Globalización del PEAD

PIONEROS EN LAS INSTALACIONES DE TUBERÍAS SUBMARINAS DE PEAD EN VENEZUELA

Y RECONOCIDOS EN LATINOAMÉRICA

Es un polímero sintético, termoplástico miembro de las poliolefinas obtenido a partir de una reacción conocida con el nombre de polimerización del polietileno elaborado a partir de etano, un componente del gas natural. En el polietileno de alta densidad a mayor densidad, menor permeabilidad, debido a su naturaleza no-polar, absorbe muy poca humedad. Se designa como HDPE (por sus siglas en inglés, High Density Polyethylene) o PEAD (polietileno de alta densidad).

Aplicaciones
  • La conducción de agua potable.
  • Sistemas de riego.
  • La conducción de desechos industriales, de drenajes y aguas residuales.
  • En minería y dragados.
  • Conducción de gas natural y de gas licuado de petróleo.
  • Procesos químicos en general.
  • Conductores eléctricos y de comunicación, como cableado eléctrico y fibra óptica.
¿Cuáles son las características del Polietileno de alta densidad?
  • Vida prácticamente ilimitada en el fondo marino.
  • Excelente resistencia térmica y química.
  • Muy buena resistencia al impacto.
  • Es sólido, incoloro, translúcido, casi opaco.
  • Muy buena procesabilidad, es decir, se puede procesar por los métodos de conformado empleados para los termoplásticos, como inyección y extrusión.
  • Es flexible, aún a bajas temperaturas.
  • No es corrosivo.
  • Superficie interior siempre lisa.
  • Es más rígido que el polietileno de baja densidad.
  • Presenta dificultades para imprimir, pintar o pegar sobre él.
  • Es muy ligero.
  • Flotabilidad en el mar.
  • Su densidad es igual o menor a 0.952 g/cm3.
  • No es atacado por los ácidos, resistente al agua a 100 ºC y a la mayoría de los disolventes ordinarios.
¿Por qué usar PEAD en la construcción de tuberías submarinas?
Por su ventajas, es la mejor alternativa para la construcción de estructuras sumergidas, las cuales superan a otros materiales convencionales como el acero, hierro fundido, fibra o concreto. Los beneficios más resaltantes del PEAD son:

 

  • Menores pérdidas de carga por fricción.
  • Fácil de transportar.
  • No es atacado por la corrosión (no requiere protección catódica).
  • Impide la acumulación de sedimentos e incrustaciones en su interior.
  • Larga vida útil (por encima de los 60 años).
  • Menores costos de procura e instalación.
  • Menores costos de mantenimiento.
  • Resistente a los movimientos sísmicos.
  • Elasticidad y flexibilidad para adaptarse a la topografía del terreno.

Sistemas de Tuberías Submarinas en PEAD/HDPE

Focalizado en el diseño, construcción  e inspección

ELINSUBCA es una empresa que ofrece servicios profesionales de  Ingeniería, Procura y Construcción, desde el año 2002, nos hemos focalizado en el diseño, construcción  e inspección de tuberías submarinas de polietileno de alta densidad PEAD, destinadas a  las instalaciones de Emisarios,  Captaciones y Acueductos.

Emisario Submarino

Este sistema trabaja usando la capacidad depurativa natural de los océanos a través de tres mecanismos físico-biológicos: La Dilución, La Dispersión y el Decaimiento Bacteriano.

¿Para qué sirven?

Los emisarios submarinos han sido utilizados con excelentes resultados en diferentes partes del mundo para el manejo de las aguas residuales de ciudades y poblados costeros, por medio del cual se pone en uso la capacidad natural del  océano para depurar la carga contaminante de los efluentes municipales.

 

Este sistema  de depuración proporciona grandes ventajas en el manejo de las aguas residuales, siendo muy eficiente, confiable y robusto en su funcionamiento; de bajo costo  de inversión con relación a otras tecnologías  y libre de mantenimiento al ser construidos con tuberías de Polietileno de Alta Densidad.(HDPE siglas en inglés).

