) Como primer paso se debe cortar la

tubería perpendicularmente (este corte se
puede garantizar utilizando la
refrentadora).

b) Realizar una limpieza de los tubos de

acuerdo a la longitud de los accesorios,
utilizando el raspador y dejándolo libre
de cualquier contaminación.

c) Se debe asegurar de que el raspado sea

homogéneo alrededor de todo el diámetro
y con la longitud adecuada de acuerdo a
la distancia media del accesorio tal como
se indica en la imagen.

d) Marcar con exactitud la distancia a la que

quedara ubicado el manguito, con el fin
de controlar la longitud de penetración
del tubo.

e) Utilizar el refrentador para asegurar el

ajuste de los tubos dentro del accesorio.

f) Asegurarse de que la salida de voltaje a la

que se va a conectar la máquina de
electrofusión posea el voltaje y
frecuencia adecuada.

g) Retirar los tapes que protegen los

terminales del manguito.

h) Conectar los cables a los terminales del

manguito.

i) Corroborar el tiempo de fusión al que

estará conectado el accesorio y proceder a
programar el equipo o lectura del código
de barras del accesorio con el fin de
almacenar los datos de procedimiento.

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j) Oprimir el botón de inicio de la máquina

y esperar que se cumplan los tiempos de
electrofusión de acuerdo las tablas de los
diámetros y presión nominal de la
tubería.

k) Una vez finalizado el trabajo de la

máquina de electrofusión retirar los
terminales  y dejar enfriar sin mover el
accesorio.  Posteriormente retirar del
carro alineador.

l) Inspeccionar visualmente la unión y

comprobar que han salido los testigos de
fusión.

2.4.3 Instalación de tuberías a través de termofusión.

Este procedimiento de instalación se utiliza para unir tuberías de polietileno de PE 80 Y PE 100,
para espesores de pared superiores a 3mm y tuberías de diámetro superior a 75mm.

Es necesario contar con los siguientes elementos para proceder a la instalación:

-   Mordazas adecuadas al diámetro a soldar.
-   Refrentador.
-   Placa calefactora eléctrica.
-   Fuente de energía (red o grupo electrógeno

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Figura 12. Instalación de tuberías a través de
Termofusión. (De la Cruz, 2008)

a) Listar todos los elementos necesarios

protegidos de la humedad.

b) Colocar los tubos en el carro alineador

y proceder con el refrentador a
emparejar los extremos de los tubos.

c) Inspeccionar la homogeneidad de los

extremos  sin  superar  un  10%  de
desalineación,  esto  se  logra  con  el
equipo refrentador y la corro alineador.

d) Verificar la presión de arrastre del

equipo  hidráulico  y  calcular  la  presión
que  se  debe  aplicar  para  formar  el
reborde,  P1  (presión  de  soldadura
tabulada más presión de arrastre).

e) Comprobar que la placa calentadora se

encuentre  en  perfecto  estado  de
teflonado  y  comprobar  la  temperatura
de 210 ºC ± 10º C.

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f) Poner la placa calentadora en medio de

los  tubos  y  proceder  a  colocar  la
presión  P1  calculada.      Calcular  P2=
10%  P1.  Una  vez  formado  el  primer
reborde  reducir  la  presión  a  P2  y
pasado  el  tiempo  de  calentamiento
establecido  por  tabla  T2  se  procede  a
retirar la placa.

g) Enfrentar los extremos de los tubos un

tiempo máximo de T3 y aumentar
progresivamente la presión desde 0
hasta alcanzar P1 durante un tiempo T4
y mantenerla durante un tiempo T5

h) Dejar enfriar la soldadura en esta

posición.    Pasado  el  tiempo  de
enfriamiento, aflojar las  abrazaderas y
retirar la máquina.

