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Rehabilitación de la tubería de una planta petroquímica con tecnología sin zanja Primus Line®

Entre los retos que supuso la realización de la obra para todos sus intervinientes se encontraban, por ejemplo, el escaso margen temporal para la realización de cada tramo o las grandes longitudes a rehabilitar por tramo, donde se llegó a superar el kilómetro en uno de ellos.

Las especiales características de la rehabilitación propiciaron que el usuario de la conducción decidiera utilizar tubería flexible de PE con refuerzo de aramida para su renovación, el sistema Primus Line®. De este modo, consiguieron beneficiarse de las ventajas que presenta el renovar mediante tecnología sin zanja y obtener unos resultados excepcionales, sin afectar en ningún momento a su proceso productivo.

El complejo petroquímico fue construido en el año 1966 para la producción de derivados del petróleo. En la actualidad, esta planta cuenta con una capacidad de producción de 120.000 toneladas por año de SBS y SEBS. La planta del complejo petroquímico necesita para su funcionamiento un caudal continuo para refrigeración y reserva contraincendios, y dispone para ello de un sistema de abastecimiento de agua compuesto por una estación de bombeo, y una conducción de impulsión de seis kilómetros compuesta por tubería de hormigón armado con camisa de chapa y fibrocemento DN600 milímetros de diámetro en los primeros 3.600 metros, y de fibrocemento DN350 milímetros en los siguientes 2.400 metros.

La conducción de agua industrial, con una antigüedad cercana a los cincuenta años, comenzó a dar síntomas de haber cumplido su vida útil al repetirse roturas sucesivas durante los últimos años en el tramo compuesto por la tubería de fibrocemento. La rotura fortuita de la conducción de hormigón armado con camisa de chapa en su inicio, y bajo el cruce con la plataforma de RENFE, aceleró la necesidad de acometer actuaciones para garantizar durante, al menos otros cincuenta años, la vida útil de la conducción.

La tubería DN600 del tramo inicial discurre en todo su trazado en paralelo con la plataforma del Ferrocarril Santander - Bilbao, por lo que cualquier intervención en la zona requiere de permisos y autorizaciones, por lo que fue prioritaria la elección de un sistema constructivo que minimizara las afecciones a dicha infraestructura.

La planta petroquímica convocó un concurso de ideas a empresas especializadas y de obra civil para que se propusieran soluciones, con el fin de sustituir o rehabilitar la línea existente con unos criterios bien definidos, entre los cuales destacaban la necesidad de compatibilizar las labores de renovación con el funcionamiento de la planta, el mantenimiento de la capacidad hidráulica del sistema, la minimización de afecciones a parcelas privadas, y la minimización de afecciones al entorno mediante la rapidez en la ejecución.

El Sistema Primus Line® consiste en una tubería flexible reforzada con fibra de aramida y conectores para el ajuste de la tubería a la red

Se presentaron tres ofertas de diferentes características: nueva instalación con apertura de zanja, entubado sin apertura de zanja con tubería de PEAD y entubado sin apertura de zanja con tubería flexible de PE con refuerzo de aramida, el sistema Primus Line®.

La oferta relativa a nueva instalación con apertura de zanja fue descartada por su coste y por las necesidades de gestión de suelo y de cruces con entornos urbanos, ferrocarriles, carreteras y ríos.

La oferta relativa a entubado sin apertura de zanja con tubería de PEAD fue rechazada debido a la reducción de la capacidad hidráulica, el número de pozos requeridos y, por lo tanto, el número de permisos requeridos. Además, las longitudes de cada sección eran más cortas que la opción seleccionada.

La oferta seleccionada para la ejecución de la obra fue la presentada por SinzaTEC, empresa especialista en rehabilitación de tuberías sin apertura de zanja, mediante entubado sin apertura de zanja con tubería flexible de PE con refuerzo de aramida, el sistema Primus Line®. La oferta incluía la renovación con tubería flexible reforzada DN500 en media presión para las secciones de tubería a renovar de DN600 y tubería flexible reforzada DN350 en media presión para las secciones de tubería a renovar de DN350.

La opción seleccionada se determinó en base a factores tales como: la práctica ausencia de permisos necesarios gracias al diseño de rehabilitación en tramos largos y desde arquetas existentes donde se ubicaban desagües y ventosas; la posibilidad de realizar todos los trabajos de rehabilitación en ventanas de trabajo con cortes de suministro de agua de treinta horas, el tiempo estimado en el que los tanques de almacenamiento de refrigeración descendían por debajo del nivel crítico que hubiera obligado a parar la producción; y la reducción de la capacidad hidráulica fue mínima.

Sobre el Sistema Primus Line®

Este sistema es una solución flexible de entubado para rehabilitación sin zanja de tuberías de presión. Consiste en una tubería flexible reforzada con fibra de aramida y unos conectores desarrollados específicamente para el ajuste de la tubería a la red existente. Dicho refuerzo permite que el sistema soporte la presión de operación por sí sola y, por tanto, la tubería flexible no requiere estar pegada a la tubería huésped, de tal manera que queda un espacio anular entre ambas. La tubería reforzada se fabrica sin costuras y luego se transporta a obra en un carrete.

