Prueba de estanqueidad vs. Inspección CCTV: ¿Cuál elegir para controlar la calidad en redes de alcantarillado?
Por qué es importante hacer pruebas para recibir una tubería
Si compras una casa nueva, seguramente querrás reportar al constructor cualquier fisura o desperfecto antes de que expire la garantía. Pero hay cosas que no se ven con el ojo desnudo, y una de ellas es el estado de las tuberías de alcantarillado.
¿Si se encuentran bajo tierra, cómo se puede controlar la calidad de una instalación de tubería de alcantarillado?
La mayoría de los problemas los pueden prevenir el constructor y el interventor durante el proceso de instalación: se revisan las cotas con topografía, se hacen verificaciones documentales de los materiales empleados y del diseño, se supervisa la instalación en campo para que se cumpla con los materiales de lleno y su compactación adecuada, se evita pasar maquinaria pesada sobre la tubería hasta terminar la estructura de la vía, etc.
Y hasta hace unos años, así terminaba la historia: si la tubería quedaba con una filtración, o una junta quedaba mal empalmada, nadie se daba cuenta. Entonces hablemos de dos métodos para asegurar la calidad de la tubería de alcantarillado instalada: las pruebas de estanqueidad y la inspección CCTV.
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En esta entrada, describimos cómo se hacen las pruebas de estanqueidad y comparamos su uso con la inspección CCTV.
Prueba de estanqueidad
Imagen generada por IA: se ilustra una prueba de estanqueidad en tubería y pozo de alcantarillado.
Las pruebas de estanqueidad o hermeticidad en el alcantarillado a gravedad responden a la pregunta: ¿hay infiltración o exfiltración del agua en la tubería? es decir: ¿hay intercambio de agua entre la tubería y el terreno que la rodea?
Controlar la infiltración es importante porque cada gota de agua que ingrese a la tubería presenta varios problemas potenciales: (1) aumenta el caudal que hay que transportar por la red y tratar en una planta de tratamiento de aguas residuales, (2) Diluye los contaminantes haciendo más costoso un tratamiento, (3) el agua transporta también partículas, lo que crea cavidades en el subsuelo, llamadas a veces sinkholes, socavones o subsidencias.
En cuanto a la exfiltración, que ocurre sobre todo cuando la red se presuriza, tenemos dos consecuencias principales : (1) la contaminación del subsuelo y las aguas subterráneas, (2) exacerba la formación de socavones al ayudar a desprender más material.
Se pueden hacer pruebas de estanqueidad tanto en la tubería como en los pozos o cámaras de inspección de la red (manholes). Antes de la masificación de equipos de CCTV, esta era la forma preferida para el control de la calidad.
Existen varios métodos para hacer pruebas de estanqueidad, y la norma varía según el país, la municipalidad o empresa de servicios públicos, el tipo de tubería y las condiciones del nivel freático.
A continuación, una descripción simplificada de las prueba de hermeticidad en tuberías y pozos de alcantarillado:
1. Prueba de exfiltración para tubería y pozos usando agua:
En un tramo aislado de la red, se tapona la tubrería en ambos extremos usando balones inflables u otro tipo de obturador mecánico. Se llena de agua hasta cierto nivel que se marca en campo, y se espera un tiempo según la norma aplicable a la tubería, durante el cual se monitorea el descenso del nivel del agua durante 24 horas. La infiltración por metro de tubería debe ser inferior a los límites indicados por la norma aplicable. Según la norma, el tiempo de espera podría varias entre 1 hora y 24 horas. En algunos casos, se puede aplicar en varios tramos a la vez, probando también los MHs.
2. Prueba de exfiltración para tubería y pozos usando aire:
Similar al anterior, pero se inyecta aire a presión con un compresor a través del obturador con un bypass especial hasta alcanzar una presión preestablecida. Con el aire, el tramo entre dos obturadores es presurizado a baja presión. Un manómetro es empleado para monitorear la caída de presión en el tiempo: este método es mucho más rápido, porque el tiempo de monitoreo se reduce a minutos en vez de horas. Sin embargo, presurizar la red, tiene un riesgo especial, que crece con el cuadrado del diámetro de la tubería: los tapones pueden salir disparados violentamente y causar un accidente, debido a la relación Fuerza = Presión x Área. Por ejemplo, un tapón en una red de 900mm de diámetro, con una tubería presurizada a 7psi, puede experimentar 3.2 toneladas de empuje. Existen también equipos especiales que permiten hacer esta prueba en una junta en específico.
