En este artículo, hablaremos sobre los fundamentos básicos las pruebas de presión en tuberías de abastecimiento de agua según la norma UNE EN 805. Este artículo es introductorio y es adecuado para estudiantes y personas que no son expertas en la materia. Nuestro sistema de distribución de agua distingue entre tuberías de servicio y de agua potable. En este artículo, nos centramos en las pruebas de presión de tuberías de agua potable.
El agua fluye por nuestras tuberías a una determinada presión. Para la calidad y pureza de nuestra agua potable es necesario que el agua no permanezca mucho tiempo en la tubería. Para que nuestra agua sea lo más limpia posible, no sólo se utilizan estaciones de bombeo y de aumento de presión, sino que también se tiene en cuenta el material de la tubería. Existen numerosos requisitos y normas técnicas para los materiales que deben utilizarse, que se definen en la norma europea DIN EN 805 y según los sistemas de distribución de agua W 400 de la DVGW de Alemania. En ellas se describe el estado de la técnica generalmente reconocido en Europa y Alemania.
¿Qué es una prueba de presión en tuberías de abastecimiento de agua según la UNE EN 805?
Una prueba de presión en una tubería de agua es un método para comprobar la estanqueidad de las tuberías recién instaladas. La estanqueidad de una tubería se refiere a la capacidad de la misma para contener el fluido que transporta sin que se produzcan fugas. En otras palabras, una tubería es estanca cuando no permite que el líquido o gas que transporta escape hacia el exterior.
Una fuga es mala por dos razones. En primer lugar, se desperdicia un recurso valioso como es el agua y, en segundo lugar, puede contaminar el agua potable. La estanqueidad es un requisito previo para la aceptación y puesta en servicio de la tubería. Si existe una fuga, podríamos hablar de una pérdida de estanqueidad en esa tubería.
Aplicación de la norma UNE EN 805 en abastecimiento de agua.
La «Norma UNE-EN 805: Abastecimiento de agua. Especificaciones para redes exteriores a los edificios y sus componentes» es una normativa técnica española que establece los requisitos y criterios de diseño, instalación, operación y mantenimiento de redes de distribución de agua para consumo humano. Esta norma proporciona directrices detalladas para garantizar la calidad y la seguridad del suministro de agua potable a través de redes de distribución.
¿Cuándo se debe realizar una prueba de estanqueidad según la EN 805?
Según la norma EN 805, se deben realizar pruebas de presión tanto en etapas específicas del proceso de instalación como de manera periódica para garantizar la estanqueidad y el correcto funcionamiento de las redes de distribución de agua.
Procedimiento de prueba de presión conforme a la UNE EN 805
Cada procedimiento de prueba de presión debe realizarse en tres pasos (DIN EN 805):
- Prueba preliminar
- Prueba de pérdida de carga. Puedes leer sobre la prueba de pérdida de carga de la prueba de estanqueidad aquí
- Prueba principal
Prueba preliminar de una prueba de presión
El objetivo de la etapa preliminar es preparar la sección de la tubería para la prueba permitiendo la estabilización y los ajustes por movimientos temporales, lograr la saturación adecuada de agua en materiales absorbentes y permitir la expansión del volumen dependiente de la presión en tuberías flexibles antes de la prueba principal.
Prueba de carga
Consiste en identificar y estimar el volumen de aire presente en el tramo de tubería a ensayar, ya que su presencia puede distorsionar los resultados de las pruebas de pérdida de presión y de agua. La detección precisa del aire es crucial para garantizar la exactitud de las mediciones y evitar interpretaciones erróneas de posibles fugas.
Prueba principal
Se pueden utilizar dos métodos para determinar la presión de prueba en base a la Norma UNE-EN 805:2000:
Método de prueba de caída o pérdida de presión: Se aplica cuando el golpe de ariete está calculado en detalle. La fórmula utilizada depende de si el cálculo del golpe de ariete ha sido realizado o no. Si ha sido calculado, se utiliza la fórmula STP = MDPc + 100 kPa; de lo contrario, se considera la presión de prueba máxima mediante la fórmula STP = MDPa x 1,5 o STP = MDPa + 500 kPa, eligiendo el valor menor entre los dos supuestos analizados.
