Limpieza de Tuberias Con Pigs
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Área de Investigación Dpto. de Ingeniería Tipónet Riego S. A. [email protected] 1 LIMPIEZA DE TUBERÍAS – PIG Durante la instalación de tuberías nuevas, arreglos de tuberías existentes y/o colmatación de sedimentos al interior de las tuberías en uso a través de los años, es necesario proceder con una limpieza eficiente en donde realizarla con agua solamente, no siempre recibimos buenos resultados utilizando grandes cantidades de agua. El uso de "PIG" en estos casos facilita la limpieza, economiza el agua y como resultado tenemos una limpieza eficiente en muy corto plazo. En tuberías ya instaladas se observa con el tiempo una situación de "pérdida" de carga en diferentes tramos, esto ocurre por colmatación de sedimentos de diversos orígenes en las paredes interiores de la tubería y cambios en el coeficiente de rugosidad del tubo (Hazen-Williams coeficiente "C"). Esta situación nos lleva a no poder proveer todo el caudal necesario o una pérdida de energía adicional que no estaba calculada en el proyecto original. ¿Como funciona?: Existen diferentes tipos de PIG, dependiendo del tipo de tubo, de la situación de limpieza/suciedad, del diámetro, etc. En irrigación generalmente nos referimos a tubos de PVC, PE, asbesto, hierro, etc.; este tipo de colmatación puede tener origen inorgánico, orgánico o mezcla de ambos. En tubos de PVC, PE, asbesto y hierro con revestimientos internos, generalmente, no tenemos una alteración en la estructura superficial del tubo, lo que permite una limpieza "simple" de la tubería; en tubos de hierro sin revestimientos se genera una corrosión interna, la cual necesita un tratamiento mas prolongado que se traduce o involucra el uso de mayor cantidad de PIGS.
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LIMPIEZA DE TUBERÍAS – PIG
Durante la instalación de tuberías nuevas, arreglos de tuberías
existentes y/o colmatación de sedimentos al interior de las tuberías en
uso a través de los años, es necesario proceder con una limpieza
eficiente en donde realizarla con agua solamente, no siempre
recibimos buenos resultados utilizando grandes cantidades de agua.
El uso de "PIG" en estos casos facilita la limpieza, economiza el
agua y como resultado tenemos una limpieza eficiente en muy corto
plazo.
En tuberías ya instaladas se observa con el tiempo una situación
de "pérdida" de carga en diferentes tramos, esto ocurre por
colmatación de sedimentos de diversos orígenes en las paredes
interiores de la tubería y cambios en el coeficiente de rugosidad del
tubo (Hazen-Williams coeficiente "C").
Esta situación nos lleva a no poder proveer todo el caudal
necesario o una pérdida de energía adicional que no estaba calculada
en el proyecto original.
¿Como funciona?:
Existen diferentes tipos de PIG, dependiendo del tipo de tubo, de
la situación de limpieza/suciedad, del diámetro, etc.
En irrigación generalmente nos referimos a tubos de PVC, PE,
asbesto, hierro, etc.; este tipo de colmatación puede tener origen
inorgánico, orgánico o mezcla de ambos.
En tubos de PVC, PE, asbesto y hierro con revestimientos internos,
generalmente, no tenemos una alteración en la estructura superficial
del tubo, lo que permite una limpieza "simple" de la tubería; en tubos
de hierro sin revestimientos se genera una corrosión interna, la cual
necesita un tratamiento mas prolongado que se traduce o involucra el
uso de mayor cantidad de PIGS.
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Tuberías de PVC, PE, asbesto requieren un PIG de poliuretano
expandido blando en diferentes densidades, para realizar esta limpieza
en diferentes etapas.
El PIG es introducido por un extremo del tubo, avanza por medio
de la fuerza (presión) del agua y sale por el otro extremo (abierto); de
esta forma se realiza la limpieza de las paredes internas del mismo.
