Aplicación de válvulas agrupadas en redes de agua

(Artículo publicado en la Revista Obras Urbanas número 82)

Utilidad de sistemas compactos en valvulería del tipo de compuerta a incorporar en redes e instalaciones de agua, frente a uso convencional de aplicación de las válvulas de formato simple (larga o corta).

Javier M. Elizondo Osés; Elizondo Asesor de Agua
www.elizondoasesordeagua.com

Las válvulas de compuerta usadas en los sistemas de suministro y distribución de agua se presentan en dos tipos de formatos, en cuanto a su longitud. Modelo largo (F5) y modelo corto (F4). Lo primero que tiene que hacer cualquier proyectista, instalador o mantenedor, es no usar los modelos largos de no ser estrictamente necesario, ya que lo único que estará haciendo es encarecer la instalación, por el propio incremento de coste de la válvula F5 frente a la F4 (menor material, menor coste) y por el coste derivado del incremento que pudiera resultar de la ocupación de espacio que implicará las dimensiones de las arquetas de registro, sean simples o de nudos, como, asimismo de las cámaras de las instalaciones como depósitos y bombeos.

Los modelos largos son muy útiles, y necesarios, cuando se aprovechan para constituir los modelos de salidas derivadas desde el propio cuerpo de la válvula, bien sea el formato denominado de “bypass” (Figura 1; salidas derivadas de ambos lados de la compuerta, que normalmente son de 1” – con ejemplo de aplicación a acometida de abastecimiento e incendios y su control-) o el denominado de “salidas paralelas” (Figura 2; salidas derivadas de los dos laterales del cuerpo de modo previo a la compuerta, que hoy se disponen en el mercado con la posibilidad de poder ejecutar hasta 4 salidas -2″ laterales a cada uno de los 2 lados de la compuerta, pudiendo conseguir una multiplicidad de aplicaciones).

Figura 1 Válvula bypass y ejemplo aplicación en acometida incendios+servicio

Figura 2 válvula de salidas paralelas

La válvula denominada de “bypass” es una transición, a pequeña escala, de la utilización de bypass en las válvulas de compuerta de gran formato (ver fotografías de la carátula) para compensar los empujes (de muy alto valor) sobre la compuerta en las operaciones de apertura, tras su cierre para vaciar el lado correspondiente de cara a ejecutar labores de mantenimiento correctivo o preventivo. En ese momento, la compuerta de la válvula se encuentra con un lado sin presión y el otro con la presión de servicio, por lo que la resultante del empuje, sobre ella, genera la realización de grandes pares de fuerza sobre el eje para lograr vencer el empuje y poder abrir (con los consiguientes riesgos sobre él). Para hacer una apertura sin tensiones, se abre primero la válvula del bypass, para llenar y poner en presión el lado vacío, de modo que los empujes quedan compensados y, entonces, se puede realizar la apertura de la válvula principal sin ningún problema, pasando a cerrar la de bypass.

El modelo de “salidas paralelas” es el siguiente escalón del desarrollo de la de “bypass”, pensada para poder implementar las mismas utilidades de esta en cuanto a mayores diámetros (hasta 2”) y generar otras aplicaciones muy útiles para la concentración de usos (figura 3), eliminación de construcciones tradicionales que generan ocupaciones innecesarias y actuaciones sobre las tuberías generales, y reducción de espacios de ocupación.

Figura 3 Ejecución convencional de acometidas y planteamiento de mejora con válvulas de salidas paralelas

Sus aplicaciones pueden ser múltiples. Desde la agrupación de todas las acometidas a una propiedad (incendios + servicios -incluyendo la posibilidad de control de fraudes del mismo modo que hemos visto para el control de obras-) en un mismo registro (obsérvese en la figura 3 la diferencia entre el formato convencional y el resultado de aplicar este tipo de válvulas de agua), pasando por su utilización en redes de distribución urbanas para eliminar las tomas directas a las tuberías mediante collarines – figura 4a y 4b – (al final estamos taladrando la tubería general de distribución y creando puntos críticos de cara a averías y/o fugas, con la necesidad de cortar el suministro para poder arreglarlas) -figura 4a, 4b y 5-, como posibilitando la constitución de suministros alternativos, tanto para la propia red como para las acometidas individuales de edificios y comercios o pequeñas industrias, de acometidas pequeñas, con necesidad de mantener su suministro para no paralizar su negocio (figura 6).

Figura 4a Esquemas en red urbana, con aplicación convencional y con válvulas de salidas paralelas

Figura 4b Protecciones de suministros en redes de distribución a acometidas, y de acometidas individuales

Figura 5 Ejecuciones reales con válvulas de alidas paralelas

Figura 6 Protección de suministro en acometidas

Estas aplicaciones, en cuanto a la reducción de espacio pueden verse apoyadas en la constitución de nudos por modelos de válvulas integradas con su respectiva “Te”, las llamadas “válvulas Te” (figura 07 y 08), consiguiendo menores dimensiones tanto en longitud como en anchura.

