Guía Técnica
sobre tuberías
para el transporte
de agua a presión
3.
aEdición
MINISTERIO DE FOMENTO MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTECentro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas
NIPO: 163-06-013-X I.S.S.N.: 0211-6502 I.S.B.N.: 84-7790-431-6 Depósito Legal: M-35171-2006 Imprime: CEDEX Sección de Edición
Prólogo
La existencia de especificaciones técnicas que contengan directrices acerca de los crite-rios más idóneos para el proyecto, ejecución y mantenimiento de las obras y sobre las características de los materiales que en aquellas se utilizan, es de gran utilidad para los profesionales del sector de la construcción, como para tantos otros, y contribuye a con-seguir una mejor calidad y sistematización en los trabajos.
La actual normativa general sobre esta materia vigente (el Pliego General de condiciones facultativas de tuberías para abastecimiento de agua) data de 1974 por lo que la evolu-ción de la técnica durante el tiempo transcurrido hace conveniente su revisión.
La “Guía Técnica sobre tuberías para el transporte de agua a presión” que conforma esta publicación es consecuencia de la colaboración del Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX) y de la Dirección General de Obras Hidráulicas y Calidad de las Aguas y para su redacción final, han sido consultados todos los afectados (Adminis-traciones públicas, industria, proyectistas, constructores, suministradores, universidades e institutos de investigación, etc.) y pretende servir de orientación al sector de la construc-ción.
De su utilización con carácter voluntario se desprenderá la posibilidad y necesidad de que, en el futuro, se eleve su rango y sirva de base para una nueva reglamentación en este campo.
JUANMANUELARAGONÉSBELTRÁN
Director General de Obras Hidráulicas y Calidad de las Aguas
Presentación
La Reglamentación técnica de la Administración General del Estado relativa al proyecto e instalación de tuberías está constituida, fundamentalmente, por los Pliegos de Prescrip-ciones Técnicas Generales para Tuberías de Abastecimiento de Agua y de Saneamiento de Poblaciones, de 1974 y 1986 respectivamente.
Los avances acaecidos en estos años en la tecnología y en la normalización de estos ele-mentos han hecho que su contenido se haya quedado obsoleto.
Consciente de ello, el Ministerio de Medio Ambiente ha emprendido distintas acciones en los últimos años encaminadas a la revisión de dicha Normativa, entre las que cabe desta-car la celebración de distintos Convenios de colaboración con el CEDEX para la realiza-ción de estudios técnicos que actualizaran los citados Pliegos.
En particular, esta Guía Técnica es el fruto del Convenio suscrito en octubre de 2000 entre la Secretaría de Estado de Aguas y Costas del Ministerio de Medio Ambiente (Direc-ción General de Obras Hidráulicas y Calidad de las Aguas) y el CEDEX para la actualiza-ción del “Estudio Técnico de Base para la elaboraactualiza-ción del Pliego de Prescripciones Téc-nicas Generales para Tuberías de Abastecimiento de Agua” (MOPTMA, 1995).
El desarrollo de los trabajos se ha llevado a cabo en el Área de Estudios y Planificación del Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX, bajo la dirección técnica de D. Luis Balairón Pérez. En la elaboración del mismo se ha contado expresamente con el aseso-ramiento profesional de D. José Liria Montañés, cuya amplia experiencia en la materia ha supuesto una valiosa aportación a este documento.
Este texto es el resultado de un proceso muy participativo en el que han colaborado dis-tintas unidades administrativas, tanto del Ministerio de Medio Ambiente como de otros Departamentos Ministeriales, así como numerosos especialistas tanto del ámbito profe-sional como universitario.
En concreto, para el seguimiento de estos trabajos, el CEDEX auspició la creación de un Grupo de Trabajo, presidido por su Director General, D. Manuel L. Martín Antón, del que han formado parte las siguientes personas e instituciones:
D. Álvaro Arroyo Lumbier (AENOR). D. Luis Balairón Pérez (CEDEX).
D. José Carlos Carrasco Tardío (CEDEX).
D. Antonio Castrillo Canda (DG de la Vivienda, la Arquitectura y el Urbanismo). D. José Luis Esteban Saiz (Instituto de Ciencias de la Construcción “Eduardo Torroja”). D. Federico Estrada Lorenzo (CEDEX).
D. Francesc Flos (Aguas de Barcelona). D. Mariano Garzo Fernández (CEDEX).
D. Alejandro González y Díaz de la Cortina (AENOR).
D. Alfredo Granados Granados (Universidad Politécnica de Madrid). D. Ramón Mª Gutiérrez Serret (CEDEX).
D. José Liria Montañés.
D. Manuel Maillo Álvarez de la Braña (Canal de Isabel II).
D. Felipe Martínez Martínez (Secretaría de Estado de Aguas y Costas). D. Alfonso Palma Villalón (CEDEX).
D. Julio Prado Pérez del Río (CEDEX).
D. Francisco Redondo Fernández (Aguas de la Cuenca del Norte, SA). D. Ricardo Segura Graiño (DG de Obras Hidráulicas y Calidad de las Aguas). D. Juan Torres Cerezo (Confederación Hidrográfica del Tajo).
D. Juan Vilchez Porras (EMASESA).
Este Grupo celebró reuniones periódicas en las que se fueron revisando distintos borra-dores de trabajo hasta llegar a la edición definitiva de esta Guía Técnica. Se aportaron numerosos comentarios, sugerencias y experiencias prácticas, que fueron incorporadas al documento, mejorando apreciablemente la versión inicial.
Igualmente, las siguientes Empresas y Asociaciones han colaborado en la elaboración de este documento, en sus ámbitos de trabajo específicos:
Asociación de Fabricantes de Tubería de Presión de Hormigón Armado y Pretensado (AFTHAP).
Asociación Española de Fabricantes de Tubos y Accesorios Plásticos (ASETUB). Asociación Española de Normalización y Certificación (AENOR).
Asociación Ibérica de Tecnología sin Zanja (ibSTT).
Confederación Española de Empresarios de Plásticos (ANAIP). Guldager Electrólisis.
Saint Gobain Canalización. Siderúrgica de Tubo Soldado.
Por todo ello, el equipo redactor quiere agradecer a tantos cuantos han participado en la elaboración de esta Guía Técnica sus desinteresadas aportaciones, comentarios o suge-rencias, las cuales han sido de gran utilidad en el desarrollo de este trabajo.
Por último, es de esperar que este trabajo se actualice periódicamente cuando las nove-dades técnicas o normativas acaecidas así lo aconsejen. Si desea participar en dicho pro-ceso de actualización puede enviar sus comentarios, propuestas o sugerencias por correo electrónico a la dirección [email protected].