El anterior procedimiento se debe controlar de acuerdo a los diámetros y presiones nominales
establecidas en tablas que son suministradas por los fabricantes de los equipos, estas fases
corresponden al siguiente diagrama:

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Figura 13. Proceso de Soldadura a Tope. (De la Cruz, 2008)

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3 VENTAJAS Y DESVENTAJAS FRENTE A OTROS SISTEMAS

DE INSTALACIÓN

De acuerdo a las características propias del material expuestas anteriormente se desarrolla una
serie de ventajas y desventajas de las tuberías de Polietileno frente a otros materiales tal como se
ilustra en la siguiente tabla:

Propiedad

PE (Negra)

PVC

HORMIGON

HIERRO

DUCTIL

ACERO

Fabricación

extrusión

Vaciado en

seco/

empaquetado /

premezclado

fundición

Almacenamiento

Intemperie

Cubierta

Intemperie

Cubierta

Máx. Temperatura

45°

50°

70°

95°

90°

Módulo de Elasticidad
(N/mm2) Corto
Plazo

800 a 1100

3000

1200 a 1800

2 x 10 4 a 4 x

10 4

1,7 x 10 5

2,1 x 10

Módulo de Elasticidad
(N/mm2) Largo
plazo

130 a 160

1750

450 a 460

2 x 10 4 a 4 x

10 4

1,7 x 10 5

2,1 x 10

Alargamiento a la
rotura

> 350

≥ 80

5 a 10

10 a 24

Densidad (g/cm 3)

0,93 a 0,96

1,35 a

1,46

2,3

7,15

7,85

Coeficiente de
Rugosidad

150

128

130

Fácil transporte

Fácil montaje

Resistencia a suelos y
agentes agresivos

Alto

Medio

Bajo

Sedimentos

Nulo

Incrustaciones

Costos de
Mantenimiento

Bajo

Alto

Sistemas de unión

Termofusión

Electrofusión

Mecánico

Espigo-

Campana

Termofusión

Electrofusión

Tabla No. 8 Comparativo con otros materiales

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4 METODOLOGIA PARA ANALISIS Y REDUCCION DE

RIESGOS  EN  SISTEMAS  CONSTRUCTIVOS  DE  TUBERIAS
EN  POLIETILENO  DE  ALTA  DENSIDAD  EN  REDES  DE
ACUEDUCTO.

La  metodología  empleada  se  basa  en  la  técnica  Hazop  –  Hazan  (Trevor,  2009),  utilizada  para
cuantificar  los  riesgos  de  acuerdo  a  los  eventos  que  intervinieron  durante  la  instalación  del
proyecto.

Pasos:

a. Selección de todos los posibles eventos que tengan mayor influencia o el mayor

porcentaje de riesgo:

Los eventos se determinarán de acuerdo a los riesgos hallados tanto para las tuberías
como los riesgos operacionales y tomando los de mayor impacto para todo el sistema de
instalación.

b. Cuantificación de la probabilidad que se produzca de cada evento.

La probabilidad de ocurrencia está dada por:

P = H x V
Donde:

P = Probabilidad de Ocurrencia de la Situación de Riesgo

H  =  Probabilidad  de  Ocurrencia  del  Evento  Independiente  (  es  la  probabilidad  de
ocurrencia de un evento sin considerar la sucesión de eventos que pueda generar). Para su
hallazgo  se  hace  necesario  conocer  información  sobre  los  fenomenos  que  afecten  el
proyecto.

V = Factor de Vulnerabildiad ( es la capacidad de respuesta de las estructura involucrada;
este factor no mide la magnitud ni sus consecuencias).

Para efectos de cálculo se estima una escala  de 1 a 5 para el factor de vulnerabilidad; ésta
escala está dada por la máxima o mínima vulnerabilidad del sistema respectivamente.

De  igual  forma  se  define  una  escala  para  el  valor  de  probabilidad  de  ocurrencia  en  la
escala de 1 a 100.

c. Estimación de las consecuencias de cada evento riesgoso después de producirse.

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Las consecuencias de los eventos simbolizan la gravedad provocada, en éste análisis se

enfoca en 4 clases de consecuencias que son: el impacto al medio ambiente, a la

intranquilidad de la gente, las consecuencias legales y el impacto a la salud.

d. Clasificación de los riesgos en alto, moderado y bajo de acuerdo a la combinación de

consecuencia y probabilidad.

Los riegos se podrán clasificar de acuerdo al resultado de la probabilidad de ocurrencia:

altos, moderados y bajos.

