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¿Cómo se buscan las fugas en las tuberías de agua?

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Sobre el blog

Arturo Albaladejo Ruiz
Doctor Ingeniero del Agua, el terreno y los materiales por la Universidad de Alicante, Ingeniero Superior Industrial por la Politécnica de Valencia y MBA por la Pontifica de Comillas, PMP con 25 años de experiencia en el Ciclo Integral del Agua
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  • ¿Cómo se buscan fugas tuberías agua?
  • ¿Cómo se buscan fugas tuberías agua?

Aunque las fugas de agua pueden producirse en otras instalaciones como depósitos y canales, nos centraremos en analizar cómo se buscan las fugas de agua en las tuberías a presión, ya que es donde más fugas de agua se producen y de mayor cuantía.

Hay muchas fugas de agua que se encuentran a simple vista, ya sea con esas “palmeras” de agua de varios metros de altura o con inundaciones o charcos y regueros de agua. Evidentemente sobre estas tampoco hablaremos ya que no hay que buscarlas, y nos centraremos en las que no se ven.

Debemos distinguir entre los métodos que nos permiten detectar que se ha producido una fuga y los métodos que nos permiten localizarla con mayor o menor precisión.

Al salir el agua de una tubería a presión, produce efectos físicos instantáneos y efectos físicos continuados.

El principal efecto físico continuado es el aumento de caudal suministrado a la tubería y que se pierde por la fuga. Este aumento de caudal es continuo, por lo que, por la noche, cuando hay poco consumo en la red, se nota más y es por lo que mirando el caudal nocturno suministrado a cada sector podemos detectar cuando se producidor una fuga durante el día anterior. Esto es lo que se llama “Control de los mínimos nocturnos”, pero sólo nos permite detectar que se ha producido una fuga importante y no progresiva y localizar el Sector. Para concretar la ubicación lo que se hace es controlar el caudal del sector e ir cerrado válvulas desde el final del sector hasta el caudalímetro hasta que el caudal baje. La fuga se encontrará en el último tramo cerrado. Esto es lo que se llama “microsectorización dinámica”.

También se puede buscar el caudal perdido que no sale a superficie, inspeccionando el alcantarillado de noche y siguiendo aguas arriba hasta que disminuya el caudal y no sea tan limpio, siendo ese tramo donde se está filtrando la fuga de agua en los colectores.

Aunque también hay una bajada de presión fuerte y brusca, de forma continuada suele ser de poco valor por lo que es más difícil utilizarla para detectar y localizar las fuga.

Otro efecto físico continuado, y que es el más utilizado para buscar fugas, es el ruido que produce el agua al salir por el orificio. Este ruido depende varios factores:

  • Del tamaño del orificio, ya que a mayor tamaño menor ruido hace la fuga.
  • De la presión en la tubería, ya que a mayor presión mayor será el ruido.
  • Del material de la tubería, siendo mayor el ruido en tubería metálicas y menor en las plásticas.
  • De la distancia del micrófono a la fuga, ya que a mayor distancia menor será el ruido.
  • Del material entre el micrófono y la fuga, ya que puede amortiguar más o menos el ruido.

Uno de los principales sistemas de localización de fugas es con los correladores, que son equipos que se van colocando en contacto con las tuberías o elementos de la red como válvulas, acometidas, etc… que registran el ruido y discriminan las fugas por la frecuencia e intensidad, localizándola mediante correlación del tiempo que tarda en llegar a 2 o 3 sensores de ruido. También hay prelocalizadores o equipos que se pueden dejar durante cierto tiempo distribuidos a lo largo de la red, enviando vía radio o móvil la señal de si detectan fuga por la continuidad y frecuencia del ruido, e incluso permitiendo correlar los ruidos para la localización exacta.


Prelocalizadores.

Otros equipos que usan el ruido para localizar la fuga son los geófonos, que son micrófonos muy sensibles que se van pasando por encima de la calzada que hay sobre la tubería y que detectan el ruido de las fugas por su frecuencia y eliminación de otros ruidos por filtros o por el trabajo nocturno. Otros sistemas que usan el ruido son las SmartBalls y Sahara que son micrófonos que se introducen dentro del agua de la tubería y que discurren por ella grabando el ruido, el tiempo y distancia en la que se produce, por lo que localizan la fuga.

Para localizar fugas por el cambio de la humedad y de la temperatura que producen, se utilizan cámaras especiales que pueden estar colocadas en drones o incluso satélites, y se localizan por el análisis matemático de esas imágenes.

El último método de localización de fugas por efecto físico continuado es por la introducción de marcadores en la tubería, con o sin agua, como pueden ser gases como el formigas y el helio, y luego con detectores de gas recorrer por encima del trazado de la red para detectar las fugas e incluso el tamaño de la fuga por la intensidad del gas detectado.


Detección de fugas con gas.

Entre los efectos físicos instantáneos encontramos que se produce una fuerte depresión y un aumento de caudal repentino y de poca duración, un cambio brusco de temperatura y humedad del terreno, y una vibración en el terreno y en la tubería que incluso produce ruido. Estos cambios, aunque bruscos, son de muy poca duración, por lo que los hace difícil de detectar salvo que se disponga de telemetría en tiempo real como las fibras ópticas (hasta 3) colocadas paralelas a la tubería y que detectan y localizan las vibraciones y cambios térmicos por las interferencias en la señal óptica recibida.

También se puede utilizar la telemetría de caudales y presiones colocando múltiples sensores a lo largo de las tuberías y analizando las ondas de rarefacción que se producen en la señal instantánea de presión y caudal al producirse la fuga.

Finalmente, se están desarrollando continuamente sistemas de detección y localización de fugas de agua, principalmente basados en el análisis del Big Data mediante la Inteligencia Artificial, como algoritmos de redes neuronales para predicción de caudales para compararlos con la realidad para detectar fugas o algoritmos machine learning para predecir y anticiparnos a las futuras roturas causas de las fugas.

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