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- Rehabilitación de los sistemas de tuberías para la distribución
de agua a pequeña escala
Este resumen técnico cubre el proceso de rehabilitación
de los sistemas de tuberías para la distribución de agua
a pequeña escala (diámetros de los tubos de hasta 150 mm)
luego de un desastre natural, como terremotos, inundaciones, huracanes,
tornados, condiciones climáticas extremas e incendios. No cubre
los desastres relacionados con la contaminación industrial. Esta
intervención tiene como objetivo restaurar el suministro indispensable
para la supervivencia.
Paso 1. Evaluación y aislamiento
Averigüe quién administra la red de distribución de
agua e identifique al personal local que entiende el sistema de distribución.
Este personal debe participar en el proceso de rehabilitación.
Inspeccione la red de distribución tan pronto como sea posible.
La evaluación es más sencilla si hay planos actualizados
de la red de distribución.
Identifique:
- Número y ubicación de los puntos visible de quiebre
- ¿Los puntos de quiebre son fugas, roturas, fracturas de la
tubería, dislocación del tubo o desplazamientos de una
sección de la tubería completa?
- ¿Cuál es la proximidad del daño a la fuente del
agua?
- ¿Cuáles son los tipos de tubería afectados, en
otras palabras, tuberías principales de transmisión, de
distribución primaria, secundaria o terciaria?
- ¿Cuáles son los tamaños y materiales de las tuberías
afectadas?
- ¿Cuál es la extensión del área afectada?
¿Afecta muchas zonas de suministro?
- ¿Es posible aislar las zonas de suministro afectadas?
Haga un seguimiento de los parámetros básicos de calidad
del agua y de la retroalimentación por parte de los consumidores.
Las áreas afectadas deben aislarse del resto de la red de distribución.
Si no hay disponibles válvulas de control de flujo o no se pueden
localizar, se deben instalar válvulas nuevas. Se debe informar
a los consumidores afectados.
Paso 2. Proveer un suministro alterno para los
consumidores afectados
Determine si la capacidad del sistema sigue intacta y puede satisfacer
las necesidades de emergencia. Evalúe la necesidad de agua de emergencia
con base en el suministro básico para la supervivencia. Establezca
los procedimientos para el tratamiento, el bombeo y la distribución
del servicio de suministro de emergencia.
Por ejemplo, esto se puede conseguir mediante:
- suministro de agua almacenada en tanques a varios lugares en las
áreas residenciales;
- uso de materiales simples para construir un stand de llaves de emergencia.
Paso 3. Reparación de las roturas
Según la evaluación del daño que se hizo en el paso
1, determine y adquiera los recursos (personal, equipos y materiales)
que se necesitan para el trabajo de reparación. Empiece en la fuente
de suministro o cerca de ella y trabaje hacia afuera en el sistema de
distribución. La tubería se repara paso a paso, una sección
después de la otra. Por ejemplo, refiriéndose a la figura
2, empiece con la sección entre SV1 y SV5 y siga con la sección
entre SV5 y SV6. Seleccione una sección de tubería que se
pueda aislar fácilmente por medio de las válvulas de cierre,
de algo así como 500 m entre una y otra. La longitud máxima
que se puede reparar, desocupar y evaluar efectivamente para la presión
es de 1.000 m.
Antes de comenzar con los trabajos de reparación, se debe:
- Localizar otras instalaciones subterráneas en el área
de trabajo y establecer contacto con el respectivo departamento de mantenimiento,
si fuere necesario.
- Como una precaución de seguridad, averigüe el tipo de
industrias que quedan cerca o cuáles han usado el lugar en algún
momento. Si se cree que el suelo contiene desechos peligrosos, se debe
contactar a la autoridad local responsable para que preste su asesoría
sobre otras medidas específicas de precaución.
Aísle la sección cerrando las válvulas (como la
SV1, SV2, SV3, WO1 y SV5, según se muestra en la figura 2) y clausure
todas las conexiones del servicio. Haga los arreglos necesarios para la
instalación de válvulas de limpieza interna (como la WO1)
e hidrantes para incendios (como el FH1), si no se localiza ninguno en
la sección seleccionada.
Desvíe el tráfico lejos del área de trabajo.
Excave y exponga los tubos que gotean o que estén rotos, asegurándose
de que la tierra excavada se apile a un lado de la zanja con suficiente
espacio para transitar, pero lo suficientemente lejos como para que el
personal del equipo de reparación pueda caminar con seguridad entre
la zanja y el material excavado.
Proteja el personal del equipo de reparación de posibles derrumbes
en las zanjas durante las reparaciones. Esto se logra mediante el apuntalamiento
de las zanjas, como se muestra en la figura 3. La necesidad de apuntalamiento
depende de los siguientes factores:
- profundidad y ancho de la zanja;
- tipo de suelo (arcilla, marga o arena);
- condiciones del suelo (compactación, humedad);
- actividades de las zonas cercanas que puedan causar vibración;
- tiempo que se espera que la excavación permanezca abierta.
Use métodos de reparación simples, pero efectivos, que
tomen el menor tiempo posible para la restauración del servicio.
Algunos ejemplos de métodos simples son:
- La sección dañada se puede reemplazar mediante abrazaderas
de tubo, como se muestra en la figura 4.
- Reparación de grietas y rupturas en los tubos de acero mediante
soldadura.
Reemplace las estructuras de soporte de los tubos, como anclajes de concreto
y pivotes de empuje, si se requiere.
Rellene la excavación con material seleccionado y compacte lo
que fuere necesario, dejando expuestas inicialmente las uniones de los
tubos para la prueba de presión del agua. Llene con agua la sección
de tubería reparada y déjela reposar sin uso, por lo menos,
24 horas, antes de empezar la prueba de presión. Incremente la
presión a un nivel 50% más alto, por lo menos, de la presión
de operación normal y manténgala, al menos, por 4 horas.
El escape se determina midiendo la cantidad de agua necesaria para volver
a llenar la tubería. De cualquier forma se espera un poco de escape.
En la tabla 1 se presenta una guía de los valores de escape permitidos
para los tubos.
Examine la zanja y repare cualquier unión si presenta escape.
Si la tubería reparada pasa la prueba de presión, vuelva
a llenar las uniones de los tubos y proceda a limpiar y desinfectar la
sección de la tubería.
Tabla
1. Escape permisible de los tubos |
Diámetro
del tubo (mm) |
Escape
permisible
(litros por día por km) |
| 50
75
100
150
|
166
249
332
498
|
Fuente: California State University, 1994 |
Tabla
2. Velocidad y fluido requeridos para el vaciado con agua |
|
Diámetro del tubo
(mm) |
Velocidad requerida
(m/s) |
Flujo requerido
(L/s) |
| 50
75
100
150
200 |
1,3
1,6
1,8
2,2
2,6 |
2,7
7,2
15
41
83 |
Fuente: Institution of Water Engineers and Scientists,
1984 |
Paso 4. Limpieza y desinfección
Vaciado con agua de los tubos
Aísle del resto del sistema la sección que se va a vaciar.
Confirme que la cantidad para vaciar la tubería en reparación
tenga suficiente presión y agua. En la tabla 2 se presentan las
pautas para las velocidades y flujos adecuados. Si el agua es insuficiente,
se necesitan bombas y tanques adicionales de almacenamiento.
Vacíe la sección abriendo lentamente la válvula
de cierre (SV1 en la figura 2) del lado del suministro y abriendo la válvula
de limpieza interna del extremo lejano (WO1).
Inyecte continuamente agua a través de la sección del tubo
por el tiempo suficiente para eliminar los depósitos del interior
de la tubería principal y sacar todo el lodo (más o menos
15 minutos).
Dirija el agua de lavado lejos del tráfico, los peatones y los
terrenos privados. Evite el daño por erosión de las calles,
el césped y los jardines, mediante el uso de una lona impermeable
y de instrumentos para desviar o impedir la descarga. Evite las inundaciones,
pues pueden causar congestión del tránsito.
Recolecte dos muestras de agua de cada hidrante con flujo, una al principio
(más o menos, 2 a 3 minutos luego de la apertura del hidrante)
y la segunda muestra cuando se supone que el agua sucia ya esté
limpia (justo antes de cerrar el hidrante). Evalúe la calidad del
agua para asegurarse de que volvió a la normalidad. Si la calidad
del agua aún no es satisfactoria, repita el procedimiento.
Cuando la calidad del agua haya vuelto a la normalidad, cierre lentamente
la válvula de limpieza interna.
Aprobación del uso de la tubería
Calcule el volumen del agua en la sección de la tubería
que se va a desinfectar, como se muestra en la caja 1.
Caja 1. Cálculo
del volumen de agua en una tubería
Ejemplo:
El diámetro de la tubería es de 100
mm y la sección tiene un largo de 500 m. El volumen (V) de
agua en el tubo será:
V= p d2L/4 = 3,14*0,1*0,1*500/4 = 3,925 m3
|
Consiga camiones cisterna con un volumen igual o mayor que el calculado
para la tubería.
Prepare una solución de 25 mg/L de cloro libre y mézclela
con agua limpia del camión cisterna (caja 2).
Caja 2. Preparación
de una solución de cloro
Ejemplo:
Si se requieren 4.000 litros de solución
de cloro para llenar la tubería, se van a requerir (25 mg
x 4.000) = 100 g de cloro.
Si la fuente del cloro es high test hypochlorite
(HTH) en polvo con una concentración de 50%, entonces, se
necesita:
(100 g)/0,5 = 200 g de HTH en polvo.
Mezcle el agua y el polvo completamente antes de
usarlos. |
Mientras la tubería está aislada, cuadre el camión
de abastecimiento en el lugar de la inyección (llamado FH1 en la
figura 2).
Llene la sección de la tubería con solución de cloro.
Mantenga el agua en la tubería, por lo menos, 24 horas, durante
las cuales todas las válvulas e hidrantes de la tubería
principal se deben operar para asegurar una buena desinfección.
Determine el cloro residual en la tubería. Si ha disminuido significativamente,
repita el procedimiento de desinfección.
Lave con agua limpia la sección de la tubería, hasta lograr
un cloro residual de 0,2 a 0,8 mg/L.
Reconecte la tubería a la red y siga con otra sección.
Mayor información
California State University, Sacramento School of Engineering (1994),
Water Distribution System Operation and Maintenance, 3rd ed., California
State University, Sacramento Foundation, USA.
|