Tabla No. 9 Probabilidad de ocurrencia de una situación de riesgo.

Donde:

- Alto (H) Eventos con una alta probabilidad de ocurrencia y alta consecuencia, y para

los cuales se adoptarán medidas mitigantes para el diseño y construcción del sistema.

- Moderado (M) Eventos en el rango medio de probabilidad de ocurrencia y

consecuencia, y para los cuales se adoptarán medidas mitigantes para disminuir el
perfil del riesgo.

- Bajo (L) Eventos con una baja hasta moderada probabilidad de ocurrencia y

consecuencia, para los cuales no son necesarias acciones en este momento.

e. Definición de planes de acción para disminuir la posibilidad de ocurrencia.

Posteriormente  a  realizar  una evaluación de  los  riesgos  se  procede  a  realizar  un  plan  de  acción
con  el  fin  de  mejorar  los  controles  de  riesgos  y  sobre  todo  presentar  buenas  prácticas  de  lo
anteriormente citado con el fin de que se apliquen durante los procedimientos.

Las medidas de acción deben tener en cuenta que originan los riegos, mejorar las condiciones del
trabajador frente a las situaciones de riesgo, preparación correcta de los trabajadores que operan y
manipulan equipos de instalación y atenuar las prácticas repetitivas con el fin de reducir efectos
en la salud.

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5 DETERMINACION DE RIESGOS EN LA TUBERIA DE PE

INSTALADA EN SAN PEDRO DE LOS MILAGROS -
ANTIOQUIA

5.1 Propiedades del caso a evaluar

El siguiente análisis se desarrollará para el caso puntual de una red de acueducto instalada en San
Pedro de Los Milagros en el Departamento de Antioquia – Colombia.

Figura 14. Localización caso de análisis: San Pedro de los Milagros

La  red  de  acueducto  en  análisis  trata  de  la  línea  de  aducción  de  agua  cruda  desde  la  obra  de
captación    de  un  efluente  del  Río  Cauca    hasta  la  planta  de  tratamiento  de  la  Empresa  de
Servicios  Públicos  del  Municipio,  compuesta  por  tubería,  accesorios  y  demás  elementos  de  la
Red.      La  tipología  del  terreno  es  ondulada  y  escarpada  por  lo  que  durante  la  instalación  se
atravesó  por  cambios  bruscos  de  pendiente  y  accesos  difíciles,  a  continuación  se  describen  las
características principales del sistema:

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Ítem

Descripción

Tipo de Tubería

Polietileno de alta densidad (PEAD) PE 100 RDE 17
PN 10 bares

Longitud

2.5 km

Diámetro

315mm (14”)

Proceso de Instalación Termofusión
Accesorios

Portaflanches y bridas para los empalmes a válvulas

Terreno

Escarpado

Duración

3 Meses

Personal

Ingeniero Residente (1) - Cuadrilla (2x4)
Asesor Técnico de Termofusión (1)

Tabla No. 10 Características del caso en análisis

Los siguientes apartes enfocarán principalmente a la evaluación de riesgos en los que las tuberías
y el personal de operación pueden estar expuestos ante posibles escenarios en los que se instaló la
red de acueducto. Lo anterior con el fin de identificar daños y reducir los riesgos que
representan pérdidas económicas y humanas de las partes involucradas, iniciando con la
evaluación de los riegos del proceso de instalación que permitirán identificar los riesgos del área
operacional.

5.2 Registro fotográfico

Figura 15. Registro fotográfico de instalación

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Figura 16. Registro fotográfico de instalación

Figura 17. Registro fotográfico de instalación

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5.3 Evaluación de Riesgo de la Tubería

En referencia a la instalación de los sistemas de tuberías se ha identificado riegos que han
complementado los procesos constructivos a través de manuales que estandarizan los pasos con el
único objetivo de que éstos no ocurran.