3. Pruebas de infiltración para tuberías usando vacío (aplicable sólo a ciertos materiales):
En un tramo aislado de la red, se tapona la tubería en ambos extremos usando balones inflables u otro tipo de obturador mecánico. Una bomba de vacío retira el aire del interior de la tubería entre los obturadores, generando una presión de vacío. Luego, se monitorea la presión de vacío por unos minutos con un manómetro: si la presión sube más allá de ciertos límites, la prueba habrá fallado.
4. Prueba de infiltración de pozos usando agua: esta prueba se utiliza cuando el nivel freático es muy alto, cercano a la superficie. En ella, se comienza con un pozo seco con todas sus conexiones taponadas, y se monitorea la elevación del agua en el pozo en el transcurso del tiempo.
Observaciones sobre la prueba de estanqueidad
- La prueba de estanqueidad con aire es condición suficiente de aceptación, mas no necesaria. Si falla la prueba con aire, que es más exigente, pero pasa la prueba con agua, la red usualmente será aceptada.
- Si el nivel freático es muy similar a la cota hasta donde se llena la tubería con agua, la prueba de exiltración con agua no debería aplicarse porque siempre cumpliría.
- Precisión y sensibilidad de la prueba: debe diseñarse la prueba de tal forma que el error experimental sea inferior al umbral de aceptación o rechazo, y que se pueda detectar realmente ese umbral. Por ejemplo, una diferencia de lectura de 1cm en la prueba de exfiltración con agua en tubería, ¿qué caudal unitario representaría?
- Cuando se conectan las acometidas, las pruebas pueden volverse más complejas.
- Si se hace una prueba para varios tramos y no cumple, se puede aplicar el método de bisección para ir aislando gradualmente el problema hasta identificar su causa.
¿Cuándo usar inspección CCTV y cuándo usar pruebas de estanqueidad?
Si usted está preparando unos pliegos de condiciones o es un interventor, probablemente se haya hecho esta pregunta. A continuación, una respuesta desde la experiencia.
En rigor, ambas pruebas miden cosas diferentes, y pasar una prueba de calidad no significa que la otra pase automáticamente. Por ello, lo más estricto sería exigir ambas cosas, pero ello aumenta el costo y duración del proyecto, a veces de forma innecesaria.
Inspección CCTV
- Requiere que toda la red esté limpia para que pase la cámara y vea la pared del tubo. Se suele acompañar de hidrolavado, salvo en redes nuevas sin material acumulado, o con buenas condiciones hidráulicas de autolavado.
- Se puede ejecutar si hay un bajo caudal (<10% usualmente); aunque para detectar infiltraciones en la batea es mejor no tener flujo.
- Se suelen requerir equipos de televisación de tuberías diferentes para la el colector y las acometidas, y eventualmente otro para los pozos (en los pozos es fácil hacer una inspección visual sin equipos especiales)
- Detecta otro tipo de daños en la tubería, tales como acometidas penetrantes, empozamientos, lechada adherida y obstrucciones en general, deformación excesiva del tubo, juntas despicadas, fisuras insipientes.
- Localiza el punto exacto del daño, lo que facilita su reparación con o sin zanja
- Si el nivel freático está por encima del tubo en el momento de televisar y se hace un manejo de aguas adecuado, detecta la infiltración y la mide cualitativamente (tipo goteo, tipo lámina o lagrimeo, tipo chorro). Si el nivel freático está bajo el tubo, no detecta la infiltración.
- Alto rendimiento (varios tramos por día)
- Se pueden inspeccionar los tramos en cualquier orden.
- Aunque las acometidas ya estén conectadas, fácilmente se puede diagnosticar sólo el conector y las conexiones.
- La inspección CCTV o videoinspección no genera riesgo adicional de inundación, salvo el que genere el bypass del tramo en caso de requerirse.
Prueba de estanqueidad
Conclusión
Por lo anterior, se ha vuelto más común hacer inspecciones CCTV y omitir las pruebas de estanqueidad.
Sin embargo, debe advertirse que la inspección CCTV no puede demostrar hermeticidad cuando el nivel freático no está varios metros sobre la clave del tubo, y aún así, una inspección CCTV hecha con flujo de agua suele ocultar las infiltraciones. Una junta se puede ver en buen estado en la televisación, pero puede no ser hermética al someterse a presión interna o externa.
Finalmente, si encuentras un daño en una inspección CCTV o en las pruebas de estanqueidad, consulta nuestros servicios de reparación sin zanja.
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