Algunos de nuestros clientes han informado de que tienen problemas con la prueba de caída de presión para comprobar si las tuberías de PE están libres de aire. Los resultados de la prueba de caída de presión en tuberías de agua eran poco convincentes, ya que por lo demás se daban todos los indicios de ausencia suficiente de aire. También hemos realizado varias veces procedimientos de contracción en tuberías (normalmente) suficientemente libres de aire y no hemos podido superar la prueba de caída de presión porque había que drenar demasiado volumen de agua para producir la caída de presión especificada.
Estas discrepancias nos fueron comunicadas principalmente durante pruebas de presión con el método de contracción en tuberías de PE con pequeños volúmenes de drenaje (< 10 litros), pero en principio también pueden producirse con volúmenes mayores.
Hemos trabajado intensamente en este tema y nos gustaría aclarar aquí algunas cosas, describir problemas y proporcionar ayuda para realizar la prueba de pérdida de carga con total eficacia.
¿En qué consiste la prueba de caída de presión en tuberías de agua?
La prueba de caída de presión en tuberías se utiliza en las pruebas de presión hidrostática para comprobar el aire residual en la sección de prueba que ya se ha llenado de agua. Una ausencia insuficiente de aire puede falsear el resultado final del procedimiento de prueba (véase también aquí). La normativa suele establecer un objetivo para la pérdida de carga que debe alcanzarse, por ejemplo, 3,2 bares de pérdida de carga para PE 100 SDR 11 en el método de contracción según DVGW W 400-2.
Existe un límite superior para el volumen de agua real que se drena para generar esta caída de presión: el volumen de drenaje admisible. Si se tiene que drenar demasiada agua durante la prueba de caída de presión en tuberías de agua, hay demasiado aire en la tubería según la normativa, es decir, la prueba de caída de presión falla y el smart memo nos devuelve el mensaje: «Prueba fallida. Demasiado aire».
Desde la actualización de la hoja de trabajo DVGW W 400-2, sólo los contadores de agua/caudalímetros digitales que transmiten el valor medido directamente al dispositivo de prueba (por ejemplo, el smart memo) están autorizados a realizar la prueba de caída de presión en «dispositivos de prueba de evaluación de resultados» para determinar el volumen de agua drenada. Por tanto, aquí ya no existe la posibilidad de modificar el valor medido del volumen de agua. Esta es probablemente la razón por la que los siguientes problemas no se produjeron o se advirtieron hace mucho tiempo.
¿Qué es la pérdida de presión en tuberías?
La pérdida de presión en tuberías o caída de presión se refiere a la disminución de la presión del fluido (en este caso, agua) a medida que fluye a través de una tubería o conducto. Esta pérdida de presión puede deberse a una variedad de factores y fenómenos, los cuales casi siempre son fugas en el sistema de tuberías.
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Causas por las que puede fallar la prueba de caída de presión en tuberías de agua
La prueba de caída de presión en tuberías de agua no es un proceso sencillo. Además, es susceptible de manipulación y error (más información al respecto más adelante). Desde nuestro punto de vista, no es un buen método para comprobar el aire residual, pero actualmente lo exige la normativa. Recomendamos el uso de la determinación del volumen de aire con el smart memo y la motobomba MPP 30-30 como método fiable para comprobar la inexistencia de aire.
A continuación enumeramos las razones (ordenadas por frecuencia de «a menudo» a «rara vez») que provocan un fallo en la prueba de pérdida de presión:
1. Demasiado aire en la tubería
De hecho, en la práctica suele ocurrir que hay demasiado aire en la tubería. El aire puede acumularse, por ejemplo, en ramales, piezas en T, alcantarillas o secciones irregulares de la tubería. En condiciones desfavorables, no puede eliminarse mediante lavado, por lo que sólo la limpieza de la tubería puede servir de ayuda (más información al respecto aquí).