Figura 7 Modelo y aplicaciones con “válvulas de té»

Figura 8 Aplicación en nudo con válvulas Te”

Del mismo modo, la utilización de Juntas de Desmontaje (JD) (ver figura 09) en lugar de las tradicionales bridas enchufe (BE), no solo nos permitirá reducir espacio, sino que nos dará una ventaja incuestionable relativa a no encontrarnos con problemas insalvables (que nos lleven a realizar picados de muros y/o cortes de tuberías) por haberse montado a tope contra el interior de su cabeza. La Junta de Desmontaje siempre es desplazable y, aun en el caso de un montaje a tope del extremo del tubo contra la brida de la pieza anexa, nos permitirá observar esa circunstancia y poder cortar el tubo ligeramente, para poder desmontar, sin afectar nada y pudiendo volver a montar de nuevo sin más requerimientos.

Figura 9 Juntas de desmontaje

Otra de las piezas auxiliares que nos va a permitir montajes más precisos, sin tener que recurrir a ampliaciones para poder casar ángulos de desvío que no contemplan los codos tradicionales (normalmente de 90º -1/4-, 45º -1/8-, 22º -1/16-, y 11º -1/32-), es la denominada “angulador” o “de ajuste oblicuo”. Esta pieza, a colocar entre bridas, permite desvíos de hasta 8º. Este ángulo, unido a las desviaciones posibles de juntas (en diámetros del entorno de las válvulas de agua que estamos tratando) de 3º, permite cubrir los ángulos por debajo de los 11º de los codos tradicionales. Lo que puede parecer una simpleza, se convierte en un ahorro elevado en excavaciones o dimensiones de arqueta, cuando nos encontramos con el problema, frente a un coste de pieza irrisorio en la comparación (figuras 10 y 11).

Figura 10 Angulador o Anillo de ajuste oblicuo

Figura 11 Aplicación en obra Angulador o Anillo de ajuste oblicuo

Todas las ventajas y aplicaciones, de las válvulas de agua comentadas, se multiplican con la utilización de los sistemas de agrupamiento de válvulas, denominadas comúnmente como “Multiválvulas”. Estos elementos se constituyen por un cuerpo central (más reducido que una “Te BBB” o una “Cruz BBBB”) desde el cual salen las válvulas directamente. En el mercado existen varias empresas que las comercializan, si bien la mayoría lo hacen para formatos de válvulas de igual diámetro, con lo cual sus ventajas se ven ostensiblemente reducidas en el momento en que se necesitan válvulas de distintos diámetros. Las “Multiválvulas” que se proponen aquí, con rangos hasta de 300mm (rango más que suficiente, para la mayoría de los montajes con válvulas de compuerta, en redes e instalaciones), son aquellas que pueden disponerse para salir directamente del cuerpo central con distintos diámetros (bajo pedido), cuyas válvulas pueden contemplarse en modelos cortos o largos con salidas paralelas para distintos usos (bajo pedido).

A este tipo de modelo inicial (figura 12), se le dispuso de una salida vertical (en unos modelos de 80 o 100mm, y en otros hasta de 300mm) que permite hasta una quinta salida para acometida o
para montajes de ventosas y vaciados (cambiando la posición del montaje del cuerpo -bajo pedido- Figura 13) e incluso de hidrantes -si se quiere aprovechar para esta implantación-.

Figura 12 Modelo inicial multiválvula

Figura 13 Multiválvula aplicación 5 vías (4 laterales y vaciado montando cuerpo a la inversa)

Esta quinta salida, puede ser montada también con válvulas de salidas paralelas (figura 14), con lo que las prestaciones de número de usos se multiplican, quedando ubicados todos en la misma arqueta de registro, de dimensiones mínimas frente a cualquier montaje convencional, logrando reducciones de costes, en el conjunto de la implantación, muy elevadas (figura 15).

Figura 14 Aplicación de multiválvula con válvulas de salidas paralelas

Figura 15 Aplicación en nudo complejo de multiválvula 5 vías con válvulas de salidas paralelas

Como puede verse en la figura 16, los montajes convencionales de nudos, por muy sencillos que puedan ser, siempre llevan a mayores ocupaciones de espacio, con la consiguiente repercusión en todo lo relacionado con excavaciones, dimensiones de arquetas, accesos, rellenos y reposiciones, que hace que el posible desfase de coste en materiales a favor del montaje convencional (solo en casos sencillos), se vea finalmente superado por el sobrecoste en el del montante global de la obra, a favor del sistema compacto.

Figura 16 Ejecuciones convencionales ocupación espacio

Teniendo en cuenta, además, el que se puede objetivar el montaje de modo acorde a la necesidad, en todo momento (figura 17).

Figura 17 Obras convencionales y planteamientos de reducción espacio con multiválvulas

Al margen que, cuando se establece una comparativa, debe tenerse en cuenta todo, y factores como la eliminación de juntas de bridas, junto con el pequeño material para su ensamblaje (tornillería y juntas de estanquidad) y la mano de obra suplementaria para montar el nudo convencional, no se suelen tomar en consideración, siendo la mano de obra, por ejemplo, un factor fundamental (figura 18).