Caso sea necesario se realiza más de una aplicación para comprobar la
limpieza del mismo, y finalmente se lava con agua.
Este PIG esta constituido por poliuretano expandido, formando
una pieza en forma de bala y con un diámetro superior al tubo a ser
introducido, para mejorar el efecto de limpieza.
Como este PIG es flexible consigue pasar por diversos puntos,
reducción de diámetros, curvas, tees, válvulas, etc.
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El agua actúa como lubricante para disminuir la fricción con las
paredes y el desgaste excesivo del PIG.
A medida que avanza, se desprenden las partículas de las paredes
del tubo y son arrastradas por el PIG y el agua.
La velocidad mínima de arrastre del PIG será de 0.2-0.3
metros/segundo, el volumen mínimo de agua necesaria para la
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limpieza de una tubería con un solo PIG será de 1.5 veces el volumen
de la tubería a limpiar.
En el caso de utilizar más de un PIG, los volúmenes mínimos de
agua serán:
• Dos PIG = 2.5 veces el volumen de la tubería
• Tres PIG = 3.5 veces el volumen de la tubería
Estos volúmenes son aproximados, considerando la posición de la
tubería, el diámetro, el tipo de suciedad, la cantidad y tipos de PIG
introducidos, etc.
En todo caso la eficiencia es mayor y el volumen de agua utilizado
para este tipo de limpieza es mucho menor comparado con una
limpieza utilizando solamente agua.
Aplicación:
Existen varias formas de introducir el PIG en la tubería.
Para facilitar este trabajo y reducir al mínimo el tiempo de
interrupción del flujo de agua en la tubería, es posible crear puntos
fijos de entrada y salida, o tener sistemas semi-fijos para este tipo de
trabajos (lanzadores y recibidores de PIG).
Si la limpieza se realiza en tiempos muy distantes, existen
soluciones simples para estas aplicaciones.
Cuando se aplica un PIG, solamente una salida con diámetro
suficiente para su expulsión de la tubería, deberá estar abierta a la
atmósfera.
Los detalles para la introducción y salida de los PIG deberán ser
estudiados en detalle, considerando el tamaño de la tubería, el
volumen de agua total a utilizar y los eventuales daños que esto podría
ocasionar durante el servicio.
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Ejemplos de puntos de lanzamiento y recibimiento de PIGS
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Procedimiento de la limpieza:
a. Se comprueba la pérdida de carga en el trecho a limpiar
comparando con el dato de proyecto o haciendo una prueba de
funcionamiento con diferentes caudales hasta llegar al máximo
caudal en ese tramo y su pérdida de carga registrada o calculada.
b. Se aísla la tubería a limpiar, cerrando válvulas o desmontando
tubos de entrada y salida.
c. Se abren todas las válvulas (de paso total) por donde el PIG
tendrá que pasar, se comprueba que no existen en el trayecto a
limpiar, válvulas mariposa, medidores de agua, válvulas de
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retención de doble ala, y otros elementos que pueden perturbar el
paso del PIG.
d. Si estas existen, se deberá proceder a quitarlas durante el periodo
de la limpieza.
e. Se cierran todas las válvulas de aire, anti vacío, drenajes, etc y se
deja abierta solamente una por donde debera salir el PIG con
diámetro mínimo suficiente para su salida.
f. Generalmente no se acostumbra a pasar PIG en tuberías en donde
existe más de una reducción de diámetros.
g. Se prepara el punto de ingreso y el punto de salida del PIG .
h. Se coloca el PIG en su "lanzador" y se cierra el punto de ingreso;
en este punto tiene que existir una válvula que permitirá el
ingreso de agua a la presión y volumen necesarios para el avance
del mismo.
i. Se abre la válvula que envía el agua para el avance del PIG,
siempre se comienza con un PIG "blando" para comprobar la
"resistencia" de la tubería.
j. Se comprueba la resistencia y la suciedad desprendida por el
primer PIG y se continúa con uno de la misma resistencia o con
otros más duros.
k. Se lava el sistema hasta recibir agua limpia al final del trecho.
l. Se cierran todas las entradas y salidas del PIG y se abren las
salidas que fueron cerradas anteriormente para el paso del mismo.
m. Después de llenar nuevamente con agua el tramo limpio, se
realiza una nueva medición de caudal y pérdida de carga en ese
tramo, comprobando la recuperación de la presión después de la
limpieza.
