ES2207157T3 - Procedimiento de instalacion de un tubo en una canalizacion y dispositivo de puesta en presion de un tubo durante el procedimiento de instalacion. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de instalación de un tubo hueco (3) en una canalización (2), que utiliza una inyección de un fluido de una primera presión (pi) en un primer extremo (20) de la canalización, el otro extremo (21) de la canalización se encuentra a una segunda presión (P0) inferior a dicha primera presión, caracterizado porque, la presión (AP) en el interior del tubo (3) es constante, la diferencia de presión (AP) entre dicha primera presión (Pi) y la presión (Ps) en el interior del tubo (3) es inferior a la sobrepresión que puede soportar el tubo (3).

Description

Procedimiento de instalación de un tubo en una canalización y dispositivo de puesta en presión de un tubo durante el procedimiento de instalación.

El presente invento concierne un procedimiento de instalación de un tubo en una canalización, y un dispositivo de puesta en presión de un tubo hueco en proceso de montaje.

En numerosas canalizaciones subterráneas ya instaladas, metálicas o en material sintético, puede resultar necesario colocar uno o varios tubos, generalmente en material sintético, teniendo evidentemente diámetros más pequeños que los de la canalización ya instalada. Estos tubos están destinados a múltiples usos, como por ejemplo recibir ulteriormente un cable óptico.

Se han desarrollado diversos procedimientos para instalar un tubo de este género en una canalización ya instalada, la cual ya puede contener uno o varios otros elementos, como por ejemplo, cable u otros tubos. El documento EP-A-0445858 muestra dichos procedimientos.

La obra llamada "Installation of Optical Cables in Ducts" de W. Griffioen, publicada por CIP-Gegevens Koninklijke Bibliotheek, Den Haag, ISBN 90 72125 37 1 describe principalmente en todo detalle una instalación por soplado o blowing.

Por otra parte, ya se sabe que cuando un tubo está sometido a una diferencia de presión entre la presión que le rodea y la que reina en el interior del tubo, este tubo resiste mejor mecánicamente cuando la presión en el interior del tubo es superior a la que la rodea. En otras palabras, un tubo apto a resistir a una sobrepresión interna determinada, es susceptible de deteriorarse cuando este mismo valor de sobrepresión se aplica desde el exterior hacia el interior del tubo.

En vista de que en el procedimiento de instalación mencionado anteriormente nos encontramos en la situación en que la presión externa del tubo es superior a su presión interna, pueden existir riesgos de deformación y/o de rotura del tubo, según la presión utilizada en la entrada del sistema, y según la longitud de instalación.

Un primer objetivo del invento consiste, por consiguiente, en proponer un procedimiento de instalación que permita evitar este género de inconvenientes.

Un segundo objetivo del invento radica en proponer un dispositivo que permita evitar este tipo de inconvenientes durante la instalación de un tubo en una canalización.

El primer objetivo se obtiene por un procedimiento tal como se describe en la reivindicación 1, mientras que el segundo objetivo se obtiene por un dispositivo tal como se describe en la reivindicación 6. Las reivindicaciones dependientes se refieren a formas de ejecución particulares, o variantes del procedimiento, o del dispositivo según el invento.

A continuación describimos dos formas particulares de ejecución de un procedimiento y de los dispositivos correspondientes según el invento, esta descripción debe considerarse con respecto al dibujo en anexo que comprende las figuras, en las que:

la figura 1, que resulta de la figura 6.1 de la obra mencionada, permite comprender el funcionamiento del procedimiento de instalación por soplado.

la figura 2, muestra la variación de la presión p en el interior del conducto ya instalado, esta figura se ha tomado parcialmente de la figura 5.2. de la obra mencionada,

la figura 3 es semejante a la anterior, pero muestra la mejora aportada por el procedimiento según el invento, y

la figura 4 muestra esquemáticamente una forma de ejecución preferencial de un dispositivo de puesta en presión del tubo que debe instalarse.

En la figura 1, tenemos un dispositivo de soplado/empuje 1, colocado en un extremo 20, de un conducto subterráneo instalado 2 de longitud L. El extremo opuesto 21 del conducto subterráneo 2 está abierto a la presión atmosférica P_{0}. Un tubo 3, desenrollado a partir de una bobina 30, se encuentra en proceso de instalación en el conducto 2, su extremo 31 está a una distancia I relativa a la entrada 20 de la canalización 2, su otro extremo 32 aún se encuentra en la bobina 30. El dispositivo de soplado/empuje 1 comprende, principalmente medios de empuje mecánico 10, por ejemplo un par de ruedas de arrastre como se representa en la figura, así como medios de soplado 11, constituidos, por ejemplo, de una alimentación de aire bajo presión como se representa. El dispositivo de soplado/empuje 1 está conectado de manera estanca a la canalización 2, y la entrada del tubo 3 en dicho dispositivo también está tratada de manera estanca, de tal modo que la presión de aire P_{i} introducida en el dispositivo se repercute con el mínimo de pérdidas posible en la canalización 2. Esta presión P_{i}, del orden de 10 a 15 bares, permite un flotamiento del tubo 3 en la canalización 2, así como su empuje a lo largo de dicha canalización, los medios de empuje mecánico 10 ayudan a este empuje, como se explica en la obra mencionada.