A continuación se enuncian los riesgos de tubería identificados durante la instalación a los que
estuvieron expuestos en la aducción de San Pedro de los Milagros:

a. Daños Mecánico:

Éste  daño  se  presenta  cuando  las  tuberías  han  sido  sometidas  mecánicamente  a  un
esfuerzo que sobrepasa las características de la materia prima.  El polietileno a pesar de
estar compuesto de un material viscoeslástico que le permite deformarse frente a distintas
cargas  a  las  que  podría  exponerse  y  recuperarse.    Si  la  carga  a  la  que  ha  sido  sometida
sobrepasa sus características mecánicas saldrá de su rango elástico y convertirá el daño en
permanente o irreversible. Por ejemplo un golpe producido por maquinaria pesada durante
excavación  o  una  sobrepresión  por  mala  escogencia  del  RDE  (Relación  Diámetro
Espesor) de la tubería.

b. Daño Químico:

Cuando  las  tuberías  han  sido  expuestas  a  condiciones  de  terreno  contaminadas  con
derivados de petróleo, se corre gran riesgo de corrosión. Por lo demás como suelos ácidos
con  bajo  nivel  de  PH  o  altos  contenidos  de  sulfatos  no  presenta  daños  en  su  estructura
externa.

En  la  siguiente  tabla  se  muestra  el  comportamiento  de  las  tuberías  PEAD    frente  a
distintas sustancias químicas:

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Tabla No. 11 Comportamiento de las Tuberías de Polietileno frente a sustancias químicas.

c. Daño por condiciones ambientales:

Cuando la tubería ha sido expuesta a la intemperie y se ve enfrentada a los cambios de
temperatura y es expuesta directamente a los rayos ultra violeta y al oxigeno del aire.

d. Perdida de estabilidad en el terreno:

Cuando  el  terreno  en  el  que  ha  sido  instalada  la  tubería  se  ve  sometida  a  movimiento
telúricos,  inundaciones  y  deslizamientos.    En  este  caso  las  tuberías  instaladas  con
accesorios mecánicos son las más expuestas a estos daños  a comparación de los sistemas
por termofusión o electrofusión explicados en el capítulo 2.2.

e. Daño por materia prima y proceso de extrusión de las tuberías:

Cuando las tuberías son extruidas bajo procesos sin control de calidad de materia prima y
de producto terminado.

f. Daño intencional:

Este daño ocurre cuando terceras personas ajenas a las obras de instalación u operación de
las tuberías las afectan directamente mediante golpes, perforaciones, derivaciones y otros.

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5.4 Evaluación de Riesgo Operacional

La siguiente determinación de riesgos está basada en el análisis de los procesos
constructivos y los posibles eventos que se pudieron dar afectando la vida de los seres
humanos y el medio ambiente.

a. Inadecuada elaboración de diseños: ocurre cuando los proyectos son contemplados desde

su inicio erróneamente, sin cálculos ni planos correctos y posteriores errores durante la
construcción por la falta de detalles.

b. Falta de preparación del operador durante la instalación: esto ocurre cuando no ha

recibido una adecuada capacitación de manipulación de los equipos de termofusión y de
electrofusión.

c. Destreza del operador: cuando las redes han sido instaladas y durante su operación

requiere de un mantenimiento el cual no es aún aprendido o instruido por una persona
conocedora.

d. Falta de conocimiento de los materiales: este caso ocurre cuando el operario no posee la

suficiente comprensión de lo materia prima con que fueron fabricados los accesorios y
tuberías.

e. Fenómenos naturales: movimientos de tierra por deslizamientos que colocan en peligro la

vida de los seres humanos y éstos pueden ocurrir durante la instalación y operación de los
sistemas.

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5.5 Eventos de Mayor Influencia

Los siguientes eventos se obtuvieron de la observación del terreno y las características propias
del caso en análisis:

EVENTOS

Daño mecánico en tubería sobrepasar los radios de curvatura máxima.

Defectos en fabricación de las tuberías por bajo control de calidad.

Falla geológica del Terreno.

Intervención de terceros por golpes, derivaciones y ralladuras.

Lluvias que afectan las condiciones de humedad de las tuberías para las
termofusiones.

Fallas de diseño en niveles de profundidad que no corresponden a la topografía
real del terreno.

Fallas operacionales por falta de adiestramiento en manipulación de equipos.