Solución de problemas:
Existe una remota posibilidad de quedarse el PIG dentro de la
tubería, en este caso proceder de esta forma:
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a. Se cierra la válvula de ingreso del agua y se abre rápidamente
creando una onda que libera el PIG trabado en la tubería.
b. Aumentar la presión de la tubería con una bomba adicional
(booster)
c. Si existe la posibilidad, se invierte el sentido del flujo empujando
el PIG en sentido contrario.
d. Se introduce otro PIG para continuar con la limpieza empujando
los dos hacia fuera.
e. Se introduce un PIG con un sensor de posición (Tracer) para
detectar el punto de parada.
f. Se abren algunas salidas cerradas para intentar descubrir el trecho
en donde quedó trabado el PIG.
g. Descubierto el trecho, se retiran los tubos, se comprueba la razon
de la "parada"; en caso de ser un tubo muy damnificado
internamente, se cambiará ese tubo o los que sean necesarios y
se continúa con la limpieza con PIGS.
Conclusiones:
a. Con la limpieza se aumenta el factor del coeficiente de rugosidad o
se retorna al coeficiente original del proyecto (Coeficiente C –
fórmula de Hazen – Williams).
b. Con este cambio tenemos una menor pérdida de carga y un
ahorro de energía.
c. Es necesario conocer el tipo de tubería y de suciedad para definir
el Tipo de PIG a utilizar.
d. Es necesario conocer todos los detalles de elementos instalados en
la tubería, así como los diámetros de la misma.
e. Conociendo la tubería y la suciedad en la misma, es necesario
definir el tramo a limpiar.
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f. En tuberías nuevas o reacondicionadas se puede considerar la
instalación de puntos de entrada y salida fijos, para reducir el
trabajo y tiempos necesarios para estas aplicaciones.
g. En tuberías muy antiguas o con muchas fugas será necesario
hacer otro tipo de evaluaciones y considerar el tipo de limpieza a
realizar.
h. En caso de tener tuberías obstruidas por carbonatos,
primeramente se deberán realizar tratamientos con ácidos y
después de eliminar los carbonatos decantados se procederá a
limpiar con PIGS.
Medidas de los PIG de poliuretano expandido:
φ Nominal de la
Tubería
φ Nominal de la
Tubería
* φ externo del PIG
Largo del PIG
φ mínimo de salida del PIG
Pulgadas mm mm mm Pulg/mm
2 50 65 130 2 / 50
3 75 95 190 3 / 75
4 100 125 250 3 / 75
6 150 185 370 6 / 150
8 200 250 470 6 / 150
10 250 300 540 8 / 200
12 300 350 560 8 / 200
14 350 380 570 8 / 200
16 400 435 650 10 / 250
18 450 500 750 10 / 250
20 500 550 850 14 / 350
22 550 600 900 14 / 350
24 600 650 1000 16 / 400
26 650 700 1050 16 / 400
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28 700 750 1150 18 / 450
30 750 800 1250 18 / 450
32 800 850 1300 20 / 500
34 850 900 1380 20 / 500
36 900 950 1460 22 / 550
38 950 1000 1530 22 / 550
40 1000 1050 1620 24 / 600
• El "ajuste" del diámetro externo del PIG será según el espesor de
los tubos de PVC, su diámetro interno y la densidad del
poliuretano utilizado.
Autor: Rephael Solkoviak – Lito
Fotos:
