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TIPOS DE REVESTIMIENTOS INTERNOS

Un revestimiento interno tiene la función de:

• asegurar el mantenimiento del desempeño hidráulico de la tubería a lo largo del tiempo;

• evitar cualquier riesgo de ataque a la pared metálica interna por los líquidos transportados;

• mantener la calidad del agua transportada;

• reducir la fricción contra la pared (caída de presión).

DEFINICIÓN

Tubos

Los revestimientos internos de los tubos fabricados por Saint-Gobain PAM se pueden clasificar en tres categorías, según la agresividad de los líquidos transportados:

• Mortero de cemento de alto horno: apto para la gran mayoría de agua bruta y potable;

• Revestimiento de cemento aluminoso: apto para aguas agresivas (dulce, ácida, fuertemente abrasiva), efluentes domésticos y agua de lluvia;

• Revestimiento de poliuretano: adecuado para efluentes agresivos (industriales) y en tramos de tubería que requieran protección reforzada contra ataques químicos ácidos (pH <4).

Conexiones

Los revestimientos internos de las conexiones se pueden clasificar en tres categorías, según la línea y la aplicación:

• Pintura bituminosa;

• Pintura epoxica;

• Poliuretano.

MORTERO DE CEMENTO

La clásica protección interna de los tubos fabricada por Saint-Gobain PAM consiste en un mortero de cemento volado o de aluminio. Aplicado por centrifugación, los dos tipos de mortero aseguran excelentes condiciones de flujo hidráulico, conservadas en el tiempo y una protección eficaz de la pared del tubo metálico. Además de estas características, el mortero de cemento de alto horno también garantiza el mantenimiento de la potabilidad del agua transportada.

Aplicado por centrifugación, el cemento de alto horno asegura que se mantenga la potabilidad del agua transportada. El cemento aluminoso, por su parte, garantiza unas excelentes condiciones de flujo del aluminio, preservado en el tiempo, y una protección eficaz de la pared metálica del tubo.

PROCESO DE SOLICITUD

El revestimiento de cemento interno se aplica por centrifugación. En este proceso, utilizado por Saint-Gobain PAM, se aplica cemento al tubo, que gira a gran velocidad, asegurando una buena calidad del revestimiento. A continuación, se cura el mortero de cemento para lograr una buena resistencia mecánica. El proceso de centrifugación tiene la ventaja de producir una superficie interna lisa, compuesta por partículas más finas y de reducir la relación agua / cemento al eliminar el agua. Las siguientes propiedades resultan de este proceso:

• fuerte compactación y baja porosidad del mortero;

• poca rugosidad;

• buena adherencia del cemento.

FLUJO/RENDIMIENTO HIDRÁULICO

El mortero de cemento tiene una superficie interna de baja rugosidad, lo que favorece el flujo, reduciendo las pérdidas de carga y garantizando, en el tiempo, el rendimiento hidráulico. El coeficiente de rugosidad (fórmula de COLEBROOK) de un solo tubo es k = 0,03 mm. Saint-Gobain PAM recomienda, sin embargo, utilizar la dimensión de las redes de agua potable el valor k = 0,1 mm, para tener en cuenta las diversas pérdidas de cargas localizadas.

MECANISMO DE PROTECCIÓN

El revestimiento interno de mortero de cemento es un revestimiento activo. No se trata de una simple protección, sino de un recubrimiento que participa químicamente en la protección del hierro por el fenómeno de pasivación. Al rellenar, el agua empapa gradualmente el mortero de cemento y se enriquece con elementos alcalinos. Por tanto, no provoca corrosión cuando llega a la pared metálica.

Obstrucción de grietas

La obstrucción de las grietas se reconoce y se tiene en cuenta mediante la estandarización. Se pueden observar pequeñas grietas en el revestimiento interno del mortero de cemento. Sin embargo, cuando los tubos se ponen en funcionamiento, estas grietas desaparecen bajo el efecto de dos reacciones:

• el (rápido) hinchamiento del mortero de cemento al llenar con agua;

• hidratación (lenta) de los elementos constitutivos del cemento.

PROPRIEDADES MECÁNICAS

IMPORTANTE:

Dilatación

El coeficiente de expansión térmica lineal de los revestimientos internos de mortero de cemento es de aproximadamente 12 x 10-6m / m / ° C, casi idéntico al del hierro dúctil (11 x 10-6m / m / ° C), lo que elimina el riesgo de agrietamiento. por expansión térmica diferencial.

Resistencia mecánica del mortero de cemento:

La calidad de la adherencia del mortero de cemento al hierro confiere a este revestimiento tres cualidades importantes:

• buena resistencia al vacío (depresiones debidas a transitorios hidráulicos);

• buen comportamiento en flexión y ovalización;

• bajo coeficiente de rugosidad.

Las pruebas de flexión longitudinal en tubos de diámetro pequeño han demostrado la capacidad del revestimiento interno de cemento para resistir la deformación limitada del tubo.

Para tubos de gran diámetro, más sensibles a los efectos de la ovalización, los ensayos de flexión en anillos permiten verificar la buena resistencia del revestimiento interior de cemento bajo cargas externas.

Abrasión:

• Mortero de cemento de alto horno

Tiene una buena resistencia a la abrasión, lo que permite el uso de tuberías en el transporte de agua cruda cargada de partículas sólidas.

• Mortero de cemento aluminoso

Las redes de alcantarillado transportan efluentes con minerales abrasivos. En el flujo por gravedad, la topografía del terreno a veces impone altas velocidades de flujo, lo que puede intensificar el efecto de abrasión.

Existen varios tipos de abrasión, que son causados por el impacto o arrastre de las partículas sólidas, transportadas por el fluido, en la pared interior de la tubería:

- Desgaste por arrastre, que es limitado si la pared de los tubos es más dura que las partículas;

- Desgaste por impacto, que se reduce si la pared del tubo es elástica.

Como en general se combinan los dos tipos de ataques, lo ideal es tener un material de fontanería que sea duro y muy flexible.

La solución Saint-Gobain PAM: Revestimiento interior con mortero de cemento aluminoso, que muestra un excelente comportamiento en las condiciones de flujo habituales, soporta altas velocidades, sin daños ni riesgos para la vida de las tuberías (disminución de espesor, resistencia mecánica):

- hasta 7 m / s en estado estable;

- hasta 10 m / s de forma intermitente.

Se pueden obtener ahorros significativos en el costo del proyecto al eliminar registros y escalones.

El equipo técnico-comercial de Saint-Gobain PAM está a su disposición para estudiar cualquier caso especial, especialmente en el caso de regiones montañosas o sistemas de efluentes cargados (colectores de lluvia, unitarios, industriales, etc.).

La experiencia demuestra la excelente resistencia del mortero de cemento de aluminio a la abrasión.

• Mortero de cemento aluminoso

Resistencia química

En las tuberías de alcantarillado, el mayor peligro está en su interior. Dos tipos de problemas pueden afectar su durabilidad:

- Agresividad de algunos tipos de efluentes transportados;

- Fermentaciones sépticas, como consecuencia de intensa actividad bacteriana y / o mala ventilación.

Las redes de alcantarillado pueden recibir accidentalmente efluentes industriales. Aunque son accidentales, estos relaves cambian el equilibrio y reducen el nivel de pH de los efluentes transportados. Es importante, por tanto, elegir un material de tubería y un tipo de junta que tenga en cuenta dichos riesgos químicos, a fin de garantizar el funcionamiento a largo plazo del sistema. El campo de aplicación de los revestimientos internos de la Línea para el transporte de aguas residuales - cemento aluminoso y epoxi - así como el tipo de junta garantizan un uso seguro, incluso en algunas aplicaciones industriales.

Revestimiento interior con cemento aluminoso

Pruebas y experiencias prácticas han demostrado que el mortero de cemento de aluminio resiste fermentaciones sépticas y ataques ocasionales de ácidos.

Caso especial: formato séptico (Línea de Alcantarillado)

Algunas condiciones difíciles para el funcionamiento de las redes de alcantarillado, así como el transporte de efluentes a grandes distancias, pueden provocar cambios que alteren las características de estos efluentes: septicidad, producción de sulfuros y liberación de H2S. Circunstancias accidentales, como altas temperaturas del efluente y / o alto contenido de sulfato, pueden tener los mismos efectos y convertirse en una fuente de problemas graves:

- Producción de malos olores;

- Riesgos de intoxicación del personal de guardia;

- Plantas de tratamiento en mal funcionamiento.

Si es imprescindible optimizar el diseño y funcionamiento de las redes para asegurar la durabilidad de las instalaciones y protegerlas, es igualmente importante elegir un sistema de tubería que no agrave estos diferentes fenómenos.

En las tuberías y conexiones de la Línea de Alcantarillado, la uniformidad de la línea de agua evita la acumulación de sedimentos que forman fermentaciones sépticas. La deformación de las tuberías y las irregularidades de la línea de agua (autocentrado deficiente) en las tuberías rígidas favorecen esta acumulación.

En el caso de tuberías que presentan gases de fermentación séptica, el revestimiento interno con cemento aluminoso ya ha confirmado su excelente desempeño, en comparación con el cemento utilizado en tuberías de hormigón.

Caso especial: fermentación séptica con sistemas de presión (Línea de Alcantarillado)

Cuando las condiciones topográficas requieren la instalación de estaciones de bombeo, estas son seguidas por colectores que operan bajo presión (represión).