¿Cómo funcionan?
Este sistema trabaja usando la capacidad depurativa natural de los océanos a través de tres mecanismos físico-biológicos: La Dilución, La Dispersión y el Decaimiento Bacteriano. Las aguas provenientes de colectores residenciales y las provenientes de colectores industriales se conducen hasta  una planta de tratamiento primario para la eliminación de sólidos gruesos y grasas que  pudieran provocar un efecto estético indeseable en el medio marino; luego las aguas son llevadas a una zona en el mar donde las condiciones marinas proporcionan la dinámica de corriente necesaria para producir una amplia dilución de  la carga contaminante en un volumen de agua muy grande, en donde se producirá finalmente la muerte de las bacterias patógenas y la carga orgánica se integrará equilibradamente a la cadena  trófica de medio acuático.
Sistema de depuración por emisario submarino
Para ELINSUBCA, los emisarios submarinos son considerados un “Sistema de Depuración por Emisario Submarino” (SIDES), en vez de una simple  conducción de agua a través de una tubería. El diseño de este sistema de depuración debe  contemplar el tratamiento primario de las aguas que serán conducidas al océano (eliminación de sólidos gruesos y grasas), debe además contemplar el tratamiento  previo de las aguas industriales (principalmente eliminación de compuestos orgánicos persistentes, hidrocarburos y metales pesados), y debe tener en cuenta la  dinámica de las corrientes marinas y el perfil batimétrico de la costa (por medio de estudios oceánicos). Teniendo en cuenta estas variables se logra diseñar un sistema para el tratamiento de las aguas residuales con las ventajas de una gran factibilidad económica, un  eficiente funcionamiento y la sustentabilidad del recursos natural marino. La etapa final del sistema de depuración contempla  el emisario submarino en sí, siendo una tubería que conduce las aguas hasta la zona marina destinada para mezclar el efluente con el medio receptor (el mar).

 

 

Un SIDES, debe contemplar además un programa de monitoreo ambiental que permita hacer mediciones comparativas, entre el antes y el después de la puesta en marcha del proyecto, con la finalidad de corroborar el correcto funcionamiento  de sistema de depuración  de acuerdo a las variables y los resultados del diseño. Este programa de monitoreo ambiental representa la garantía de un sistema que fue diseñado para funcionar correctamente, ya que incluso de no ser alcanzado los resultados óptimos, se obligaría al responsable a hacer mejoras en el sistema para lograr los resultados deseados.

¿Por qué PEAD?

 

En las últimas décadas se han alcanzado resultados muy satisfactorios en la construcción de emisarios submarinos con Tuberías de Polietileno de Alta Densidad (PEAD), por las grandes ventajas que proporciona este material por encima de tecnologías tradicionales, pudiéndose lograr un sistema con costos de inversión más bajos, con la más larga vida útil (por encima de los 60 años) y prácticamente libre de mantenimiento ya que no se corroe ni produce incrustaciones en las paredes internas de la tubería. Esta se instala en el lecho marino por medio de contrapesos de concreto reforzados, repartidos de manera uniforme sobre la tubería y enterrada para protegerla de la acción de las corrientes y del choque de anclas principalmente en zonas de poca profundidad (menor a 10 m).

Toma Submarina

Los sistemas de toma de agua construidos en Polietileno de Alta densidad (HDPE) están destinados a la captación de agua desde una fuente natural como: mares, lagos o ríos.

¿Para qué se usan?
Estos sistemas son usados para la alimentación de agua con diversos fines: Proveer de agua potable o agua de procesos, desalinización de agua, sistemas de enfriamiento,  sistemas de aire acondicionados y para la producción de energía limpia.

 

Diversas construcciones de toma de agua han sido construidas alrededor de mundo con tuberías de polietileno de alta densidad, dado las extraordinarias ventajas del material y a los avances tecnológicos en este tipo de construcciones con HDPE. Gracias a las propiedades, estos sistemas pueden diseñarse para alcanzar la mayor vida útil (superior a 60 años) con la bondad de ser libres de mantenimiento, debido a que no sufre los efectos de la corrosión que ataca a otros materiales tradicionales. La experiencia de las últimas cinco décadas, de diversos proyectos alrededor del globo, lleva a concluir que “cuando de sistemas de tubería sumergida se trata, es el HDPE la opción con mayor ventajas”, ya que se puede contar con una curva de Costos vs Tiempo más baja desde la inversión inicial, con menor tiempo de ejecución del  proyecto y con una tecnología que interviene amigablemente  el  ambiente marino.

Sistemas de Vasos Comunicantes
Una toma de agua funciona de manera simple, un ejemplo lo podemos ver en el modelo de “Toma de Agua de Mar por Sistema de Vasos Comunicantes”. Consiste en una fosa construida en tierra por debajo del nivel del mar, la cual es conectada al medio marino a través de una tubería de HDPE y un filtro que impide la entrada de particular gruesas; sobre la fosa de vasos comunicantes se encuentra una bomba que succiona el agua salada para ser almacenada en un tanque o para ser directamente usada en la aplicación destinada.

Para el cálculo de la tubería, se debe contar con los estudios de batimetría y corrientes marinas de la zona donde se instalará el sistema; con la finalidad de calcular la estabilidad de la tubería sobre el lecho marino y garantizar una calidad de agua en el punto de captación (baja de partículas en suspensión). La tubería de toma se construye en varios tramos largos (por ejemplo de 300 m de longitud) y se le colocan contrapesos de concreto reforzados, adosados a la tubería, para luego interconectarlos en el mar;  finalmente es necesario el zanjado de la tubería de tal manera que permanezca enterrada en el lecho marino, sobre todo en profundidades menores a 10 m.