La representación de la presión p a lo largo de la canalización 2 se representa por la curva A en la figura 2. Se ha demostrado en la obra mencionada que el aspecto de esta curva es parabólica, pasando por I=0 del valor P_{i} de la presión introducida en el sistema por el dispositivo de soplado/empuje 1, al valor de la presión atmosférica P_{0} para I=L, el extremo 21 de la canalización 2 está al aire libre.

Si se consulta la figura 1, se puede ver que para los procedimientos de instalación conocidos, el extremo 31 del tubo 3 que se está montando se encuentra abierto, es decir que la presión p que reina en el extremo de ese tubo 3 corresponde a la presión p en ese lugar de la canalización 2, esta presión es generalmente superior a P_{0}. En vista de que el extremo opuesto 32 del tubo 3 también está abierto, tenemos un flujo de aire en el interior del tubo 3, que va desde el extremo 31 hacia el extremo 32. La representación gráfica de la variación de presión en el interior del tubo 3 se indica mediante la curva B de la figura 2, admitiendo en este caso que la longitud del tubo 3 corresponda con la longitud L de la canalización 2.

Podemos ver que cerca del extremo 20 de la canalización 2, por dónde se introduce el tubo 3, tenemos una diferencia de presión \DeltaP entre el exterior y el interior del tubo 3, el valor \DeltaP correspondiente a la diferencia entre la curva A y la curva B, respectivamente entre P_{i} y el valor de la curva B para I=0.

Cuando el extremo 31 del tubo 3 está cerca del extremo 21, el valor \DeltaP aumenta mucho y puede fácilmente superar un valor máximo de resistencia a la presión externa del tubo 3. Durante una instalación de un tubo 3, como se ha descrito anteriormente, se obtiene a menudo una implosión, un desgarre o una deformación irreversible del tubo 3 cerca del extremo de entrada 20 de la canalización 2.

Los intentos que tienden sencillamente a obstruir uno u otro de ambos extremos 31, 32 del tubo 3 no permiten resolver el problema, puesto que siempre existiría un lugar del tubo 3 con un valor \DeltaP superior al valor admitido.

Según una primera variante del procedimiento, antes de que el tubo 3 se haya desarrollado, se obstruye de manera estanca utilizando un medio conocido, tapón, sellado u otro, ambos extremos 31 y 32 del tubo, uno de dichos extremos está equipado de una válvula de admisión de aire. Seguidamente se pone el tubo 3 bajo presión de aire, con ayuda del compresor, apto para facilitar la presión P_{i} al dispositivo de soplado/empuje 1 mencionado más arriba. El tubo 3 se infla por lo tanto a una presión P_{s}, inferior o igual a P_{i}, esta presión permanece constante en toda la longitud del tubo 3 y durante toda su instalación, como se representa en la curva C de la figura 3. El valor \DeltaP que representa la sobrepresión que se ejerce desde el exterior hacia el interior del tubo 3 puede disminuirse como se desee, acercando P_{s} de P_{i}, es decir inflando previamente el tubo 3 a una presión muy próxima o igual a P_{i}, con el fin de que el valor \DeltaP sea siempre inferior al valor de la sobrepresión externa que el tubo 3 puede soportar. De este modo, se ha transformado, de hecho, una sobrepresión que se ejerce desde el exterior hacia el interior, sobrepresión que el tubo no puede soportar, en una sobrepresión que se ejerce desde el interior hacia el exterior, sobrepresión que el tubo puede soportar.

La figura 4 muestra de manera esquemática un dispositivo de válvula 4 que permite operar según una variante preferencial del procedimiento anterior, al utilizar únicamente medios auxiliares de inflado del tubo 3, como el compresor mencionado anteriormente. Una contera 40, de material sintético o metálico está fijada de manera estanca, por ejemplo mediante encolado, engastado, soldadura o cualquier otro medio 41 en el extremo 31 del tubo 3. Un orificio 42, controlado por una válvula 43, representado en este caso en forma de una bola empujada por un muelle, puede poner en comunicación el interior de la contera 40, respectivamente el extremo 31 del tubo 3 con la atmósfera ambiente cuando la presión P_{ext} de la atmósfera ambiente es superior a la presión P_{int} en el extremo 31, es decir que la válvula 43 se ha creado para abrir el orificio 42 cuando la presión exterior P_{ext} es superior a P_{int} y para cerrar dicho orificio cuando P_{ext} es inferior a P_{int}.

Simultáneamente, como lo hemos visto más arriba, el otro extremo 32 del tubo está obstruido.