ÍNDICE
1 Introducción ... 11
2 Generalidades ... 17
2.1 Ámbito de aplicación de esta Guía Técnica ... 18
2.2 Normalización en el ámbito de las tuberías a presión ... 20
2.2.1 Conceptos básicos ... 20
2.2.2 Normativa y Reglamentación básica en el ámbito de las tuberías a presión ... 25
2.3 Sistema de unidades... 33
2.4 Glosario de términos... 35
3 Características de los componentes de la tubería... 49
3.1 Generalidades... 51
3.2 Tubos de fundición dúctil ... 53
3.2.1 Generalidades. Normativa y campo de aplicación ... 53
3.2.2 Definiciones y clasificación ... 55 3.2.3 Características técnicas ... 58 3.2.4 Dimensiones ... 60 3.2.5 Uniones ... 64 3.2.6 Revestimientos de la tubería ... 68 3.2.7 Identificación ... 73 3.3 Tubos de acero ... 73
3.3.1 Generalidades. Normativa y campo de aplicación ... 73
3.3.2 Definiciones y clasificación ... 75 3.3.3 Características técnicas ... 77 3.3.4 Dimensiones ... 81 3.3.5 Uniones ... 86 3.3.6 Revestimientos de la tubería ... 87 3.3.7 Identificación ... 91
3.4 Tubos de hormigón armado y pretensado... 91
3.4.1 Generalidades. Normativa y campo de aplicación ... 91
3.4.2 Definiciones y clasificación ... 95 3.4.3 Características técnicas ... 98 3.4.4 Ejecución... 101 3.4.5 Dimensiones ... 105 3.4.6 Uniones ... 109 3.4.7 Identificación ... 113
3.5 Tubos de poli(cloruro de vinilo)no plastificado (PVC-U) ... 113
3.5.1 Generalidades. Normativa y campo de aplicación ... 113
3.5.2 Definiciones y clasificación ... 115
3.5.3 Características técnicas ... 123
3.5.4 Dimensiones ... 125
3.5.5 Uniones ... 130
3.5.6 Identificación ... 130
3.6 Tubos de polietileno (PE) ... 131
3.6.1 Generalidades. Normativa y campo de aplicación ... 131
3.6.2 Definiciones y clasificación... 134
3.6.3 Características técnicas ... 138
3.6.4 Dimensiones ... 143
3.6.5 Uniones ... 146
3.6.6 Identificación ... 148
3.7 Tubos de poli(cloruro de vinilo) con orientación molecular (PVC-O)... 148
3.7.1 Generalidades. Normativa. Ámbito de aplicación ... 148
3.7.2 Definiciones y clasificación ... 150
3.7.3 Características técnicas ... 151
3.7.4 Dimensiones. ... 153
3.7.5 Uniones ... 153
3.7.6 Identificación ... 155
3.8 Tubos de poliester reforzado con fibras de vidrio (PRFV) ... 155
3.8.1 Generalidades. Normativa. Ámbito de aplicación ... 155
3.8.2 Definiciones y clasificación ... 157 3.8.3 Características técnicas ... 160 3.8.4 Dimensiones ... 161 3.8.5 Uniones ... 165 3.8.6 Identificación ... 166 3.9 Válvulas y accesorios... 167 3.9.1 Generalidades. Normativa ... 167 3.9.2 Definiciones y clasificación ... 168 3.9.3 Características técnicas ... 170 3.9.4 Válvulas... 170 3.9.5 Ventosas... 176 3.9.6 Desagües ... 178 3.9.7 Protección de válvulas ... 179 3.9.8 Identificación ... 179
3.10 Síntesis y resumen comparativo ... 180
3.10.1 Ámbito de aplicación y normativa ... 180
3.10.2 Clasificación ... 185
3.10.3 Características físicas y mecánicas ... 186
3.10.4 Dimensiones ... 191 3.10.5 Uniones ... 195 4 Dimensionamiento de la tubería ... 197 4.1 Cálculo hidráulico ... 198 4.1.1 Consideraciones generales ... 198 4.1.2 Pérdidas de carga... 199
4.1.3 Sobrepresiones debidas al golpe de ariete ... 212
4.1.4 Velocidad máxima del agua ... 218
4.2 Cálculo mecánico ... 222 4.2.1 Consideraciones generales ... 222 4.2.2 Tubos de fundición ... 248 4.2.3 Tubos de acero ... 257 4.2.4 Tubos de hormigón ... 268 4.2.5 Tubos de PVC-U ... 272 4.2.6 Tubos de PE ... 282 4.2.7 Tubos de PVC-O... 289 4.2.8 Tubos de PRFV... 289 5 Instalación de la tubería ... 299 5.1 Normativa de aplicación ... 299
5.2 Transporte, almacenamiento y manipulación... 300
5.2.1 Transporte... 300
5.2.2 Almacenamiento ... 301
5.2.3 Manipulación ... 302
5.3 Instalación de tubos enterrados ... 303
5.3.1 Zanjas para el alojamiento de la tubería ... 303
5.3.2 Montaje de la tubería ... 312
5.3.3 Camas de apoyo ... 316
5.3.4 Relleno de la zanja ... 318
5.3.5 Sistemas de protección catódica ... 320
5.4 Instalación de tubos aéreos ... 324
5.5 Otras instalaciones ... 325
5.6 Uniones ... 325
5.7 Macizos de anclaje ... 327
5.8 Obras de fábrica ... 332
5.9 Puesta en servicio de la tubería ... 332
5.10 Consideraciones medioambientales ... 334
6 Aseguramiento de la calidad ... 337
6.2 Control de calidad de la fabricación ... 338 6.2.1 Tubos de fundición ... 340 6.2.2 Tubos de acero ... 343 6.2.3 Tubos de hormigón ... 347 6.2.4 Tubos de PVC-U ... 355 6.2.5 Tubos de PE ... 360 6.2.6 Tubos de PVC-O... 363 6.2.7 Tubos de PRFV... 363 6.2.8 Válvulas y ventosas... 365
6.3 Control de calidad de la instalación ... 366
6.4 Prueba de la tubería instalada ... 369
6.4.1 Metodología general ... 370
6.4.2 Comparación con la metodología del PPTG de tuberías del MOPU de 1974 ... 375
7 Mantenimiento y rehabilitación de la tubería ... 381
7.1 Introducción ... 381 7.2 Mantenimiento de la tubería ... 382 7.2.1 Inspección de la tubería ... 383 7.2.2 Limpieza de la tubería ... 385 7.2.3 Reparaciones puntuales ... 385 7.3 Rehabilitación de la tubería ... 386
7.3.1 Rehabilitación global no estructural ... 387
7.3.2 Rehabilitación global estructural... 388
7.3.3 Rehabilitación parcial ... 390
7.4 Análisis de riesgos de averías. Frecuencia óptima de las operaciones de rehabilitación ... 390
7.4.1 Deterioro de las redes. Riesgos de averías y pérdida de nivel de ser-vicio ... 391
7.4.2 Frecuencia óptima para la inspección y la rehabilitación de las tube-rías ... 393
Abreviaturas y acrónimos ... 397
Simbología ... 401
Referencias bibliográficas ... 405
Normativa citada en el texto ... 413
Legislación nacional... 413
Legislación de la Unión Europea ... 415
Normas UNE ... 416
Normas UNE-EN... 419
Proyectos de normas europeas prEN ... 424
Normas API ... 426
Normas ASTM... 427 Normas ATV... 428 Normas AWWA... 429 Normas BS ... 431 Normas DIN ... 431 Normas DVS ... 432 Normas F ... 432 Normas ISO... 432 Normas MR ... 435 Normas NBE ... 436 Normas NF ... 436 Normas NLT ... 436 Normas RP ... 437 Normas SS ... 437 Normas SSPC... 438 Normas UNI ... 438 Normas WIS ... 438
1 INTRODUCCIÓN
Las tuberías para el transporte de agua a presión constituyen, sin duda, una de las infraes-tructuras hidráulicas más importantes.
Incluso en un contexto más amplio, si bien fueron inicialmente concebidas para trans-portar agua, las tuberías en la actualidad no son una infraestructura exclusiva para la con-ducción de los recursos hídricos, sino que son utilizadas con profusión como modo gené-rico de transporte, especialmente como oleoductos y gasoductos.
Estos últimos, oleoductos y gasoductos, no obstante, presentan diferencias importantes respecto a las clásicas tuberías para el transporte de agua (mayor peligrosidad y valor eco-nómico del fluido transportado, presiones hidráulicas superiores, distancias de transporte muy elevadas) que hacen que sean conducciones de muy avanzada tecnología que han incorporado las últimas innovaciones en materiales (plásticos, siderurgia, etc.), protección frente a la corrosión, construcción especializada, automatizada y en cadena, telecomuni-caciones, regulación y control, etc. Frente a ellas, en las tuberías para la conducción de agua, todas estas innovaciones se incorporan de manera muy lenta y parcial, por lo que en ocasiones se siguen proyectando y construyendo de una forma un tanto tradicional.
La trascendencia de las tuberías para el transporte de agua a presión es especialmente constatable en un país como España, en el que, debido al irregular régimen hídrico y al alto grado de utilización que se hace de los recursos hidráulicos (a causa sobre todo de la agricultura de regadío), transportar importantes volúmenes de agua a grandes distancias ha sido una constante a lo largo del tiempo.
Así, el Libro Blanco del Agua en España (MIMAM, 2000), remitiéndose a un estudio pre-vio del MOPT (1993), estimaba cautelarmente en casi 30.000 millones de euros (5 billo-nes de pesetas) el valor económico de reposición del patrimonio hidráulico español, de los cuales corresponderían 12.000 millones a las presas de embalse, otros 12.000 millo-nes para las conducciomillo-nes de abastecimiento y riego, 4.200 millomillo-nes para las obras de defensa contra inundaciones y 1.800 millones al resto. Aunque en el concepto de con-ducciones están englobadas también las redes de canales y acequias para el riego, la cifra en sí de 12.000 millones de euros para el total de las conducciones de abastecimiento y riego (el 40% del total aproximadamente) habla por sí misma de la importancia de las tuberías a presión en el ámbito de las obras hidráulicas.
En lo que se refiere a las dimensiones de las redes de tuberías para el transporte de agua a presión existentes en la actualidad en nuestro país, si bien no hay muchos estudios al respecto, algunos especialistas establecen como ratios orientativos de las longitudes de las redes las cifras de 2 kilómetros por cada 1.000 habitantes y de 30 ó 40 metros por cada ha regada a presión (para el abastecimiento a poblaciones y el regadío, respectivamente, que son los dos principales usuarios de este tipo de conducciones) como indicadores de un buen desarrollo del servicio. Las encuestas que cada dos años viene realizando AEAS sobre el suministro de agua potable en España (que cubren más de la mitad de la pobla-ción), arrojan, por ejemplo, unos índices de 1,52 ó 1,63 km de red por cada 1.000 habi-tantes en 1994 y 1996, respectivamente, para el universo de la encuesta. Todo lo ante-rior viene a indicar que las tuberías para el transporte de agua a presión, solo para abas-tecimiento de poblaciones y regadío, razonablemente, exceden en España la cifra de 100.000 kilómetros.
