Reposición y reparación de tuberías de otros materiales por PVC-O

En los últimos años se han realizado en España fuertes inversiones públicas y privadas en materia de modernización de regadíos. Una transformación del modelo de producción agrario actual —con la aplicación de nuevas tecnologías, la digitalización y la innovación— que tienen como objetivos mejorar la eficiencia en la aplicación de agua, facilitar la gestión de los riegos y la toma de decisiones a los regantes (mejorando, en definitiva, su calidad de vida), incrementar la productividad agrícola y garantizar las rentas al incrementar la disponibilidad de un recurso escaso.

En la mayoría de los casos, estas actuaciones han consistido en la instalación de tuberías de presión sustituyendo así las acequias y canales abiertos de distribución existentes. Con ello se quiere lograr una mejor gestión de los recursos hídricos, cada vez más escasos, además de una producción más sostenible, rentable y con proyección de futuro en un mercado cada vez más competitivo.

En este artículo se pretende analizar algunos de los motivos más relevantes por los cuales en muchas de estas actuaciones se están acometiendo reposiciones y renovaciones de tramos importantes de tubería de distintos materiales y por qué, en muchos de esos casos, se está utilizando el PVC Orientado (PVC-O) Tuberías TOM de Molecor.

La elección de una determinada tubería o material para este tipo de actuaciones está condicionada por muchos factores, algunos técnicos y otros económicos.

Algunos de ellos son la baja rugosidad del material —lo que reducirá la energía necesaria para el transporte del agua— su fiabilidad y durabilidad, su comportamiento frente a fenómenos transitorios que se producen en fase de explotación, la facilidad de instalación y, por supuesto, su coste en el momento de la ejecución.

Los materiales han ido evolucionando con el paso del tiempo, apareciendo en el mercado tuberías de diferentes materias primas que se han venido instalando y probando durante todo este período. Por ello, es normal que en todas estas actuaciones se encuentren diferentes materiales con distintos comportamientos hidráulicos y, sobre todo, distintas durabilidades. Fibrocemento, PRFV (Poliéster reforzado con fibra de vidrio), PVC-U, PEAD (polietileno), acero…

Se tiende a pensar que las redes hidráulicas de riego son redes más estables, más fáciles de controlar que las redes urbanas dado —en muchos casos— su funcionamiento estacional y su teórico mayor control sobre el consumo. Pero nada más lejos de la realidad, ya que normalmente las redes de abastecimiento de agua potable siempre trabajan bajo estándares de seguridad más elevados y establecen márgenes operativos más estables.

Las labores de control y mantenimiento han de ser exactamente las mismas. Los fenómenos transitorios traducidos en sobrepresiones y depresiones en la red de distinta intensidad son especialmente frecuentes en las redes de riego, y esa realidad, referida a su estacionalidad de uso, requiere definir materiales y timbrajes adecuados a las tensiones, tanto internas como externas, que las tuberías habrán de soportar a lo largo de su vida útil.

En cuanto a los motivos más frecuentes de reposición, podríamos nombrar los siguientes:

• La acción reológica del tiempo y del uso. La curva de regresión de los materiales utilizados ha de ser tenida en cuenta en el momento de su elección. Esta curva de regresión determina la pérdida de propiedades mecánicas e hidrostáticas del material con el paso del tiempo. Las sedimentaciones e incrustaciones en algunos materiales, debido a su rugosidad, provocan reducciones considerables de las secciones hidráulicas.

• Fatiga del material. En las normas de fabricación de los distintos materiales usados hay escrito muy poco sobre este asunto, siendo, además, complicado simular en un laboratorio de ensayos las condiciones reales de funcionamiento o explotación de una red. Continuas presurizaciones y vaciados, sobrepresiones y depresiones consecuencia de fenómenos transitorios, aguas de mala calidad química, suelos o rellenos químicamente agresivos frente a materiales especialmente sensibles a la corrosión, cargas exteriores no tenidas en cuenta en el cálculo mecánico del proyecto..., hacen que el material se vea afectado y se tengan que acometer distintas reposiciones.