2. Efectos de contracción debidos a un funcionamiento desfavorable de la válvula de drenaje/válvula de bola:
Efectos de contracción debidos a un funcionamiento desfavorable de la válvula de drenaje/válvula de bola:
A través de extensas mediciones de prueba pudimos observar efectos en la prueba de caída de presión en tuberías de agua que influyen negativamente en el resultado, es decir, se indica falsamente demasiado aire. No se trata de un fallo de la tecnología de medición, sino de un error sistemático de la propia prueba de caída de presión. Más información al respecto en la siguiente sección.
3. Caudalímetro no lavado previamente
Nuestros caudalímetros del tipo EDS2-V 4-160l/min 5% para el smart memo y el MPP utilizados, así como las mangueras de presión, deben estar suficientemente enjuagados y completamente llenos de agua antes de iniciar la prueba. Si hay aire en el tubo de medición del EDS2-V o se presionan grandes bolsas de aire a través del EDS2-V durante el proceso de liberación de presión, puede producirse un error de medición. El MPP y las mangueras de presión también deben estar libres de aire. Si todo el sistema está suficientemente ventilado, no se producirán tales errores de medición. Las instrucciones para ventilar los accesorios se pueden encontrar aquí y más abajo en este artículo.
4. El contador de agua/caudalímetro tiene una desviación de medición demasiado grande
Los caudalímetros del tipo EDS2-V 4-160l/min 5% para el smart memo se calibran cuidadosamente en nuestra fábrica utilizando una norma de referencia, que se basa en normas nacionales de conformidad con la norma ISO 9001. La precisión de medición del EDS2-V cumple los requisitos de la hoja de trabajo W 400-2 y, según nuestra propia experiencia, los resultados son fiables. En casos aislados, incluso con el mayor cuidado, pueden producirse calibraciones defectuosas o desajustes durante el funcionamiento. Sin embargo, esto sólo ocurre muy raramente y puede solucionarse recalibrando en fábrica.
¿Qué puede falsear los resultados de la prueba de caída de presión en tuberías de agua?
Como ya se ha mencionado en el punto 2 de la sección anterior, pudimos observar efectos en la prueba de caída de presión mediante amplias mediciones de prueba que conducen a una evaluación falsamente negativa de la prueba de caída de presión, es decir, que debe drenarse demasiado volumen de agua aunque la ausencia de aire sea en realidad suficiente.
El procedimiento de contracción en su conjunto es complejo y tiene en cuenta las propiedades viscoelásticas del material de la tubería, es decir, la dilatación mediante la presurización de tuberías (fase de mantenimiento de la presión y fase de reposo) y la contracción de la tubería tras la despresurización de tuberías. El comportamiento de contracción característico del material de la tubería se utiliza en la prueba principal para evaluar la estanqueidad directamente después de realizar la prueba de caída de presión en tuberías de agua.
Pero, ¿la contracción de la tubería sólo comienza DESPUÉS de finalizar la prueba de caída de presión? ¿Comienza la contracción sólo DESPUÉS de cerrarse la válvula de bola?
La contracción también puede suceder después de la prueba de caída de presión
Hemos descubierto que la contracción de la tubería puede comenzar mientras se está realizando la prueba de caída de presión (es decir, mientras se sigue extrayendo agua) y, por lo tanto, puede falsear el resultado de la prueba de caída de presión. Próximamente publicaremos los detalles al respecto.
En última instancia, el inicio prematuro de la contracción provoca un aumento de la presión, que contrarresta la caída de presión causada por la toma de agua. Como resultado, hay que sacar demasiada agua para crear la caída de presión dada.
Este efecto es un error sistemático de la prueba de caída de presión y actualmente no se tiene en cuenta en la hoja de cálculo W 400-2. El efecto no se produce en todas las pruebas, pero se ve amplificado por las siguientes circunstancias:
- más relevante para pequeños volúmenes de drenaje que para grandes volúmenes de drenaje
- cierre «lento» de la válvula de bola al final de la prueba de caída de presión
- cierre breve de la válvula de bola o reducción del caudal durante la toma de agua.
Recomendaciones para realizar la prueba de caída de presión
Para evitar o minimizar este efecto, tenga en cuenta las siguientes recomendaciones para realizar la prueba de caída de presión:
- Abra la válvula de bola una vez para crear un caudal suficientemente grande.