Aplicaciones específicas

Son diversas las aplicaciones del modelo de “Toma de Agua  de Mar por Sistema de Vasos Comunicantes”, pudiéndose encontrar principalmente en:

 

  • Alimentación de plantas desalinizadoras.
  • Enfriamiento de plantas termoeléctricas.
  • Alimentación de complejos de piscinas de agua salada.
  • Sistemas de aire acondicionados enfriados por agua de mar (SWAC siglas en inglés).
  • Sistemas de producción de energía térmica oceánica (OTEC siglas en inglés).

Acueducto Submarino

Los acueductos submarinos son tuberías para el transporte de agua potable o agua cruda a través de mares, ríos o lagos, con la finalidad de servir a poblaciones que se encuentran aisladas por estos medios acuáticos.

¿Cómo nos definen?

En la instalación de acueductos submarinos se deben realizar los estudios que determinan la ruta más factible para llevar el servicio de agua potable a los poblados que lo requieran, desde tierra firme, normalmente embalses, ríos o lagos, hasta islas y golfos. Asimismo, el uso del PEAD en los acueductos submarinos, consideran una amplia ventaja sobre los materiales tradicionales, disminuyendo los costos de mantenimiento, reparaciones y sustituciones.

 

Ejemplos de acueductos submarinos en funcionamiento en Venezuela, actualmente prestando servicio a las Islas de Margarita y de Coche, en el estado Nueva Esparta, llevando agua desde los embalses de Turimiquire y de Clavellino, ambos localizados en el Estado Sucre. Estos acueductos suman más de 120 Km de tubería de diversos diámetros (de 200-900 mm) y transportan un total de 3200 l/s, para asistir a una población de aproximadamente 490.000 habitantes, que puede ascender a casi 700.000 personas en temporadas de asueto con la afluencia de vacacionistas (cifras estimadas para el año 2012).

¿ Cómo se construye?
El transporte se lleva a cabo desde un embalse ubicado en tierra firme, atravesando una zona acuática, la cual se construye con un sistema de tuberías de HDPE con contrapesos de concreto reforzado que se instalan de manera solidaria a lo largo de la tubería. Estos acueductos submarinos, deben ser construidos por medio de tramos largos de tuberías soldadas de manera continua con sus extremos bridados, de longitudes aproximadas entre 300 y 500 m, los cuales se preparan en tierra y posteriormente son llevados flotando hasta la zona de instalación para hundirlos sobre el lecho marino.

 

Los tramos largos son conectados entre sí por medio de bridas, tornillería de acero inoxidable y empaques de alta presión, que permiten asegurar la estanqueidad del sistema. Para asegurar una protección adecuada del acueducto, es necesario efectuar un zanjado submarino para enterrar la tubería y dejarla fuera del alcance de las corrientes marinas y de posibles choques con anclas o arrastres con redes de pesca, sobre todo a profundidades inferiores de 10 m en donde se alcanzan mayores magnitudes de corrientes marinas capaces de afectar la estabilidad del sistema.

Para el diseño de un acueducto submarino debe contarse con los estudios de corriente y de batimetría que permitan conocer con detalle las variables necesarias para hacer los cálculos estructurales y escoger la ruta más adecuada para posicionar la tubería sobre el lecho subacuático. Particularmente en los acueductos submarinos (a diferencia de los emisarios submarinos) se debe contar con sistemas de amortiguadores, los cuales forman parte de los contrapesos de concreto para limitar los esfuerzos que puedan producirse por la expansión de la tubería al incrementarse la presión interna del sistema.

Largos tramos en

grandes diámetros

ELINSUBCA,  aporta su experiencia y conocimiento en la instalación de Tuberías Submarinas de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) con el apoyo de la prestigiosa fábrica Noruega de Pipelife, para el suministro de tuberías en la modalidad Largos Tramos en Grandes Diámetros, a distintos proyectos a ser desarrollados en la costa Atlántica de países latinoamericanos y caribeños.

La manufactura de las tuberías, se hace en pared sólida, hasta diámetros de 2.500 mm, por medio de la extrusión continua directa al océano, gracias a la estratégica ubicación de la planta de Pipelife  Norge AS a orilla del mar. Los tramos de tuberías son preparados en longitudes de hasta de 550 m , sellando sus extremos con bridas estancadas, para ser remolcadas y entregadas a su destino final donde serán instaladas  por el contratista.

El método de remolque es ejecutado directamente por la fábrica, siendo eficaz y seguro, con más de 50 años de experiencia ejecutando distintos proyectos de gran envergadura alrededor del mundo. Este sistema proporciona grandes ventajas en la disminución de tiempo y de costos de ejecución en proyectos de Emisarios, Tomas y Acueductos Submarinos.