De este modo, antes de comenzar la instalación del tubo 3 en la canalización 2, la presión interna en el tubo 3 equivale generalmente a la presión atmosférica P_{0}. Cuando se introduce el extremo 31 del tubo 3, equipado del dispositivo de válvula 4, el extremo 32 en la bobina 30 está obstruido, en el dispositivo de soplado/empuje 1, en el que la presión se establece al valor P_{i}, la válvula 43 se acciona automáticamente, haciendo que el tubo 3 se rellene de aire hasta que su presión interna se establezca al valor P_{i}. De hecho, y si el tubo 3 no estaciona en el dispositivo 1, o al principio de la canalización 2, la presión que se establece en el interior del tubo 3 es ligeramente inferior a P_{i}, en vista de que el extremo 31 ha avanzado en la canalización 2 y que el equilibrio de las presiones se establece para un valor de I mayor que 0, respectivamente para un valor p ligeramente más bajo que P_{i}, como por ejemplo P_{s}, en la figura 3. En vista de que, en el resto del trayecto del extremo 31 en la canalización 2 el valor de la presión P_{int} en el interior del tubo 3 es siempre superior a P_{ext}, el orificio 42 permanecerá cerrado.

Durante toda la instalación del tubo 3 en la canalización 2 la presión interna P_{int} en el tubo 3 permanecerá constante siendo igual o ligeramente inferior a P_{i}, como se representa asimismo en la curva C de la figura 3. De este modo, ya no tendremos la situación en la que la presión P_{ext} sería superior a P_{int}, pudiendo ocasionar el deterioro del tubo 3.

Según las dos variantes descritas del procedimiento, cuando el tubo 3 está colocado completamente en la canalización 2, basta con purgar el tubo 3 en el vaciado de aire de alta presión que éste contiene, ya sea obrando mecánicamente en la válvula 43, ya sea abriendo una válvula no representada, ya sea retirando la contera 40 o el tapón colocado en el otro extremo. Cuando se han quitado el tapón y la contera, disponemos de un tubo vacío 3, por ejemplo para sacar un nuevo cable en la canalización 2, por ejemplo un cable óptico.

Los medios que se han aplicado en este caso para garantizar la integridad del tubo 3 durante su instalación son extremadamente sencillos y poco onerosos, no necesitan en particular ninguna adaptación del dispositivo de soplado/empuje 1, así como ningún material de instalación suplementario con excepción de un dispositivo de válvula 4.

Este dispositivo de válvula 4 puede ser de una construcción muy sencilla; como ya se ha mencionado, la contera 40 puede adaptarse de manera estanca de múltiples maneras en el extremo 31 del tubo 3. En caso de que el modo de fijación sea permanente, soldadura o encolado, o conlleve una deformación de la contera, durante un engastado por ejemplo, se empleará el dispositivo 4 solamente una vez. Al contrario, si el medio de fijación del dispositivo 4 en el extremo 31 es desmontable, el dispositivo podrá utilizarse para múltiples instalaciones. La figura 4 muestra un tipo particular de válvula 43 montada de manera estable en la contera 40. Para que resulte más ventajoso, se utilizará una válvula de tipo conocido, por ejemplo una válvula de cámara de aire o de rueda de vehículo, montada de manera permanente o desmontable en la contera 40.

Un procedimiento de este tipo, según una u otra de las variantes descritas, garantiza una presión P_{s} constante en toda la longitud del tubo 3 y durante toda la instalación. De este modo, no dependemos de la velocidad de tendido, así como de las eventuales paradas durante la instalación.

Claims (9)

1. Procedimiento de instalación de un tubo hueco (3) en una canalización (2), que utiliza una inyección de un fluido de una primera presión (p_{i}) en un primer extremo (20) de la canalización, el otro extremo (21) de la canalización se encuentra a una segunda presión (P_{0}) inferior a dicha primera presión,

caracterizado porque,

la presión (\DeltaP) en el interior del tubo (3) es constante, la diferencia de presión (\DeltaP) entre dicha primera presión (P_{i}) y la presión (P_{s}) en el interior del tubo (3) es inferior a la sobrepresión que puede soportar el tubo (3).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la presión (P_{s}) en el interior del tubo (3) se obtiene mediante puesta en presión del tubo con los medios de inyección de un fluido a una primera presión (P_{i}),

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la presión (P_{s}, P_{int}) en el interior del tubo (3) se obtiene por una válvula (43) montada en el extremo (31) del tubo (3) introducida en primer lugar en la canalización (2), dicha válvula solamente se abre cuando la presión (P_{ext}) en el exterior de dicho extremo (31) es superior a la presión (P_{int}) en el interior del tubo (3),

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 3, caracterizado porque la válvula (43) sólo se abre cuando el extremo (31) del tubo equipado de dicha válvula es próximo al primer extremo (20) de la canalización.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el otro extremo (32) del tubo está obstruido.

6. Dispositivo de puesta en presión de un tubo hueco (3), caracterizado porque comprende una contera (40) equipada de una válvula (43), dicha contera (40) está fijada de manera estanca en un extremo (31) de dicho tubo hueco (3), dicha válvula (43) solamente se abre cuando la presión (P_{ext}) en el exterior de dicho extremo (31) es superior a la presión (P_{int}) en el interior del tubo hueco (3).

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque la válvula (43) está en condiciones de desmontarse de dicha contera (40).

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque la válvula (43) está constituida por una válvula de neumático.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque está previsto para un uso único.