Las redes de los oleoductos y gasoductos, por su parte, en España se estima que alcan-zan la cifra de 4.000 y 20.000 kilómetros respectivamente (Cegarra, 1996), si bien son de desarrollo relativamente reciente, no habiendo alcanzado aún el nivel de desarrollo de los países más avanzados.
Ya en el ámbito específico de las tuberías para el transporte de agua a presión, es fácil constatar que en ocasiones la tecnología ha ido muy por delante de la normalización, de manera que existen muchos componentes que no se encuentran suficientemente norma-lizados o que no tienen cabida en los Reglamentos Técnicos de las diferentes Adminis-traciones. O incluso, al tratarse de tipologías de tuberías muy diferentes entre sí y nor-malizadas de forma independiente, la terminología empleada en unas y otras, los crite-rios de clasificación, etc. resultan diferentes en cada caso, lo que sin duda supone una difi-cultad para el usuario.
Así, por ejemplo, existe una clara confusión en lo que se refiere a la terminología empleada llegando, incluso, en ocasiones, a la paradójica situación de que iguales térmi-nos se refieren a realidades diferentes en utérmi-nos tubos o en otros. Es, por ejemplo, el caso de las tradicionales designaciones genéricas de presión nominal y de diámetro nominal, de las cuales la primera en unos casos puede incluir en su concepto las sobrepresiones debidas al golpe de ariete y en otros no, mientras que la segunda puede referirse bien al diámetro exterior o al interior según tipologías. Incluso a veces ocurre la situación con-traria: las siglas empleadas para caracterizar iguales conceptos difieren de unos
materia-les a otros (DI e ID ó OD y DE para los diámetros interiores y exteriores, Ptó MDP para
la presión máxima de trabajo, etc.). O no deja de ser también fuente de confusión la exis-tencia de términos de uso frecuente pero de incierta acepción (timbraje, por ejemplo) o la exclusividad en el uso de determinados conceptos por determinadas tipologías: el pará-metro serie S solo se emplea en los materiales termoplásticos; la clase K únicamente es de aplicación en los de fundición; solo en los tubos de PRFV se habla de rigidez
nomi-nal, y así un largo etcétera.
Incluso sin necesidad de llegar a los extremos anteriores, algo parecido ocurre con los cri-terios de clasificación o de dimensionamiento de las tuberías: mientras que unos tubos se clasifican por su diámetro nominal y su presión nominal, otros lo hacen, por ejemplo, por
su diámetro nominal y por su espesor. O en el dimensionamiento estructural, tanto las hipótesis pésimas en las que calcular los tubos como los propios métodos de cálculo son también radicalmente diferentes de unos tubos a otros: método de Marston y Spangler en unos casos, método ATV en otros, etc.
Todo lo anterior, además, se ve acentuado con las recientes realizaciones en materia de normalización que se están llevando a cabo en el seno de la Unión Europea, a las que España no puede ser ajena, las cuales introducen nuevos conceptos, o al menos modifi-can en parte los tradicionales. Así, por ejemplo, el término presión nominal varía res-pecto a su concepción tradicional en España; o en los tubos de hormigón, el concepto de presión de timbre, que en España ha gozado siempre de uso tradicional, es ignorado por las oportunas normas EN; o los tubos de materiales termoplásticos ahora son clasifi-cados por toda una suerte de nuevos parámetros (MRS, LCL, etc.) introducidos también por las normas EN.
Puede decirse sin excesivo equívoco que a la situación anterior se ha llegado, básica-mente, por mor de lo diferente de cada material y porque cada tipo de tubo se ha nor-malizado de forma independiente de los demás. A este respecto, no es inoportuno recor-dar que las muy variadas tipologías existentes en el mercado de tuberías presentan entre sí enormes diferencias, en ocasiones casi podría decirse que más que aspectos comunes, ya que, al fin y a la postre, se trata de estructuras diferentes. Y es que poco o nada tiene que ver una tubería rígida (como las de hormigón) con una tubería flexible (acero, por ejemplo): distinta forma de resistir las cargas externas, diferente comportamiento en el largo plazo, distintas rugosidades y también distintos coeficientes de seguridad a adoptar. Incluso no sólo hay diferencias estructurales: unos tubos necesitan protecciones contra la corrosión y otros no, cada tipología requiere de un sistema de juntas diferente, etc.
Todo ello, en cualquier caso (mismos términos para diferentes conceptos, diversidad de siglas para iguales realidades, criterios de clasificación exclusivos según tipologías o dis-tintos métodos de dimensionamieno estructural), configura un escenario de clara com-plejidad y dificultad conceptual que demanda un serio ejercicio de ordenamiento, de refle-xión que, respetando la identidad propia de cada tipo de tubo (no siendo posible por tanto materializar la quimérica idea de una normalización idéntica para los distintos materiales), clarifique conceptos y términos y suponga una ayuda al usuario de las tuberías en la apli-cación de la abundante normativa al respecto.
Así pues, con ese doble objetivo de ordenamiento del saber y conocimiento en torno a la ciencia de las tuberías, pero reconociendo y explicitando a la vez las importantes dife-rencias entre cada tipología, se ha redactado la presente Guía Técnica, la cual tiene por objeto el establecer unos criterios generales en lo que se refiere al proyecto, instalación y mantenimiento de tuberías para el transporte de agua a presión.
Debe destacarse de forma importante como antecedente y motivación de fondo de este documento el hecho cierto de que, a causa de todo lo anterior, el Pliego de prescripciones
técnicas generales para tuberías de abastecimiento de agua de 1974 del MOPU,
Administra-ción General del Estado, haya venido quedándose obsoleto, habida cuenta de los años trans-curridos y por las novedades en la materia acaecidas en este periodo de tiempo.
Dicho Pliego de 1974 (aprobado por Orden Ministerial el 28 de julio de 1974, BOE de 2 de octubre) era, a su vez, sustitutorio del Pliego general de condiciones facultativas
de tuberías para abastecimientos de agua, aprobado en 1963.
Consciente de la necesidad de actualizar el Pliego de 1974, el entonces Ministerio de Obras Públicas, Transportes y Medio Ambiente, MOPTMA, a través de su Comisión Per-manente de Tuberías de Abastecimiento de Agua y Saneamiento de Poblaciones, traba-jó activamente entre los años 1992-95 en la elaboración de un documento (Estudio
Téc-nico de Base, 1995) que permitiera revisar y sustituir el citado Pliego de 1974, si bien,
por distintas circunstancias y avatares, este documento no llegó a ver la luz.
La Comisión Permanente de Tuberías de Abastecimiento de Agua y Saneamiento de Poblaciones fué creada por la misma Orden Ministerial de 28 de julio de 1974 que apro-bó el citado Pliego de 1974, con las funciones de “redacción y revisión permanente de los pliegos de prescripciones técnicas generales de tuberías y la realización de todos aque-llos estudios y trabajos relacionados con estos temas”. En la misma estaban representa-dos, además del propio MOPU, el CEDEX (a través de su Centro de Estudios Hidrográ-ficos y del Laboratorio Central de Estructuras y Materiales), el Canal de Isabel II o el Ins-tituto Eduardo Torroja de la Construcción y del Cemento, entre otros.
Como hito importante de los trabajos de la Comisión puede destacarse la elaboración en 1986 del Pliego de prescripciones técnicas generales para tuberías de saneamiento de
poblaciones, aprobado por Orden Ministerial el 15 de septiembre de 1986 (BOE de 23
de septiembre).
En el campo específico de las tuberías para abastecimiento es preciso resaltar y reconocer expresamente el intenso trabajo realizado por la Comisión de Tuberías de Abastecimiento de Agua y Saneamiento de Poblaciones entre los años 1992-95, pues realizó una enco-miable y rigurosa tarea de revisión y actualización del Pliego de Tuberías del MOPU de 1974 que cristalizó en el citado Estudio Técnico de Base de 1995. De esta forma, en ese perio-do de tiempo, la Comisión amplió de forma importante el conteniperio-do originario del Pliego de 1974 (en materias como el cálculo hidráulico y mecánico de los tubos, el control de cali-dad, criterios de instalación, etc.), teniendo en cuenta el avance de la técnica, la normaliza-ción de la Unión Europea, las experiencias de otros países, etc. Todo ello, además, fue ana-lizado pormenorizadamente con usuarios, fabricantes y, en general, afectados por la mate-ria. Para dichas labores, la Comisión celebró periódicas reuniones y suscribió dos Conve-nios (en 1992 y 1994) con el CEDEX, quien le prestó la necesaria asistencia técnica.