El funcionamiento a presión de los tramos de descarga requiere una tubería con un alto factor de seguridad.

Las altas presiones encontradas y sus variaciones requieren un material de alta calidad, resistente principalmente a transitorios hidráulicos y subpresiones. Por tanto, las tuberías deben tener un alto grado de resistencia mecánica para absorber las tensiones, incluidos los fenómenos accidentales.

La experiencia de las redes bajo presión, adquirida por Saint-Gobain PAM en aducción y distribución de agua, permite garantizar el desempeño de la Línea de Alcantarillado, incluso en condiciones extremas: altas presiones, golpes de ariete, subpresiones, sobrepresiones.

Dado que existe riesgo de formación de sulfuros en estos tramos, es aconsejable adoptar algunas medidas a la salida del asentamiento, cuando el fluido reanuda el flujo por gravedad, para limitar los efectos de los ataques de ácidos (H2SO4).

- Tratamiento químico adecuado (sulfato ferroso - oxigenación - peróxido de hidrógeno);

- Instalación de tramos de tubería con protección reforzada contra ataques ácidos, como el tubo PH1.

La línea de transporte de aguas residuales PH1 es una combinación de un tubo, de gran resistencia mecánica, con un revestimiento interno pasivo anticorrosión.

El espesor (del orden de 1,5 mm) del poliuretano depositado en el interior del tubo permite el transporte de prácticamente todos los fluidos agresivos que se encuentran en la industria.

El cierre de la película de sellado de poliuretano interior se controla mediante una prueba de escoba.

NORMAS

• NBR 8682: Revestimiento interior de mortero de cemento en los tubos de hierro dúctil.

• NBR 15420. Tubos, conexiones y accesorios de fundición dúctil para tuberías de alcantarillado.

ÁGUAS AGRESSIVAS O CORROSIVAS

Las aguas transportadas por un oleoducto pueden tener características físicas y químicas muy diferentes. Un agua se puede identificar por su corrosividad (propensa a atacar metales no revestidos) y su agresividad (contra materiales a base de cemento). Las tuberías de Saint-Gobain PAM tienen revestimientos internos que les permiten transportar los diferentes tipos de agua que se encuentran.

El comportamiento de un agua en relación con los metales terrestres y los revestimientos a base de cemento depende de varios factores: mineralización, contenido de oxígeno, conductividad eléctrica, pH, temperatura, etc.

ÁGUAS CORROSIVAS

Definición

Ciertos tipos de agua atacan las tuberías metálicas que no están revestidas internamente. Las reacciones químicas producen hidróxido de hierro, luego hidróxido férrico y provocan la formación de nódulos o tubérculos, que pueden, a la larga, disminuir la sección de la tubería y aumentar significativamente las pérdidas de carga.

Prueba do Fenómeno

Encontramos este fenómeno en las viejas tuberías sin revestimiento interno de cemento. Hoy en día, las tuberías de hierro dúctil de Saint-Gobain PAM están recubiertas internamente con mortero de cemento, lo que elimina este riesgo.

La corrosión por el agua potable es un proceso generalmente lento. Los estándares de potabilidad recomiendan la distribución de agua no corrosiva y no agresiva, asegurando el mantenimiento de la calidad del agua y la protección de las tuberías e instalaciones públicas y privadas.

ÁGUAS AGRESSIVAS

Definición

La agresividad de un agua se define por la posibilidad de atacar materiales que contienen calcio (ejemplo: aglomerados hidráulicos). Podemos destacar cuatro casos justificados por análisis químico: mineralización, desmineralización, pH y temperatura del agua transportada:

• el agua en el equilibrio calcio-carbono no provoca, para una temperatura determinada, ataque o precipitación de carbonato de calcio

• el agua contaminada tiende a depositar sales de calcio (carbonato) en la pared interior de las tuberías;

• El agua agresiva puede atacar determinados elementos del mortero de cemento, que contiene calcio (cal, silicato o silicato-aluminato de calcio).

Medición

La determinación de la agresividad se realiza en base al análisis del agua, ya sea mediante gráficos o ábacos, permitiendo ubicar el agua examinada en relación a una curva de equilibrio, o, más simplemente, mediante programa informático. Este medio rápido permite caracterizar el agua, según diferentes temperaturas, y calcular el C02 agresivo así como los índices característicos, como por ejemplo, el índice de saturación LANGELIER, que corresponde a la diferencia entre el pH real del agua y el pH de saturación.

Las regulaciones sobre la calidad del agua potable exigen cada vez más que no sean ni agresivas ni corrosivas. Sin embargo, dada la gran variedad de aguas transportadas, es posible encontrar algunas mineralizadas (aguas dulces), o desmineralizadas, que pueden atacar materiales en contacto con ellas así como aguas corrosivas y / o agresivas.