• Errores de diseño. Hay errores de diseño, no corregidos en la fase de ejecución de obra, que también afectan a la durabilidad de los materiales, incluso en algunos casos difíciles de prever, tales como:

o Dimensionado incorrecto del timbraje del material usado. Se ha de tener en cuenta que las tuberías no sólo han de soportar el efecto de la presión interna, también han de soportar solicitaciones externas que pueden llevar a estres al material. Por ello se debe dejar un margen de seguridad entre la presión máxima de trabajo y la presión nominal de la tubería elegida.

o Diseño de los materiales de apoyo y tapado de las tuberías en las zanjas.

o Ubicación de los puntos de instalación de las ventosas.

o Elección del tipo de ventosa.

o No prevención de ocurrencia de fenómenos transitorios.

o Soluciones insuficientes o ineficaces para atenuar o reducir la amplitud de presión existente entre las sobrepresiones y depresiones ocurrentes en la red, incluso causadas por los propios elementos instalados en la red.

• Mantenimiento insuficiente de las redes. El mantenimiento —sobre todo de los elementos de seguridad de estas redes por parte del explotador— es muy importante, y lo es mucho más en aquellas redes de uso estacional, lo que condiciona, y mucho, la durabilidad del sistema completo, particularmente de las tuberías. La limpieza de las válvulas de aireación, de los filtros, el mantenimiento de las válvulas de seguridad de las estaciones de bombeo, ya sean de alivio o anticipadoras de onda, de los calderines antiariete y sus mecanismos asociados, compresores... Toda red hidráulica debería contar con un protocolo de mantenimiento asociado a un calendario en función de la estacionalidad o no del uso de la red.

• Explotación inadecuada. Las consecuencias derivadas de este problema suelen estar unidas al problema definido anteriormente de déficit de mantenimiento. Por distintas circunstancias, que sería conveniente analizar para cada caso, en un momento determinado estas actuaciones pueden funcionar bajo unas condiciones no previstas en su diseño. Es fundamental la capacitación del personal que gestiona estos sistemas garantizando y promoviendo su formación, aportando cuanta información sea necesaria de la obra acometida. Bombas fuera de curva, reductoras de presión que no trabajan, llenados y vaciados bruscos de la red…

• Fallos de fabricación del material instalado. Se han detectado errores de fabricación en distintos materiales —probablemente amparados por normas de producto no muy exigentes o deficientes controles de calidad por parte de los propios fabricantes— que han desencadenado verdaderos calvarios para los usuarios de las redes, traduciéndose en continuas averías.

• Mala ejecución o ejecución deficiente. Otro de los motivos recurrentes de reposición de tramos de tubería es una ejecución deficiente. Eneste sentido, una inadecuada nivelación de las tuberías instaladas puede acarrear importantes problemas en su mayoría relacionados con la creación de bolsas de aire ocluido en el interior de las redes, mala instalación o ensamblaje, incluso soldadura de las tuberías, macizos de anclaje deficientes en cambios de dirección y derivaciones, etc.

La elección del tipo de material en las tuberías y accesorios de la red de distribución debe estar basado, entre otros parámetros, en aquellos que tienen que ver con la durabilidad de la instalación como son: la capacidad hidráulica, el comportamiento del material frente a los continuos cambios transitorios que se producen en una red, su robustez a la hora de su manipulación, facilidad de instalación, el deterioro del material con el paso del tiempo, su rugosidad y, como consecuencia de ésta, su pérdida de carga asociada o la propia optimización energética.

Al mismo tiempo, el cambio climático ha llevado a muchas administraciones a definir su política buscando soluciones más ecológicas y amigables con el medio ambiente. Ante esta realidad —en la que resulta realmente difícil encontrar soluciones que combinen mejor las variables rendimiento, rentabilidad y reducción de las emisiones de CO₂— las tuberías TOM de PVC-O son, posiblemente, la solución que mejor se ajusta a esta complicada ecuación, siendo la opción más ecológica y respetuosa con el medio ambiente a emplear para el transporte de agua. Gracias al proceso de Orientación Molecular, las propiedades físicas y mecánicas del PVC, le otorga unas características excepcionales, sin alterar las ventajas y propiedades químicas del polímero original. Se consigue así un plástico con unas insuperables cualidades de resistencia a la tracción y a la fatiga, flexibilidad y resistencia al impacto.

El marco actual es el más apropiado para el uso de las tuberías TOM y accesorios ecoFITTOM de PVC-O en las redes hidráulicas de las nuevas modernizaciones y reposiciones de las ya acometidas. Un material, que debido a sus propiedades, genera una menor pérdida de carga y, consecuentemente, de energía respecto a otros materiales y, además, permite un ahorro considerable del consumo de energía en estas actuaciones.

Su diámetro nominal es el diámetro exterior, es decir el mismo diámetro nominal que otros materiales tales como el PVC-U y el PEAD, lo que facilita mucho su uso para la reparación de estos otros materiales. Además, su facilidad de manipulación y corte hace que sea una tubería muy interesante para reparar otros materiales con diámetros externos distintos para un mismo diámetro nominal, tales como la fundición, el PRFV, el fibrocemento e incluso el propio acero.

Su mayor sección hidráulica para un mismo diámetro nominal unido a su baja rugosidad, en comparación con otras tuberías plásticas, permite para el transporte del mismo caudal reducir el consumo energético en el transporte del agua al disminuir su velocidad. Dicho de otra manera: para una misma velocidad, su capacidad hidráulica es un 25% mayor que el polietileno y 14% mayor que el del PVC convencional.

Gracias a la ligereza, manejabilidad y facilidad de conexión (conferidas por sus excelentes características físicas y mecánicas) pueden ser instalados de forma manual hasta DN250 mm. En el caso de diámetros mayores, aunque se necesita un elemento mecánico para facilitar el movimiento, no es necesaria una grúa de gran tonelaje, como en el caso de las tuberías metálicas. De esta forma se optimiza directamente el uso de maquinaria pesada, reduciendo los tiempos y costes de instalación de forma considerable.

Debido a su estructura laminar, son muy resistentes al impacto por golpes y a la propagación de grietas, lo que hace que se minimicen de forma significativa las roturas durante su manipulación e instalación en obra.

Su inalterabilidad química hace que sean también inmunes a la corrosión y muy resistentes a los fertilizantes y productos fitosanitarios utilizados en las redes de riego. Además, no requiere ningún tipo de protección o recubrimiento especial, lo que repercute en un ahorro de costes. Esto, unido a la excepcional estanqueidad de sus uniones, hace que se eviten fugas o contaminaciones del agua canalizada.

Las tuberías TOM, además, aportan una mejor contribución al desarrollo sostenible, presentando una huella ambiental significativamente inferior a otros productos. Esto se debe tanto a la eficiencia energética que se consigue durante su fabricación y su uso, como a la menor emisión de CO₂ a la atmósfera a lo largo de todo su ciclo de vida. De esta manera presentan una menor contribución en el efecto invernadero y al cambio climático del planeta.

Molecor, en su continua apuesta por la innovación y el desarrollo, destaca en el sector de las canalizaciones superando las barreras de rango de producto existentes hasta el momento, aportando novedosas soluciones que satisfacen las necesidades cambiantes del mercado con la producción de tuberías TOM de PVC-O disponibles desde DN90 mm hasta DN1200 mm en presiones de 12,5, 16, 20 y 25 bar, y con los accesorios ecoFITTOM de PVC-O desde DN110 mm hasta 400 mm y en presión nominal de 16 bar.

La mejora tecnológica que presenta el proceso innovador y exclusivo de Orientación Molecular ideado por Molecor confiere a la tubería TOM unas características mecánicas e hidráulicas muy superiores a las canalizaciones fabricadas en materiales tradicionales por sus competidores. En conducciones de agua a presión se logra una tubería de gran resistencia tanto mecánica como química, por tanto, con una elevadísima vida útil. Estas características han llevado a Molecor a garantizar el producto durante 50 años para todas sus tuberías fabricadas en los centros de producción de Loeches (Madrid) y Antequera (Málaga) con certificado AENOR de Producto nº 001/007104 y 001/007374 respectivamente, conforme con UNE-EN 17176-1-2 y 5.

Por su parte, con ecoFITTOM, los primeros accesorios del mundo en PVC-O, Molecor ofrece un sistema continuo en PVC-O. Esta continuidad de material garantiza las mismas propiedades hidráulicas y mecánicas en los diferentes elementos de la red, tanto en las tuberías como en los accesorios. Además, los accesorios de PVC-O ecoFITTOM son totalmente compatibles con tuberías de PVC-U (EN 1452) y con tuberías de otros materiales. Son accesorios fabricados de acuerdo con la norma española UNE-CEN/TS 17176-3 'Sistemas de canalización en materiales plásticos para suministro de agua y para saneamiento, alcantarillado e irrigación enterrado o aéreo, con presión. Poli (cloruro de vinilo) no plastificado orientado (PVC-O). Parte 3: Accesorios' de acuerdo con lo indicado en la especificación europea CEN/TS 17176-3. Pueden ser utilizados en redes para el transporte de agua potable, sistemas de riego, aplicaciones industriales, agua regenerada, redes para infraestructuras o redes contra incendios, entre otras aplicaciones.