El actual Ministerio de Medio Ambiente, por su parte, decidió en el año 2000 la actualiza-ción del citado Estudio Técnico de Base, para lo que su Direcactualiza-ción General de Obras Hidráu-licas y Calidad de las Aguas celebró un nuevo convenio con el CEDEX en octubre de 2000.
El presente documento es el fruto de dicho Convenio. Arranca en el mencionado
amplia, y modifica el estilo del documento originario, haciendo que pase a ser de un pro-yecto de Pliego o Instrucción a unas recomendaciones técnicas, lo que supone la inclu-sión de numerosas explicaciones y comentarios a su contenido, en forma de ejemplos, figuras, tablas, etc., con el objetivo de lograr un carácter más descriptivo que facilite al usuario la aplicación de lo expuesto y de la numerosa normativa al respecto.
Este documento no tiene, por tanto, carácter normativo. No es tampoco un libro de
texto ni tan siquiera un manual en el sentido estricto de los términos. Simplemente
pre-tende, como se ha indicado antes, ordenar el estado del arte en la materia y servir de guía al usuario de las tuberías para el transporte de agua a presión en la aplicación de la muy abundante e inconexa normativa al respecto.
En lo relativo al ámbito de aplicación de este documento, se extiende, en principio, al de las tuberías para el transporte de agua a presión, independientemente de cuál sea su uso, bien sea para abastecimiento a poblaciones, regadío o cualquier otra finalidad (el citado Pliego de Tuberías del MOPU de 1974 tenía por objeto exclusivamente las conducciones para abastecimiento de agua potable). Quedan excluidos del objeto de este documento las impulsiones de aguas residuales y los emisarios submarinos, al entender que forman parte de las conducciones de aguas residuales, con unos condicionantes de diseño conceptual-mente distintos de los anteriores. Las instalaciones singulares, como por ejemplo tuberías de grandes diámetros y/o sometidas a altas presiones u otras circunstancias particulares, requerirán una detallada consideración en cuanto a su proyecto y construcción que com-plementen lo indicado en el presente texto. Es el caso de las tuberías forzadas de las cen-trales hidroeléctricas o las impulsiones en las estaciones de bombeo, sobre las que se dan una serie de pautas generales en lo que se refiere a su diseño, instalación o manteni-miento, pero su completa definición requerirá de indicaciones complementarias a lo expuesto.
En lo que se refiere a materiales considerados, se han contemplado todas las tipologías de tuberías de posible uso en España en la actualidad (acero, fundición, hormigón y plás-ticos), incluso nuevos materiales aparecidos en el mercado en los ultimos años, cuyo uso comienza a implantarse en España (el policloruro de vinilo orientado molecularmente o los nuevos tipos de polietilenos, por ejemplo).
En este contexto, no se han incluido las tuberías de fibrocemento como posibles mate-riales para redes nuevas, pues la reciente OM del Ministerio de la Presidencia de 7 de diciembre de 2001 (en aplicación de la Directiva 99/77/CE de la Comisión) prohibe la fabricación e instalación de productos fabricados con amianto a lo largo del año 2002.
Además, el presente documento no pretende ceñirse exclusivamente a la caracterización del propio tubo como elemento singular e independiente, sino que trata todos aquellos aspectos adicionales a ser tenidos en cuenta en una red de tuberías a presión, tales como el cálculo hidráulico o mecánico, los necesarios elementos complementarios de la tubería o la propia valvulería, la instalación de todo ello, el control de calidad tanto en fábrica como en la propia obra, la explotación y el mantenimiento de la red una vez puesta en servicio o incluso las técnicas habituales de reparación o rehabilitación de tuberías. A su vez, de dichos aspectos se analizan tanto las prácticas habituales recomendadas como la
normativa vigente, ilustrando todo ello con numerosos ejemplos que faciliten al proyec-tista, o al usuario de la red en general, la, en ocasiones compleja, aplicación de la nor-mativa propia de cada caso.
De acuerdo con estas consideraciones se exponen en el capítulo 2 unos aspectos de índo-le general válidos para todos los tipos de conducciones, dedicando los siguientes capítu-los a la caracterización de cada tipología de tubo en particular (capítulo 3), al dimensio-namiento hidráulico y mecánico (capítulo 4), a los criterios de instalación (capítulo 5), al control de calidad de todo lo anterior (capítulo 6) y a la explotación y mantenimiento de las redes (capítulo 7).
2 GENERALIDADES
En el presente capítulo se abordan una serie de aspectos genéricos válidos para cualquier tipología de tubería, independientemente del material de que se trate.
De esta forma, tras establecer el ámbito de aplicación de esta Guía Técnica, se ha compi-lado, en primer lugar, la normativa y legislación que afecta a los proyectos de tuberías a pre-sión, incluyendo unas explicaciones previas sobre los términos que habitualmente se emplean para ello (normalización, certificación, etc.). También se ha incluido en este capí-tulo un resumen de las unidades de medida empleadas en el presente documento (las del Sistema Internacional), así como un glosario con los términos o definiciones empleadas en este documento, y que son de aplicación para cualquier tipo de tubo.
El contenido de esta Guía Técnica se ha estructurado en tres categorías:
En primer lugar, en letra redonda, figura el cuerpo básico de las recomendaciones inclui-das en esta Guía Técnica. Se trata, básicamente, tanto de definiciones como de especifi-caciones relativas a las características de los componentes, a la instalación o al manteni-miento de la tubería, a los criterios de cálculo mecánico o hidráulico o al aseguramanteni-miento de la calidad a seguir durante todo el proceso. En general todas estas recomendaciones son conformes a las respectivas normas UNE-EN vigentes o, en su defecto, otras normas internacionales de uso habitual en el sector.
En segundo lugar, en letra cursiva, con fondo gris, todo un conjunto de explica-ciones, justificaciones o, en general, comentarios aclaratorios sobre el anterior cuerpo básico de recomendaciones.
Ejemplo
Por último, también en letra cursiva y con fondo blanco, y con el título “ejemplo” en vertical a la izquierda, distintos ejemplos, bien numéricos o conceptuales, que aclaren y ayuden al usuario a la aplicación de todo lo anterior.
2.1 Ámbito de aplicación de esta Guía Técnica
Como se ha indicado en el apartado anterior, este documento tiene por objeto el esta-blecimiento de unas recomendaciones técnicas relativas a tuberías para el transporte de agua a presión, en lo relativo a la caracterización de los elementos constitutivos de la red (tubos, piezas especiales, accesorios, valvulería, etc.), a su cálculo hidráulico o mecánico, a la instalación en obra, al control de calidad tanto en fábrica como en la propia obra, a la explotación y al mantenimiento de la red una vez puesta en servicio e incluso a las téc-nicas habituales de reparación o rehabilitación de tuberías.
El ámbito de aplicación de esta Guía Técnica (tuberías para el transporte de agua a pre-sión) abarca, en principio, todas las aplicaciones posibles, independientemente de cual sea su uso final, bien sea para abastecimiento a poblaciones, regadío o cualquier otro. Como salvedad de lo anterior, quedan excluidos expresamente del objeto de este docu-mento las impulsiones de aguas residuales y los emisarios submarinos, ya que ambas for-man parte de las conducciones de aguas residuales, por lo que tienen unos condicionan-tes de diseño conceptualmente distintos.
Debe precisarse que las instalaciones singulares (tuberías de grandes diámetros y/o some-tidas a altas presiones, por ejemplo) requerirán un detallado análisis en cuanto a su pro-yecto y construcción que complementen lo indicado en este documento. Es el caso de las impulsiones en las estaciones de bombeo o de las tuberías forzadas de las centrales hidroe-léctricas, en las que su completa definición requerirá de indicaciones complementarias a lo expuesto.
En cuanto a los posibles materiales de los tubos considerados en el presente documento, éstos son los siguientes:
– fundición dúctil.
– acero.
– hormigón armado o pretensado.
– poli(cloruro de vinilo) no plastificado (PVC-U).
– poli(cluroro de vinilo) orientado molecularmente (PVC-O).
– polietileno (PE).
– poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV).
Caso de emplearse materiales diferentes a los anteriores, deberá justificarse su compor-tamiento mediante las oportunas normas de producto, y deberán cumplir, en cualquier caso, con lo especificado en el apartado 3.1.
Entre los posibles materiales para nuevas redes de tuberías a presión en España, en la relación anterior no se ha incluido el fibrocemento, material de uso muy tra-dicional en España hasta la fecha.
Ello es debido a que la Directiva de la Unión Europea 99/77/CE de la Comisión de 26 de Julio, prohibió a partir del año 2005 en toda la Unión Europea, la
comer-cialización y utilización de todas las fibras de amianto y de los productos conte-niendo estas fibras añadidas intencionadamente, permitiendo a cada Estado miembro adelantar voluntariamente dicha fecha de aplicación.
Las disposiciones de esta Directiva fueron incorporadas a la legislación española por la OM del Ministerio de la Presidencia de 6 de julio de 2000 que modificaba el RD 1406/1989 de 10 de noviembre.
En España, los Ministerios de Sanidad y Consumo y de Ciencia y Tecnología han hecho uso de la posibilidad de adelantar la fecha de prohibición mediante la OM del Ministerio de la Presidencia de 7 de diciembre de 2001, en la que se establece la siguiente regulación:
– Prohibición de utilizar amianto en la producción a partir del 15 de junio de
2002
– Hasta el 15 de diciembre de 2002 se podrán comercializar e instalar
produc-tos con amianto fabricados antes del 15 de junio de 2002
– A partir del 15 de diciembre de 2002 prohibición de producir, comercializar e
instalar amianto y productos que lo contengan
– Los productos con amianto instalados o que se instalen hasta el 15 de
diciem-bre de 2002, podrán mantenerse hasta el final de su vida útil
Por ello, ante el inminente final de la instalación de tubos de fibrocemento en España, en la presente Guía Técnica se ha optado por no incluirlos en la misma, abarcando el ámbito de aplicación de este documento al resto de tipologías. No obstante lo anterior, en otros países no afectados por la legislación de la Unión Europea (incluso hasta el año 2005 en países de la propia Unión) sí pue-den utilizarse tubos de fibrocemento. Incluso en la actualidad existe la norma UNE-EN 512:1995 que regula los tubos de fibrocemento para el transporte de agua a presión.
En relación con los materiales utilizados en las redes de tuberías en España, en los últimos años, AEAS viene realizando una encuesta con periodicidad genérica bienal sobre el suministro de agua potable y saneamiento en España. De los resultados de la última encuesta publicada (la correspondiente a 2.000) se des-prende que los materiales mayoritarios en las redes de abastecimiento son la fun-dición y el fibrocemento (40% cada uno), siendo el 20% de materiales diversos. Sobre la Fig 1 debe precisarse que el ámbito de las encuestas de AEAS es, bási-camente, el de las redes de distribución en baja (diámetros pequeños), el cual, en términos absolutos de longitud, representa la mayor parte de las redes. En las conducciones de transporte de grandes diámetros, los materiales habituales son otros adicionales a los anteriores (acero, hormigón, PRFV, etc.).
2.2 Normalización en el ámbito de las tuberías a presión
2.2.1 Conceptos básicos
En el ámbito de la normalización deben distinguirse los siguientes conceptos:
a) Normalización
“Actividad por la que se unifican criterios respecto a determinadas materias y se posi-bilita la utilización de un lenguaje común en un campo de actividad concreto” (Ley de Industria, artículo 8).
b) Norma
“Especificación técnica de aplicación repetitiva o continuada, cuya observancia no es obligatoria, establecida con participación de todas las partes interesadas, que aprueba un Organismo reconocido, a nivel nacional o internacional, por su actividad normati-va” (Ley de Industria, artículo 8).
En el RD 1630/1992 por el que se dictan disposiciones para la libre circulación de pro-ductos de construcción, en aplicación de la Directiva 89/106/CEE, se distingue entre:
– Norma armonizada: “la establecida por Organismos europeos de normalización de
acuerdo con mandatos conferidos por la Comisión de las Comunidades Europeas con arreglo a los procedimientos establecidos en la Directiva 89/106/CEE”.
– Norma transposición de norma armonizada: “aquella norma nacional de un
Esta-do miembro de la Unión Europea que sea transposición de una norma armoniza-da”.
Fig 1. Resultados de la encuesta de AEAS “Suministro de agua potable y saneamiento en España”(2000). Encuesta AEAS 2000 0% 20% 40% 60% 80% 100% De 20 a 50.000 hab De 50 a 100.000 hab Mayor de 100.000 hab Áreas metropolitanas Total Fibrocemento Fundición Hormigón Polietileno PVC-U Otro
– Documento de idoneidad técnica europeo (DITE): “evaluación técnica favorable de la aptitud de un producto para el uso asignado, concedida por alguno de los Orga-nismos autorizados a tal efecto, fundamentada en el cumplimiento de los requisi-tos esenciales previsrequisi-tos para las obras en las que este producto se utiliza”.
Los DITE pueden concederse bien a los productos para los que no exista ni una norma armonizada ni una norma nacional o bien para los productos que se apar-ten significativamente de las normas nacionales armonizadas o de las normas nacionales reconocidas.
c) Reglamento Técnico
“Especificación técnica relativa a productos, procesos o instalaciones industriales, establecida con carácter obligatorio a través de una disposición para su fabricación, comercialización o utilización” (Ley de Industria, artículo 8).
La normalización ofrece a la sociedad importantes beneficios al facilitar la adap-tación de los productos, procesos y servicios a los fines a los que se destinan, pro-tegiendo la salud y el medio ambiente, previniendo los obstáculos al comercio y facilitando la cooperación tecnológica. Es, pues, una actividad que aporta solu-ciones para aplicasolu-ciones repetitivas que se desarrollan, fundamentalmente, en las esferas de la ciencia, la técnica y la economía, con vistas a la obtención de un resultado óptimo. Se manifiesta, generalmente, por la elaboración, publicación y aplicación de normas.
Las tuberías no son una excepción a esta regla general, por lo que la normaliza-ción de las mismas es una tarea fundamental en nuestros días.
De lo dicho en el presente apartado se desprende que el cumplimiento de las nor-mas es, en puridad, voluntario, a diferencia de las Reglamentaciones Técnicas, cuya observancia sí es obligatoria. Ambos documentos, en cualquier caso esta-blecen los requisitos técnicos que deben cumplir los productos y los servicios, pero, mientras que los Reglamentos Técnicos están establecidos por las diferen-tes Administraciones públicas, y tienen por tanto carácter obligatorio, las normas tienen un carácter voluntario y se establecen por consenso implicando a los usua-rios y a los productores de bienes y servicios.
No debe concluirse de lo anterior en minusvalorar la validez o aplicabilidad de las normas, puesto que, al fin y a la postre, las Reglamentaciones técnicas de las Administraciones públicas suelen incorporar las normas UNE vigentes en cada materia, con lo que, automáticamente, pasan a tener carácter obligatorio.
d) Organismo de normalización
Entidad con actividades reconocidas en el campo de la normalización y cuya función principal es, en consecuencia, la preparación, publicación y/o aprobación de normas.
En España, la única entidad reconocida para la elaboración de normas en el campo de la calidad industrial es AENOR (www.aenor.es), conforme a lo esta-blecido en el RD 2.200/1995. A efectos de la elaboración de las normas UNE, AENOR está dividida en diversos Comités Técnicos de Normalización (CTN), siendo los de mayor interés en el ámbito de las tuberías a presión los siguientes: CTN 1 Normas generales
CTN 7 Ensayos de materiales CTN 14 Soldadura y técnicas conexas
CTN 19 Tuberías de fundición, grifería, valvulería y accesorios metálicos CTN 36 Siderurgia
CTN 41 Construcción CTN 53 Plásticos y caucho CTN 66 Gestión de la calidad CTN 77 Medioambiente
CTN 88 Productos de cemento reforzado con fibras CTN 112 Corrosión
CTN 149 Ingeniería del Agua
A nivel europeo, el organismo de normalización es el CEN (Comité Europeo de Normalización), el cual, de manera análoga a AENOR, se divide en diver-sos Comités Técnicos (TC, Technicals Committes), siendo los más relevantes en el ámbito de las tuberías a presión los siguientes:
TC 29 Steel tubes and fittings for steel tubes TC 69 Industrial valves
TC 155 Plastics piping systems and ducting systems TC 164 Water supply
TC 203 Cast iron pipes, fittings and their joints TC 219 Cathodic protection
TC 230 Water analysis TC 262 Corrosion
El CEN está integrado por los países miembros de la UE, los del EFTA (Aso-ciación Europea de Libre Comercio) y la República Checa. Los Organimos de normalización de cada uno de ellos son los que se indican en la tabla adjun-ta, los cuales elaboran normas sobre todos los aspectos relativos a la calidad industrial, las tuberías entre ellos.
Por último, respecto a los Organismos de normalización, es de destacar tam-bién la ISO (www.iso.ch), la cual es una agrupación mundial de Organismos de normalización nacionales (AENOR entre ellos), abarcando todos los cam-pos de normalización, excepto la electricidad y la electrónica, del cual se ocupa la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI).
Tabla 1. Organismos de normalización de los países miembros de CEN
País Organismo de normalización Código
normas Página web
Alemania Deutsches Institut für Normung DIN www.din.de
Austria Österreichisches Normungsinstitut (ON) ON www.on-norm.at
Bélgica Institut Belge de Normalisation (IBN/BIN) NBN www.ibn.be
Dinamarca Denmark Danks Standard DS www.ds.dk
España Asociación Española de Normalización (AENOR) UNE www.aenor.es
Francia Association française de normalization (AFNOR) NF www.afnor.fr
Finlandia Finish Standars Association SFS www.sfs.fi
Grecia Hellenic Organization for Standardization ELOT www.elot.gr
Holanda Nederlands Normalisatie-instituut (NEN) NEN www.nen.nl
Irlanda National Standars Authority of Ireland NSAI www.nsai.ie
Islandia Iceland Council for Standardization IST www.stadlar.is
Italia Ente Nazionale Italiano di Unificazione UNI www.uni.com
Luxemburgo Service de l’Energie de l’Etat (SEE) SEE www.etat.lu/see
Noruega Norges Standardiseringsforbund NSF www.standard.no
Portugal Instituto Português da Qualidade (IPQ) NP www.ipg.pt
Reino Unido British Standards Institution (BSI) BS www.bsi-global.com
Rep. Checa Czech Standards Institute (CSNI) CSN www.csni.cz
Suecia Swedish Standars Intitute SSI www.sis.se
Suiza Schweizerische Normen-Vereinigung (SNV) SNV www.snv.ch
UE Comité Europeo de Normalización (CEN) EN www.cenorm.be
e) Certificación
“Actividad que permite establecer la conformidad de una determinada empresa, pro-ducto, proceso o servicio con los requisitos definidos en normas o especificaciones técnicas” (artículo 8 de la Ley de Industria).
La certificación se manifiesta mediante la concesión de un Certificado de Conformi-dad o Marca de CaliConformi-dad.
A diferencia de la normalización, para la certificación de productos conforme a normas UNE, hay autorizadas más instituciones que la propia AENOR. Esta última (AENOR), a efectos de la certificación de productos, está estructu-rada en distintos Comités Técnicos de Certificación (CTC), foros en los que están representados fabricantes, empresas explotadoras de servicios, consumi-dores, usuarios y la Administración, de modo que queda garantizada la
impar-cialidad y transparencia del proceso de certificación. Además de las tareas de otorgamiento de las marcas de calidad, los CTC tienen otra importante labor en el proceso de seguimiento (habitualmente anual) de que las condiciones que se dieron para el otorgamiento inicial de la marca se siguen cumpliendo. En el sector de las tuberías, los principales CTC de AENOR son los siguientes: CTC 001 Plásticos
CTC 003 Grifería sanitaria y valvulería CTC 015 Cementos
CTC 017 Productos de acero para hormigón
CTC 036 Tubos de acero soldado y accesorios roscados de fundición maleable CTC 046 Perfiles y chapas de acero laminado en caliente para aplicaciones
estructurales
CTC 048 Personal relacionado con la soldadura CTC 049 Barras y perfiles comerciales de acero CTC 051 Aditivos para hormigones, morteros y pastas CTC 059 Áridos
CTC 061 Hormigón preparado
Igualmente, para la certificación del sistema de calidad de una empresa deter-minada hay autorizadas más empresas que AENOR.
De lo dicho en el presente apartado se desprende que debe distinguirse entre la certificación de un producto y la de una empresa. La primera se traduce en el otorgamiento de la correspondiente Marca o Certificado que acredita que un producto satisface los requisitos establecidos en determinadas normas (UNE habitualmente) relativos a seguridad y aptitud para la función. Con la segunda se certifica que el sistema de calidad de una empresa (tanto su estruc-tura organizativa, como los productos, procesos y recursos necesarios para poner en práctica la gestión de la calidad) es conforme con el modelo defini-do en determinada norma, por ejemplo la UNE-EN 9001:2001.
La certificación por parte de AENOR de que un producto determinado cum-ple con lo especificado por las normas UNE al respecto se materializa en la emisión de la oportuna Marca de Calidad o Certificado de Conformidad. La certificación es por tanto la acción llevada a cabo por una entidad recono-cida como independiente de las partes interesadas mediante la que se mani-fiesta que se dispone de la confianza adecuada en que un producto, proceso o servicio debidamente identificado es conforme a una norma u otro docu-mento normativo especificado.
f) Acreditación
“Reconocimiento formal de la competencia técnica de una entidad para certificar, ins-peccionar o auditar la calidad, o un laboratorio de ensayo o de calibración industrial“ (artículo 8 de la Ley de Industria).
La entidad encargada de estas actividades en España es la ENAC (Entidad Nacional de Acreditación, www.enac.es), la cual es una organización auspi-ciada y tutelada por el Ministerio de Ciencia y Tecnología que se constituye con arreglo a lo dispuesto en la Ley de Industria y al RD 2200/95 por el que se aprueba el Reglamento para la Infraestructura de la Calidad y Seguridad Industrial.
ENAC es una entidad privada, independiente y sin ánimo de lucro que coor-dina y dirige en el ámbito nacional un sistema de acreditación. La organiza-ción y procedimientos de actuaorganiza-ción de ENAC se ajustan en todo momento a los criterios y normas establecidos por la UE (EN 45003:1995 y UNE-EN 45010:1998).
En ocasiones el término “acreditación” se utiliza como sinónimo de “certifi-cación”, si bien lo cierto es que la acreditación es el procedimiento por el que un organismo tiene autoridad para reconocer formalmente que determinada institución es competente para efectuar las tareas de certificación descritas en el apartado anterior.
2.2.2 Normativa y Reglamentación básica en el ámbito de las tuberías a presión
2.2.2.1. Generalidades
En los diferentes capítulos y apartados del presente documento se detalla la Reglamenta-ción española y de la Unión Europea, así como aquellas normas nacionales o interna-cionales que sean de interés para cada tipo de tubo en particular o, en general, para otros aspectos tratados en este documento, tal como ensayos de control de calidad, cálculo hidráulico o mecánico, instalación y explotación de tuberías, etc.
En particular las diferentes normas consideradas son las siguientes:
– Normas españolas UNE de AENOR
– Normas europeas EN, de CEN
– Normas nacionales de otros países de la UE (NF, BSI, DIN, UNI, etc.).
– Normas norteamericanas: Básicamente AWWA y ASTM
– Normas internacionales: ISO
– Otras normas de interés en cada caso particular: API para tubos de acero, SSPC para
los revestimientos de estos tubos, etc.
De la relación anterior, a los efectos de este documento, se han destacado de forma espe-cial las normas europeas EN, así como las españolas UNE.
En las normas que se citan en este documento se hace referencia, en general, a su códi-go y a la fecha de edición de dichas normas. Dado el dinamismo del sector de la norma-lización, el mismo debería ser actualizado con la frecuencia necesaria para que pueda incorporar el contenido de las normas que vayan cambiando en futuras revisiones.
Esta Guía Técnica recoge el contenido de una gran cantidad de normas relativas al diseño de tuberías (más de 300), empleándose una gran cantidad de siglas, acrónimos o en general tecnicismos que pueden no ser familiares al usuario del documento. Por ello, deben hacerse algunas aclaraciones al respecto.
Por un lado, como ya se ha indicado, AENOR es la encargada de la elaboración de las normas UNE (Una Norma Española), las cuales pueden ser de diversos tipos. En primer lugar estarían las propias normas auspiciadas por los CTN de AENOR (que serían en rigor las conocidas como normas UNE). Pueden ser también tras-posición directa de normas europeas EN (se denominan en este caso normas UNE-EN), si bien hay más posibilidades. Por ejemplo, una tipología específica de normas UNE son las normas experimentales (UNE-EX), las cuales tienen carác-ter provisional ya que “son normas que se establecen para su aplicación provi-sional en campos técnicos donde el grado de innovaciones es elevado o exista una urgente necesidad de orientación, en relación al tema que abarca la norma”. Otra posibilidad serían, por ejemplo, las normas referidas como PNE, los cuales son proyectos de normas UNE que, por la razón que sea, se decide sean publi-cados. O también AENOR elabora informes técnicos (que no normas), los cuales se editan con el código UNE-IN.
En cuanto a las normas europeas EN, el Comité Europeo de Normalización (CEN) es el encargado de elaborarlas, para lo que cuenta con la colaboración de expertos acreditados de los diferentes países miembros. Este hecho provoca que, en ocasiones, su proceso de elaboración sea muy largo.
El primer paso es la redacción de un documento de partida (un borrador) que, en muchas ocasiones, recoge esencialmente el contenido de normas nacionales e internacionales ISO en uso y que sirve de base para las discusiones encami-nadas a un consenso provisional del TC que la estudia. Este primer borrador se define por una denominación provisional al que, una vez aprobado, se le asigna un número de proyecto de norma EN (prEN). Dicho borrador es some-tido a encuesta pública y si, a su vez, es aprobado por la mayoría de los miem-bros del CEN, queda definitivamente como norma EN y se edita en inglés, fran-cés y alemán.
La publicación de una norma EN obliga a todos los países miembros del CEN a conferirle el estatuto de norma nacional y retirar todas aquellas otras que estén en contradicción en un tiempo establecido. En España en particular, AENOR es la encargada de traducir las normas EN y publicarlas como normas UNE-EN. En ocasiones, cuando los proyectos de normas europeas prEN se alargan en exce-so, se publican normas UNE EX con el contenido de dichos proyectos con un plazo de validez de las mismas que expira cuando se publique definitivamente la norma europea EN en cuestión.
Como apéndice a este documento se relacionan, con su título completo, la totalidad de las normas referenciadas, así como una breve reseña con las principales características de cada uno de los Organismos normalizadores.
2.2.2.2. Normas de producto
La UE, a través del CEN, viene realizando un importante esfuerzo de normalización en el ámbito de las tuberías a presión, de manera que en los últimos cinco o diez años se han publicado, o están en la fase final de su elaboración, normas EN relativas a la tota-lidad de las tipologías habituales de tuberías a presión (normas de producto), las cuales, a su vez, están siendo oportunamente traspuestas como normas UNE por AENOR. En par-ticular, en la Tabla 2 se resumen las normas europeas, o proyectos (pr) en su caso, más significativos relativos a la materia.
Si la norma EN en cuestión hubiera sido tomada por consenso a partir de una norma ISO existente, la norma EN reflejaría su procedencia denominándose EN-ISO, y la correspondiente norma UNE sería UNE-EN-ISO.
Las normas EN, a su vez, en muchas ocasiones están divididas en distintas partes.
Por último CEN o ISO también elaboran documentos que no son estrictamente normas. Son por ejemplo los TR (Informes Técnicos, “Technical Report”), o las TS (Especificaciones técnicas, “Technical Specifications”, equivalentes, aproxi-madamente, a las normas experimentales).
Ejemplo 1
La reciente norma UNE-EN 1452:2001 relativa a tubos de PVC-U tuvo su ori-gen (en 1992) en el borrador denominado provisionalmente CEN/TC 155 wi019 (que quiere decir que era el documento número 19 de los elaborados por el TC 155), el cual en el año 1994 se aprobó como prEN 1452 (ya con el núme-ro que definitivamente tendría) y en 1999 como norma definitiva EN 1452. Por último en 2001 fue traspuesto por AENOR como la norma UNE-EN 1452, sus-tituyendo hasta la entonces vigente UNE 53112:1988. Dicha norma EN 1452 tiene un total de siete partes (de la EN 1452-1 a la EN 1452-7)
O la también reciente norma UNE 53323:2001 EX, relativa a tubos de PRFV, se ha elaborado a partir del contenido del proyecto de norma europea prEN 1796, de manera que cuando éste sea aprobado definitivamente, AENOR lo adoptará integramente y anulará esta norma experimental sustituyéndola por la futura UNE-EN 1796
Tabla 2. Normas de producto EN y UNE-EN relativas a tuberías a presión
Tipo de tubo Norma
Fundición dúctil UNE-EN 545:1995
Acero prEN 10224:1998
THAsCCh UNE-EN 639:1995 y UNE-EN 640:1995
THAcCCh UNE-EN 639:1995 y UNE-EN 641:1995
THPcCCh UNE-EN 639:1995 y UNE-EN 642:1995
THPsCCh UNE-EN 639:1995 y UNE-EN 642:1995
PVC-U UNE-EN 1452:2000
PE prEN 12201:2000 y prEN 13224:1998 (UNE
53965:1999 EX y UNE 53966:2001 EX)
PVC-O
—-PRFV prEN 1796:2000 (UNE 53323:2001 EX)
Válvulas UNE-EN 1074:2000, UNE-EN 736:1996
ó UNE-EN 1452-4:2001
– En los tubos de acero no hay en la actualidad ninguna norma UNE relativa a ellos
– Para los tubos de PE existen en la actualidad las normas UNE 53131:1990 y UNE
53490:1990 que, cuando sean publicadas las normas EN 12201 y EN 13224, serán oportu-namente sustituidas. Entre tanto, las normas UNE 53965:1999 EX y 53966:2001 EX incor-poran provisionalmente parte del contenido del prEN 12201:2000
– Los tubos de PVC-O no disponen de norma EN alguna sobre ellos, si bien en la actulidad se está trabajando en la redacción de un proyecto de norma ISO (el prISO 16422-4:2000), a par-tir del que razonablemente se elaborará una noma EN con su contenido
– La norma UNE 53323:2001 EX relativa a tubos de PRFV incorpora el contenido del prEN
1796:2000, de manera que cuando éste sea definitivo, la primera será derogada (en parte) dando lugar a la norma UNE-EN 1796.
2.2.2.3 Normativa y Reglamentación relativa al diseño general de la tubería
En cada instalación en particular deben observarse las especificaciones propias del Orga-nismo responsable (los Reglamentos Técnicos), así como las prescripciones que figuren en cada proyecto.
Además, se recomienda seguir lo especificado por la reciente norma UNE-EN 805:2000, la cual recoge especificaciones generales para las redes de abastecimiento de agua, incluyendo prescripciones comunes para todos los tipos de tubos indepen-dientemente de su material, en aspectos tales como su instalación, pruebas de la tube-ría instalada, clasificación, denominación, etc., los cuales se han recogido en el presente documento.
2.2.2.4. Legislación sanitaria
En el caso de que la red de tuberías tenga como destino un abastecimiento a poblaciones (agua potable) debe observarse también la vigente Reglamentación Técnico Sanitaria para Aguas Potables (RTSAP), la cual, en la actualidad, está desarrollada en el RD 140/2003 por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano.
Dicho RD incorpora al derecho interno español el contenido de la Directiva 98/83/CE rela-tiva a la calidad de las aguas destinadas al consumo humano (Drinking Water Directive).
En este mismo ámbito del agua potable, deben también observarse las disposiciones que dictará el Grupo de Reguladores para los Productos de Construcción en contacto con Agua Potable (CIPC/GT4), el cual, al amparo de la futura trasposición de la Directiva 98/83/CE, elaborará en un futuro listas de elementos y sustancias permitidas en las redes de agua potable.
La reglamentación sanitaria ha vivido una época de transición reciente en España. Durante muchos años, la RTSAP vigente ha sido la establecida en el RD 1138/90 (que a su vez tuvo una primera versión en el año 1982, RD 1423/82), el cual tras-ponía lo especificado por la Directiva Europea 80/778/CEE, elaborada en los años 70.
Dicha Directiva Europea fue sustituida en el año 1998 por la Directiva 98/83/CE, publicada en el DOCE el 5/12/98 (BOE 25/12/98) fecha a partir de la cual los Esta-dos miembros de la UE disponían de Esta-dos años para adoptar las medidas legales, reglamentarias y administrativas para cumplir con ella, por lo que las trasposicio-nes deberían haber estado hechas antes del 25/12/00, si bien en España, por dis-tintos avatares administrativos, no ha sido traspuesta hasta febrero de 2003. Por otro lado, la Comisión Interministerial para los Productos de Construcción (CICP) fue creada en el año 1995 al amparo del RD 1630/1992 como órgano de apoyo y coordinación para el desarrollo y aplicación de lo dispuesto en dicho RD y como cauce para las actuaciones en el seno del Comité Permanente de la Cons-trucción creado por el artículo 19 de la Directiva 89/106/CEE,
Dicha CICP constituyó en el año 2000 el Grupo de Reguladores para los Pro-ductos de Construcción en contacto con Agua Potable (CIPC/GT4), el cual se con-cibe como un “grupo espejo” de su homólogo europeo, el RG-CPDW (Regulators Group for Construction Products in contact with Drinking Water).
En el CIPC/GT4 están presentes todos los sectores afectados: Administración del Estado (a través de los Ministerios de Fomento, de Medio Ambiente, de Sanidad y Consumo, de Ciencia y Tecnología o de otras instituciones públicas, tal como el Instituto de Salud Carlos III, el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduar-do Torroja o el CEDEX), AENOR, consumiEduar-dores, usuarios y fabricantes de pro-ductos.
Debe, en cualquier caso, observarse también la Directiva de la Unión Europea 76/769/CEE del Consejo de 27 de julio, relativa a la aproximación de las disposiciones de los estados miembros sobre sustancias y preparados peligrosos. En España, sobre la base de esta Directiva, se ha publicado el RD 1406/1989 de 10 de noviembre, el cual ha sufrido varias modificaciones en su Anexo I como consecuencia de la evolución de la normativa comunitaria en la materia y de la necesidad de incrementar los niveles de pro-tección de la salud. Pueden citarse entre ellas, las OM del Ministerio de la Presidencia de 15 de diciembre de 1998 y de 6 de julio de 2000.
También debe observarse lo previsto en las Directivas de la Unión Europea 83/478/CEE del Consejo (que prohibe el amianto azul y establece el etiquetado obligatorio de los pro-ductos con amianto) y 91/659/CEE de la Comisión (que prohibe amiantos anfíboles y limita la aplicación del crisotilo), si bien supeditadas a la Directiva 1999/77/CEE de la Comisión de 26 de julio y a la OM del Ministerio de la Presidencia del 7 de diciembre de 2001 (ver apartado 2.1).
2.2.2.5. Legislación medioambiental
Conforme a lo establecido por la Ley 6/2001 de modificación del RD 1302/1986 de Evaluación de Impacto Ambiental, los proyectos de tuberías para el transporte de agua a presión han de someterse a la oportuna evaluación de impacto ambiental, en los casos y conforme al procedimiento previsto en dicha Ley.
Complementariamente a lo anterior, debe también tenerse en cuenta la legislación desa-rrollada por las respectivas Comunidades Autónomas en materia de evaluación de impac-to ambiental.
El anexo I de la Ley 6/2001 incluye una amplia relación de proyectos (públicos o privados) que deben ser sometidos a una evaluación de impacto ambiental en los términos previstos en dicha Ley. En el caso de las tuberías para el transporte de agua a presión las situaciones más frecuentes son las siguientes:
“Grupo 1. Agricultura, silvicultura, acuicultura y ganadería
d) Proyectos de gestión de recursos hídricos para la agricultura, con inclusión de proyectos de riego o de avenamiento de terrenos, cuando afecten a una super-ficie mayor de 100 hectáreas. No se incluyen los proyectos de consolidación y mejora de regadíos.
Grupo 7. Proyectos de ingeniería hidráulica y de gestión del agua
c) Proyectos para el trasvase de recursos hídricos entre cuencas fluviales, exclui-dos los trasvases de agua potable por tubería, en cualquiera de los siguientes casos:
1.° que el trasvase tenga por objeto evitar la posible escasez de agua y el volu-men trasvasado sea superior a 100.000.000 de m3/año
2.° que el flujo medio plurianual de la cuenca de la extracción supere los 2.000.000.000 de m3/año y el volumen de agua trasvasada supere el 5% de dicho flujo
3.° en todos los demás casos, cuando alguna de las obras que constituyen el trasvase figure entre las comprendidas en este anexo I
Grupo 9. Otros proyectos
b) Los siguientes proyectos correspondientes a actividades listadas en el anexo I que, no alcanzando los valores de los umbrales establecidos en el mismo, se desarrollen en zonas especialmente sensibles, designadas en aplicación de la Directiva 79/409/CEE, del Consejo, de 2 de abril, relativa a la conservación de aves silvestres, y de la Directiva 92/43/CEE, del Consejo, de 21 de mayo, rela-tiva a la conservación de hábitats naturales y de la fauna y flora silvestres, o en humedales incluidos en la lista del Convenio de Ramsar:
3.° proyectos de gestión de recursos hídricos para la agricultura, con inclu-sión de proyectos de riego o de aveniamiento de terrenos, cuando afecten a una superficie mayor de 10 hectáreas.
c) Los proyectos que se citan a continuación, cuando se desarrollen en zonas especialmente sensibles, designadas en aplicación de la Directiva 79/409/CEE y 92/43/CEE o en humedales incluidos en la lista del Convenio de Ramsar: 1.° instalaciones para la producción de energía hidroeléctrica
8.° instalaciones para la conducción de agua a larga distancia, cuando la lon-gitud sea mayor de 10 km y la capacidad máxima de la conducción sea superior a 5 m3/s”
Conforme a la anterior Ley 6/2001, el órgano ambiental competente también podrá establecer, por decisión motivada y pública, que sea necesario la realiza-ción de la evaluarealiza-ción de impacto ambiental en los siguientes casos, incluidos en el anexo II de dicha Ley:
“Grupo 1. Agricultura, silvicultura, acuicultura y ganadería
d) Proyectos de gestión de recursos hídricos para la agricultura, con inclusión de proyectos de riego o de avenamiento de terrenos, cuando afecten a una super-ficie mayor de 10 hectáreas (proyectos no incluidos en el anexo I), o bien pro-yectos de consolidación y mejora de regadíos de más de 100 hectáreas.
Grupo 4. Industria energética
c) Instalaciones para la producción de energía hidroeléctrica (cuando, según lo establecido en el anexo I, no lo exija cualquiera de las obras que constituyen la instalación)
Grupo 8. Proyectos de ingeniería hidráulica y de gestión del agua
b) Proyectos para el trasvase de recursos hídricos entre cuencas fluviales cuando el volumen de agua trasvasada sea superior a 5.000.000 de m3. Se excep-túan los trasvases de agua potable por tubería o la reutilización directa de las aguas depuradas (proyectos no incluidos en el anexo I)
f) Instalación de conducciones de agua a larga distancia, cuando la longitud sea mayor de 40 kilómetros y la capacidad máxima de la conducción sea superior a 5 m3/s (proyectos no incluidos en el anexo I)”
Por último, anteriormente, el RD 9/2000, que también modificó el RD 1302/1986 de impacto ambiental, exigía la necesaria evaluación de impacto ambiental en el siguiente caso:
“Instalación de acueductos de larga distancia, cuando la longitud sea mayor de 10 kilómetros y la conducción cumpla alguno de los supuestos siguientes: 1.° Conducción en tubo, cuando el diámetro de éste sea superior a 1 metro 2.° Conducción mediante varios tubos, cuando la suma de los diámetros de
todos sea superior a 1,2 m”.
2.2.2.6. Otra Reglamentación a tener en cuenta
En su caso, debe observarse también lo previsto en la Ley 38/1999 de Ordenación de la Edificación, así como la Reglamentación vigente en materia de seguridad y salud en el tra-bajo y lo establecido, en su caso, en el Estudio de Seguridad y Salud del Proyecto y en el correspondiente Plan de Seguridad y Salud de Obra.
En dicho contexto, es de aplicación lo establecido en la Ley 31/1995 de Prevención de Riesgos Laborales, la cual determina el cuerpo básico de garantías y responsabilidades para establecer un adecuado nivel de protección de la salud de los trabajadores frente a los riesgos derivados de las condiciones de trabajo.
En particular, debe observarse lo establecido en el RD 1627/1997 por el que se estable-cen disposiciones mínimas de seguridad y salud en las obras de construcción, el cual fue elaborado en desarrollo del artículo 6 de la anterior Ley y transpone lo establecido al res-pecto por la Directiva 92/57/CEE.
Por último, el personal que trabaje en el abastecimiento en tareas en contacto directo con agua de consumo humano deberá cumplir los requisitos técnicos y sanitarios que dispo-ne el RD 202/2000.
2.3 Sistema de unidades
Las unidades adoptadas en el presente documento corresponden a las del Sistema Inter-nacional de Unidades de Medidas (SI), cuyas unidades básicas son las siguientes:
para resistencias y tensiones: N/mm2= MPa
para fuerzas: kN
para fuerzas por unidad de longitud: kN/m
para fuerzas por unidad de superficie: kN/m2ó N/mm2
para fuerzas por unidad de volumen: kN/m3
para momentos: kN x m
El Sistema Internacional de Unidades de Medidas (SI) es obligatorio en España desde la publicación del RD 1296/86, de 28 de junio, por el que, además, se derogó definitivamente el Sistema Métrico Decimal (o sistema MKS). En cual-quier caso, el SI ya fue declarado de uso legal por la Ley 88/1967, de 8 de noviembre. Entre esas dos fechas fueron de uso compatible ambos, el Sistema Métrico Decimal y el Sistema Internacional.
La correspondencia entre las unidades del Sistema Internacional (SI) y las del Sis-tema Metro-Kilopondio-Segundo (MKS) es la siguiente:
1 N = 0,102 kp e inversamente 1 kp = 9,8 N
1 N/mm2= 10,2 kp/cm2 e inversamente 1kp/cm2 = 0,098N/mm2
En las tablas adjuntas se indican las equivalencias entre otras unidades que pue-den ser frecuentes en el ámbito de las tuberías a presión, así como los prefijos empleados en el SI para los múltiplos y submúltiplos de las unidades básicas.
Tabla 3. Factores de conversión
Para convertir en Debe multiplicarse por
Medidas de longitud mm Pulgadas 0,0394
m Pies 3,2808
m Yardas 1,0936
m Brazas 0,5468
m Millas tierra 0,6214
km Millas mar (USA) 0,5399