Tabla No. 12 Eventos de Mayor Influencia

5.6 Cuantificación de la Probabilidad

Esta calificación permite evaluar los riesgos a los que el proyectos se sometió durante su
instalación:

Categoría de

Probabilidad

Definición Cualitativa

Definición Cuantitativa

Existe una alta probabilidad de ocurrencia del
evento durante la vida útil del proyecto.

> 10%, importante

El evento podría producirse esporádicamente.
Podría haber eventos aislados.

5%-10%, significativo

Existe una razonable probabilidad de que se
produzca el evento en algún punto.

1%-5%, moderado

Es poco probable que se produzca el evento en
algún punto.

0,1-1,0%, bajo

Es casi imposible que se produzca el evento

< 0,1%, insignificante

Tabla No. 13 Definición Cualitativa y Cuantitativa de las Probabilidades

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EVENTOS

PROBABILIDAD

Daño mecánico en tubería sobrepasar los radios de
curvatura máxima.

Defectos en fabricación de las tuberías por bajo control de
calidad.

Falla geológica del Terreno.

Intervención de terceros por golpes, derivaciones y
ralladuras.

Lluvias que afectan las condiciones de humedad de las
tuberías para las termofusiones.

Fallas de diseño en niveles de profundidad que no
corresponden a la topografía real del terreno.

Fallas operacionales por falta de adiestramiento en
manipulación de equipos.

Tabla No. 14 Probabilidad de Ocurrencia de los Eventos

5.7 Cuantificación de la Vulnerabilidad

Los valores asignados a cada evento son el resultado de una evaluación donde la escala de 1 a 5
corresponde a máxima y mínimo factor de vulnerabilidad, para efecto del caso en análisis se
estimaron valores dados por la experiencia del equipo técnico del proyecto:

EVENTOS

FACTOR

VULNERABILIDAD

Daño mecánico en tubería sobrepasar los radios de
curvatura máxima.

Defectos en fabricación de las tuberías por bajo control de
calidad.

Falla geológica del Terreno.

Intervención de terceros por golpes, derivaciones y
ralladuras.

Lluvias que afectan las condiciones de humedad de las
tuberías para las termofusiones.

Fallas de diseño en niveles de profundidad que no
corresponden a la topografía real del terreno.

Fallas operacionales por falta de adiestramiento en
manipulación de equipos.

Tabla No.15 Cuantificación de la Vulnerabilidad de cada Evento

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5.8 Estimación de consecuencias

Consecuencia

Evento

Impacto al

medio

ambiente

Tranquilidad

de la gente

Consecuencias

Legales

Impacto a la

salud

Daño

Mecánico

Tubería

Defectos en fabricación
de las tuberías

Falla

geológica

del

Terreno

Intervención

Terceros

Lluvias

Fallas de Diseño

Fallas

operacionales

por

falta

adiestramiento

manipulación

equipos

Tabla No. 16 Estimación de consecuencias

5.9 Clasificación de los Riesgos

De cada evento evaluado se procede a determinar el riesgo y clasificarlo de acuerdo a la
probabilidad de ocurrencia así:

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Evento

Riesgo

Daño mecánico en tubería sobrepasar los
radios de curvatura máxima.

Daño permanente e irreversible en la tubería,
posible punto de falla y rotura.

Defectos en fabricación de las tuberías por
bajo control de calidad.

Rotura por presión mayor a la de diseño de la
tubería.

Falla geológica del Terreno.

Elongación de la tubería.

Intervención

terceros

por

golpes,

derivaciones y ralladuras.

Fugas en el Sistema

Lluvias que afectan las condiciones de
humedad

las

tuberías

para

las

termofusiones.

Defectuosa termofusión.

Fallas de diseño en niveles de profundidad que
no corresponden a la topografía real del
terreno.

Rotura por capacidad de presión.

Fallas

operacionales

por

falta

adiestramiento en manipulación de equipos.

Lesiones en el operador (quemaduras)/ errada
instalación.

Tabla No. 17 Determinación de riesgos

Riesgo

Categoría de Probabilidad

Daño permanente e irreversible en la tubería, posible punto
de falla y rotura.

Rotura por presión mayor a la de diseño de la tubería.

Elongación de la tubería.

Fugas en el Sistema

Defectuosa termofusión.

Rotura por capacidad de presión.

Lesiones en el operador (quemaduras)/ errada instalación.

Tabla No. 18 Clasificación de riesgos de acuerdo a la probabilidad

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Ing. Johana León Castellanos

- Alto (H) Eventos con una alta probabilidad de ocurrencia y alta consecuencia, y para

los cuales se adoptarán medidas mitigantes para el diseño y construcción del sistema.

- Moderado (M) Eventos en el rango medio de probabilidad de ocurrencia y

consecuencia, y para los cuales se adoptarán medidas mitigantes para disminuir el
perfil del riesgo.

- Bajo (L) Eventos con una baja hasta moderada probabilidad de ocurrencia y

consecuencia, para los cuales no son necesarias acciones en este momento.

5.10 Planes de acción para el caso en estudio

Para este caso específico de San Pedro de los milagros se presentaron varios factores que fueron
de gran impacto y que a pesar de existir eventos que podrían generar riesgos, estos se
controlaron de forma adecuada.

Para evitar los daños mecánicos fue de gran utilidad la capacitación que otorgó el proveedor de la
tubería, facilitando información del material: su instalación, los anchos de zanja recomendados,
profundidades y demás aspectos técnicos que fueron aplicados y generaron practicidad durante la
instalación.

Otro  aspecto  relevante  es  que  durante  la  instalación  y  las  pruebas  hidrostáticas  no  se  sufrió  de
ninguna  sobrepresión  que  pudiera  sobrepasar  las  presiones  nominales  de  las  tuberías  escogidas
por el diseñador.

La  elongación  de  la  tubería  se  presentó  en  varios  tramos  a  lo  largo  de  todo  el  proyecto  sin
embargo  éste  no  sobrepaso  los  límites,  permitiendo  una  instalación  que  se  adaptara  al  terreno,
esto  fue  acorde  con  tipo  de  material  pues  ningún  otro  tiene  esta  capacidad  de  instalarse  en  la
intemperie y acomodarse a la topografía tal como si lo consiguió el polietileno.

La  inducción  adecuada  acerca  de  la  operación  de  los  equipos  fue  primordial  al  momento  de
realizar  las  termofusiones,  además  de  evitar  cualquier  evento  de  lluvia  bajo  protección  de  las
tuberías,  el  equipo  y  el  operador.  Por  lo  anterior  se  recomienda  el  uso  constante  de
capacitaciones.

Para  las  zonas  de  deslizamientos  se  identificarán  y  se  prestará  mayor  atención  en  una  futura
inspección  y  en  lo  necesario  se  reforzará  el  terreno  suministrando  mayor  soporte  estructural  al
terreno.

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Ing. Johana León Castellanos

6 NORMAS TÉCNICAS

Existen  normas internacionales  que  se  han  ajustado  a  cada  país  de  acuerdo a  sus necesidades  y
aplicables  a  tuberías,  accesorios,  procedimientos  de  fabricación,  procedimientos  de  instalación
entre otros.

- ISO 4427: 1996 / NTC 4585, Tubos de Polietileno para distribución de agua.

Especificaciones Técnicas:

Esta norma específica las propiedades exigidas a los tubos fabricados en polietileno (PE) usadas
para redes de distribución, suministro de agua y acometidas exteriores e interiores de las
edificaciones, además especifica algunas propiedades generales del material de fabricación de los
tubos e incluye una clasificación.

- NTC 3742, Práctica normalizada para instalación subterránea de tubos termoplásticos

de presión:

Esta  norma  comprende  procedimientos  y  especificaciones  para  instalaciones  subterráneas  de
tuberías  termoplásticas,  dependiendo  al  detalle  procedimientos  según  el  material,  el  tamaño,
espesor de las paredes, tipo de suelo y uso.

- Resolución Número 1166 del 20 de Junio de 2006

Esta  resolución  señala  los  requisitos  técnicos  que  deben  cumplir  los  tubos  de  acueducto,
alcantarillado,  los  de  uso  sanitario  y  los  de  aguas  lluvias  y  sus  accesorios  que  adquieran  las
personas prestadoras de los servicios de acueducto y alcantarillado.

- ASTM F2164:2002/ NTC 5560, Método de ensayo para la detención de fugas en

campo de sistemas de tuberías a presión de polietileno usando presión hidrostática:

Esta norma presenta un procedimiento del ensayo para obtención de fugas, información sobre los
aparatos o instrumentos a utilizar, la seguridad, la preparación y puesta en marcha. El fin del
ensayo es descubrir y corregir las fugas que se presenten antes de que el sistema opere.

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Ing. Johana León Castellanos

7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

a. Es necesario la escogencia adecuada del RDE y PN de las tuberías durante el diseño de la

red, ya que ésta debe soportar sobrepresiones superiores a las de flujo normal, es decir que
hayan sido fabricadas con factores de seguridad que admitan un rango de seguridad
durante su operación que no afecte la vida útil de la misma.

b. Es importante conocer el terreno en el que se va a instalar el proyecto, definir una correcta

ruta o trazado adecuado que no involucre terrenos de posible eventos naturales o
siniestros.

c. Capacitación de los operadores con respecto a materiales a utilizar durante las obras hace

parte fundamental de la instalación de la tubería de polietileno.

d. Es necesario contar con programas de seguridad que contribuyan a los correctos

procedimientos de las instalaciones de las tuberías.

e. Acertar en el tipo de material que se emplee en el diseño es pieza clave durante la

construcción facilitando la instalación y demás programación de la obra.

f. Se conoció y se profundizó en los procesos constructivos de las tuberías de polietileno.

g. Se identificaron riesgos en la instalación de la tubería de polietileno en el proyecto de la

línea de aducción de San Pedro de Los Milagros en Antioquia.

h. Se identificaron los eventos más vulnerables a los que está expuesta la tubería de

polietileno en el caso específico de análisis.

i. Se conocieron las propiedades de las tuberías de polietileno frente a otros materiales.

j. Para el caso en análisis de la instalación de la aducción de San Pedro de los Milagros se

identificaron que los riesgos que generan mayor impacto son la elongación de la tubería y
la maniobra de los operadores.

k. Los eventos de menor riesgo identificados fueron los daños mecánicos y fallas por

fabricación de la tubería.

l. Se afianzó el conocimiento de las prácticas de la instalación de las tuberías, fortaleciendo

las bases del ejercicio profesional en asesoría técnica de instalación de tuberías en
polietileno.

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Ing. Johana León Castellanos

8 BIBLIOGRAFÍA

- ASOCIACION ESPAÑOLA DE FABRICANTES DE TUBOS Y ACCESORIOS

PLASTICOS, Las Tuberías Plásticas y el Desarrollo Sostenible. Informe Técnico.
Madrid: Asetub, 2009. 12p.

- ASOCIACION ESPAÑOLA DE FABRICANTES DE TUBOS Y ACCESORIOS

PLASTICOS, PVC y el Agua, Sistema de Tuberías de PVC. Manual Técnico. Madrid:
Asetub, 2009. 6p.

- ASOCIACION ESPAÑOLA DE FABRICANTES DE TUBOS Y ACCESORIOS

PLASTICOS, Soldadura térmica en tuberías de Polietileno. Informe Técnico. Madrid:
Asetub, 2010. 39p.

- BALIRÓN, Luis. Tuberías de Polietileno. Manual Técnico. Madrid: Asetub, 2008. 402p.
- DE LA CRUZ, Mónica. Manual de Instalación de Tuberías Plásticas. Madrid: Asetub,

2010. 460p.

- OFICINA NACIONAL DE FORMALIZACION, Seguridad y Salud en el Trabajo.

Seguridad de la Maquinas. Principios para la Evaluación de Riesgos. ISO 14121. Cuba.
NC 2002. 27p.

- TREVOR A., Kletz. Identifying and Assessing Process Industry Hazards, Tercera

Edición, Hardcover, 2009. 389p.

Análisis y evaluación de riesgos en sistemas constructivos

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