Método de prueba de pérdida de agua: Después de la primera hora de la prueba, la pérdida de agua aceptable no debe superar el valor calculado utilizando una fórmula específica. Puedes verla aquí.
Presión de servicio
El proveedor de la red determina cuáles son las presiones que se explotan. Una presión de 3 bares debería bastar para abastecer de agua a una vivienda unifamiliar en la región de Emsland, en el noroeste de Alemania, que es bastante llana. Las tuberías suelen tener diámetros nominales pequeños y deben soportar una presión de servicio de al menos 10 bares. Pero, ¿qué ocurre con los hoteles de plantas más altas o los edificios altos de las grandes ciudades? En estos casos, debe aplicarse una presión más alta para garantizar una presión de agua suficiente también en los pisos superiores.
En las zonas montañosas, la presión en la tubería de suministro es bastante diferente de la situación aquí en Emsland. Mientras que en esta zona la presión es menor y no supera los 10 bares (la presión de suministro en la red de distribución del término municipal es mucho menor, de 6 bares), la red de las zonas montañosas funciona con hasta 15 bares. En consecuencia, las pruebas de presión también se realizan -dependiendo del material- a presiones más altas.
Para la conexión domiciliaria, se inserta un reductor de presión en la línea de servicio domiciliaria para ajustar la presión de la línea de suministro a la presión requerida de la línea de servicio.
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Velocidad del caudal de agua
La velocidad del agua es crucial en el diseño de redes de abastecimiento, ya que determina el diámetro de las tuberías para un caudal dado. Se debe mantener dentro de ciertos límites, ya que velocidades demasiado altas causan pérdidas de carga y riesgo de golpes de ariete, mientras que velocidades muy bajas pueden llevar a la formación de depósitos y obstrucciones en las tuberías, reduciendo su eficiencia y aumentando el riesgo de incrustaciones.
Se recomienda que la velocidad esté entre 0,3 y 2,0 m/seg, aunque esto puede variar según las condiciones específicas.
Requisitos para realizar correctamente una prueba de presión según la UNE EN 805
La sección de tubería que se va a inspeccionar se debe llenar con agua potable y purgarla. El requisito básico para evaluar la hermeticidad de una tubería es que esté completamente purgada de aire. Esto no siempre puede conseguirse mediante el lavado con agua, por lo que en estos casos debe llevarse a cabo una inspección con pigging. Por ejemplo, las tuberías que se tienden con métodos sin zanja han demostrado ser problemáticas. Este método de tendido puede dar lugar a que la tubería se instale no sólo horizontalmente, sino también en forma de arco. En las secciones más altas, el aire no puede eliminarse con seguridad mediante lavado.
El pigging y su importancia en la prueba de estanqueidad de tuberías de agua
El procedimiento de pigging es la solución para conseguir una tubería libre de aire. El pig (medidor de inspección de tuberías) es un cuerpo sintético, que se apoya firmemente contra la pared y es empujado a través de la tubería con agua como medio. Debido al cierre que llena el espacio hasta la pared de la tubería, cualquier aire presente también es empujado a través de la tubería y puede escapar por el otro extremo de la misma. En este punto también se retira el Pig de la tubería. La tubería queda entonces completamente llena de agua y casi libre de aire. Sólo pueden quedar pequeñas cantidades residuales de aire, por ejemplo, en las conexiones de las tuberías.
Si quieres conocer más acerca del sistema pigging, te invitamos a leer nuestro artículo sobre este procedimiento.
Ejemplos de pigs:
Consideraciones acerca del sistema pigging
- Antes de realizar las pruebas, deberá retirarse de la tubería cualquier tipo de materia extraña
- La tubería debe llenarse con válvulas abiertas y suficiente ventilación
- Llenar sólo con agua potable de calidad
- Es posible la adición simultánea de desinfectante
- Llene siempre desde el punto más bajo hasta el más alto.
Una tubería mal purgada puede detectarse ya en la fase de aumento de presión. Para ello, hemos realizado una prueba con el MPP en nuestra zona de pruebas de Haselünne (con 0%, 2% y 5% de aire en la tubería). Cuanto más aire hay en la tubería, más tiempo necesita la bomba para acumular presión y más bulbosa parece la curva del diagrama.