Gracias a su flexibilidad, la tubería puede atravesar codos de más de 45°, ser instalada sobre longitudes de más de 2.000 metros en un solo tramo y a una velocidad de hasta 600 metros por hora.

El sistema es adecuado para el transporte de diferentes fluidos que incluyen, entre otros, agua potable, agua bruta, aguas residuales, agua salada, gas natural o diésel. La capa interna de la tubería flexible que está en contacto con el fluido transportado debe seleccionarse de acuerdo con los parámetros de definidos por el fabricante. Además, el sistema está certificado para uso con agua de consumo humano. El sistema se puede instalar independientemente del material de la tubería huésped y es adecuado para, entre otros, fibrocemento, hormigón, fundición dúctil, fundición, PVC, PEAD, acero, etc.

Ejecución de la obra

La ejecución de la totalidad de los trabajos se planificó en el periodo de 2018 a 2021 siguiendo las capacidades de inversión de la planta, y adecuando las necesidades de obra a las capacidades de la planta.

Los trabajos de renovación de la conducción se desarrollaron con tres criterios de actuación básicos:

  • Organización en fases con labores de corta duración para adecuarse a la duración de los cortes programados.
  • Optimización de conectores instalando tramos de longitud condicionados por los elementos existentes.
  • Coordinación con Adif para eliminación de afecciones al funcionamiento del ferrocarril de RENFE.

Siguiendo estos criterios, las actuaciones se planificaron y diseñaron para realizar la instalación de los 5.800 metros de tubería a renovar en diez tramos de instalación, con longitudes de 257, 334, 1.060, 757, 555, 636, 157, 498, 587 y 913 metros, respectivamente.

Gracias a su flexibilidad, la tubería puede atravesar codos de más de 45°, ser instalada sobre longitudes de más de 2.000 metros

En todos los tramos se siguió una ejecución en fases de corta duración, comprendiendo dos cortes del servicio de abastecimiento por tramo instalado.

El primer corte, de una duración de doce horas, se programaba para la retirada de las piezas de calderería existente y retirada de piezas y elementos de fibrocemento, que requieren un protocolo específico. Tras la retirada de estos elementos, se instalaron piezas de calderería provisional que permitieron reponer el servicio de abastecimiento y un posterior desmontaje sencillo de cara acortar tiempos en la fase de renovación.

El sistema es adecuado para el transporte de diferentes fluidos como agua potable, agua bruta, aguas residuales, agua salada o gas natural

El segundo corte, con una duración de treinta horas, permitía desmontar las piezas de calderería provisional, realizar la inspección con cámara de cada tramo, instalar mediante tiro con cable la tubería flexible con refuerzo de aramida e instalar los conectores de cada extremo.

Los conectores necesitan que la resina de sellado endurezca durante al menos seis horas, que en este caso coincidía en horario nocturno, de tal manera que se podían retomar los trabajos al día siguiente con el cierre de elementos de calderería en extremos y puesta en servicio de la conducción.

Tras la ejecución de cada tramo se procedió a la reconstrucción de cada registro y acondicionamiento del terreno.

Resultados obtenidos

Los trabajos se desarrollaron con absoluta precisión por parte de SinzaTEC y según lo programado, por lo que la operación de la planta no se vio afectada en ningún momento y la conducción se rehabilitó a satisfacción del cliente.

Además de esto, el uso de tecnología sin zanja mediante tubería flexible con refuerzo de aramida, Primus Line®, proporcionó los siguientes beneficios en la ejecución de la obra con respecto a otros métodos de rehabilitación/renovación:

  • Seguro: control de calidad del 100% durante el proceso de fabricación y antes del envío; sin proceso de curado, pegado o calentado; independiente de las condiciones climáticas durante la instalación; y más de cincuenta años de vida útil.
  • Respetuoso con el medioambiente: reducción de ruido, reducción de emisiones de CO2, pozos de tamaño reducido y reducción de obras viales, uso reducido de maquinaria, y eliminación de afecciones sobre el medio ambiente, carreteras, ferrocarril…
  • Económico: reducción de costes económicos, reducción de la incertidumbre en el presupuesto, reducción de los tiempos de ejecución, necesidades mínimas de permisos, licencias, etc.
  • Altamente flexible: instalación a través de múltiples codos de hasta 45° (hasta 90° con autorización técnica), soporta la expansión térmica de la tubería huésped y el movimiento sísmico, tejido de aramida sin costuras totalmente flexible, e instalación en zonas de difícil acceso.

A la vista de estos resultados, se puede concluir por tanto que las tecnologías sin zanja ciertamente juegan un papel muy importante para nuestra sociedad, ya que las políticas actuales relacionadas con el mantenimiento del medioambiente de las ciudades y su entorno exigen que se tomen medidas en todos los sectores para disminuir la contaminación por CO2, reducir la generación de residuos y eliminar las afecciones al medioambiente y a la vida diaria de los ciudadanos.