Las sobretensiones y la fatiga se producen en la tubería de HDPE debido a las operaciones normales de, por ejemplo, el cierre de bombas o el funcionamiento rápido de válvulas. Debido a la naturaleza incompresible de los líquidos, el fenómeno suele asociarse con tuberías de distribución de agua y tuberías de alcantarillado bombeadas.

El aumento repentino se puede describir como un aumento de la presión a corto plazo por encima de la presión de funcionamiento estática. Esto generalmente se debe al golpe de ariete, donde los cambios repentinos en la velocidad del fluido dentro de la tubería de HDPE, a medida que se operan las bombas y válvulas, se convierten en aumentos en la presión del fluido. A medida que la velocidad se estabiliza, la presión del fluido vuelve a su presión de funcionamiento estática. Pruebas exhaustivas han confirmado que la tubería PE100 HDPE se puede utilizar en las siguientes condiciones de sobretensión;

La fatiga está asociada con el funcionamiento repetido de las bombas y válvulas durante un período prolongado, lo que provoca variaciones cíclicas de presión. Es la frecuencia de estos eventos así como su amplitud lo que es crítico. En estas condiciones se aplica la teoría de la acumulación de daños por fatiga lineal (regla de los mineros; ISO 13760).

Con la introducción de la tubería de HDPE PE100 de alta tenacidad, se han reportado pocos problemas, si es que hubo alguno, en tubería de HDPE que funcionan en condiciones de sobretensión y fatiga. La evidencia empírica ha sido respaldada por extensas pruebas de laboratorio. La fatiga no es un problema con el PE100 de alta tenacidad, y la sobrepresión muy por encima de MOP puede mantenerse sin sufrir daños.

El documento de referencia en el Reino Unido es la «Nota de orientación de la industria del agua» (IGN 4-37-02) que no requiere degradación de la tubería PE100 HDPE que opera bajo carga de fatiga. Además, los materiales PE100 pueden soportar sobretensiones de hasta el doble del MOP, evitando cualquier necesidad de reducción de potencia.

Se recomienda que, para tubería de HDPE donde se aplicarán condiciones de sobretensión y fatiga, se lleve a cabo un análisis de sobretensión detallado para identificar las presiones de sobretensión máximas. Luego se pueden realizar cálculos simples con referencia a las curvas de diseño en IGN 4-37-02.

Norma de tubería de HDPE como referencia

Nota informativa y de orientación sobre la industria del agua del Reino Unido IGN 4-37-02, marzo de 1999, edición WRC plc.

Marshall G.P., Brogden S: Pipeline Dev Ltd, Shepherd M.A.: Thames Water Utility Ltd. Evaluación de la resistencia a sobretensiones y fatiga de tuberías de PVC y PE, material para uso en la industria del agua del Reino Unido

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