- No «reajuste» la válvula de bola, evite a toda costa reducir el caudal. No realice más cambios en la válvula de bola
- Espere hasta que el smart memo emita un pitido y envíe un mensaje de texto indicando que se ha alcanzado la caída de presión
- Cierre la válvula de bola rápida y «bruscamente»
Es posible que se supere la «presión objetivo», es decir, que se genere una caída de presión mayor. El smart memo siempre recalcula el volumen de drenaje admisible en función de la caída de presión real y, a continuación, lo compara con el volumen de drenaje real. Por lo tanto, no hay ningún problema en esperar a que la smart memo emita una señal.
Esta recomendación no es válida para grandes volúmenes de tubería y volúmenes de desagüe consecuentemente grandes (V_zul > 50 litros). En este caso, si la válvula de bola se cierra bruscamente, existe el riesgo de que se produzca un aumento de presión en la tubería, que puede propagarse en forma de onda de presión.
Otras consideraciones
Independientemente del volumen de la tubería, todo el sistema debe estar libre de aire antes de iniciar la prueba para evitar problemas posteriores en la prueba de caída de presión en tuberías de agua. Para ello, ya en la conexión de los distintos componentes portadores de agua (MPP, EDS2-V, mangueras) deben observarse algunos puntos que nos gustaría explicar brevemente.
El MPP debe conectarse a un bidón lleno de agua o a un hidrante. A continuación, se conecta al MPP la manguera de presión entre el MPP y el cuerpo de prueba/tubo vertical, pero todavía no se fija al cuerpo de prueba. Antes, se abre la boca de riego y se deja que el MPP funcione en modo manual a aproximadamente el 20 % (este proceso debe llevarse a cabo durante un período de tiempo más largo).
Sólo cuando se pueda garantizar que no hay aire residual en el sistema, se conecta la manguera de presión al cuerpo de prueba y se abren las dos válvulas de bola del cuerpo de prueba. La turbina (EDS2-V) también debe conectarse al cuerpo de prueba. Ahora se puede llenar el tubo del banco de pruebas a través del sistema previamente purgado. Para ello, el MPP vuelve a funcionar en modo manual a baja potencia (máx. 20 %) hasta que salga agua de la turbina (este proceso también puede llevarse a cabo durante un periodo de tiempo más largo).
En cuanto el agua salga de la turbina sin burbujas, la bomba debe desconectarse durante 10-20 segundos, ya que el agua arremolinada en la tubería vertical puede ascender hacia la turbina durante este periodo. A continuación, la bomba debe ponerse en funcionamiento de nuevo durante unos segundos a una potencia máxima del 20 % para conducir el aire residual fuera del sistema.
La importancia de disponer de un buen dispositivo de drenaje para la prueba de caída de presión
Incluso cuando se utiliza el drenaje automático EDS2, la cantidad de agua puede verse influida por el efecto descrito anteriormente durante el proceso de cierre de la válvula automática. El proceso de cierre del desagüe automático no es brusco, sino que se realiza gradualmente para evitar picos de presión. Debido a la reducción gradual del caudal, se inicia la contracción de la tubería y puede falsearse la evaluación de la prueba de caída de presión.
Con el lanzamiento del nuevo software para el smart memo, hemos optimizado el control de la válvula del purgador automático EDS2 para reducir y, en caso necesario, compensar el impacto de este efecto (de acuerdo con las ecuaciones que figuran en la hoja de cálculo W 400-2). De este modo, podemos recomendar el uso del purgador automático EDS2 para evitar errores.
Para utilizar el control optimizado, es necesario actualizar el software del dispositivo en la smart memo (última versión v123 del 21.07.2023). Puedes hacerlo fácilmente a través de la app Esders Connect.
¿Tiene dificultades para realizar la prueba de presión en tuberías de PE?
Nuestros expertos pueden ayudarle a resolver los problemas y garantizar un funcionamiento eficaz de las pruebas de descomposición por presión. No dude en ponerse en contacto con nosotros. Encontraremos una solución adecuada a sus retos, solicite una consulta.
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