Figura 18 Reducción de mano de obra y material con la aplicación de multiválvulas

En definitiva, los diseños de nudos con piezas convencionales, por no usar los sistemas compactos, a nada que se cambien diámetros o se necesiten derivaciones suplementarias, suelen contemplar un número de piezas del todo innecesarias, gravando costes importantes a la implantación final, como los que hemos destacado anteriormente (figura 19).

Figura 19 Impacto global acusado en costes y ocupación espacio con sistemas convencionales

No solo es la cuestión de costes lo que debe prevalecer en un diseño. La ocupación de espacio es un factor que debiera ser clave y tenido en cuenta desde inicio del planteamiento de obra (fase de proyecto). Fundamentalmente en ámbito urbano, donde la proliferación de servicios lo hace imprescindible, en base a evitar afecciones y cambios de planteamientos en obra, que -al margen
de los imprevistos correspondientes- hacen que los espacios ocupados sean todavía mayores y problemáticos para otras implantaciones (de cualquier servicio) que puedan necesitarse desarrollar a futuro (figura 20). Incluso me atrevería a decir, que debiera ser una premisa exigida por el Área de Urbanismo de los Ayuntamientos.

Figura 20 Ocupación innecesaria de espacio urbano con la aplicación de nudos convencionales

Lo que no tiene sentido es el que se dispongan estos sistemas para aplicar utilidades erróneas (conceptos mal interpretados, como es el caso de la figura 21a, respecto a la recirculación del agua de  los vasos de un depósito, para que se mantenga la homogeneidad del cloro residual en salida a consumo, evitando zonas “ciegas”), y no se apliquen, por la misma empresa de servicios, donde realmente es necesario, usando siempre sistemas convencionales. En definitiva, costes innecesarios en los distintos ámbitos por aplicación de criterios contrarios.

Figura 21a Uso innecesario de multiválvula 3 vías en vaciado depósitos de 2 vasos

La utilidad real de este tipo de válvulas múltiples en vaciados de depósitos, obedece a razones de SEGURIDAD, tal y como se indica en la figura 21b.

Figura 21b Utilidad real del uso de válvulas múltiples en vaciado depósitos por razones de seguridad

Los inconvenientes que se suelen expresar por los proyectistas y/o empresas, de modo reiterativo, para excusar -de modo simple- las implantaciones de los sistemas compactos son (en mi experiencia directa, de muchos años, con sus comentarios), por una parte, que este tipo de material “tarda mucho tiempo en servirse” y, por otra parte, “que no permite cambios en obra”. Estas dos afirmaciones obedecen, simplemente, a dos cuestiones básicas:

1. Por un lado, a una mala gestión en relación con esperar a realizar los pedidos, en vez de hacer la solicitud del material en el mismo momento del acta de replanteo de inicio de obra (incluso desde el mismo momento de la firma del contrato -en caso de cualquier problema, la empresa contratante tendrá que responder del pago de ese acopio-), ya que no puede pretenderse (como no se hace para cualquier otro material) pedirlo cerca del momento de necesitarse su implantación en el transcurso de la obra. Además, obviamente, las empresas fabricantes, ante el incremento general de demanda de este tipo de artículo, ya se preocuparán de adaptar sus procesos de fabricación, acopio y montajes, para dar respuesta a la demanda en un tiempo cada vez mejor, para ser  competitivos.

2. Por otro lado, a un mal estudio para la confección del proyecto. Si este está bien definido, no tienen por qué sufrirse cambios en la disposición de salidas (dimensiones) de un nudo, que es el único factor que puede crear el “supuesto” problema. Problema que se solventaría, en todo caso, en el reenvío al fabricante para el cambio oportuno (tanto en el caso de los de tipo de válvulas roscadas al cuerpo de la multiválvula, como en los que contemplan las uniones mediante bridas, para no hacerlo en obra y poder mantener la garantía de estanquidad … aunque en el segundo caso, si se asume esa manipulación en obra -por su sencillez- se puede optar a solicitar las piezas de cambio y ejecutarlo in situ). En cualquier caso, los fabricantes ya se preocuparán (es su negocio) de crear las mejores opciones para que esta cuestión no sea, en ningún caso, un inconveniente para el cliente, bien ejecutando en tiempo mínimo el cambio y nuevo envío o desplazando a su servicio técnico a la obra (en ambos casos, es obvio -salvo políticas de empresa- con los consiguientes costes, ya que no es su culpa)

Otro de los factores que debiera tenerse en cuenta como fundamental, para la implantación/exigencia normativa por todas las empresas de servicio, es el criterio de que en todos los nudos desarrollados (ya sea con los propios sistemas compactos o con los diseños convencionales) se construya un punto de acceso al interior del nudo (vertical, en la clave superior), para que se puedan introducir por él -para cualquier vía- sistemas de limpieza (a presión, granizado de hielo, etc.), de escariado (rascadores o “pigs”), de inspección de estado (CCTV), de inspección de fugas (sistemas de tipo Smart Ball de avance sin retenedor o sistemas con avance “sujetado”) o de rehabilitación para enfrentar cualquier necesidad y dar una vida útil a muy largo plazo de las tuberías, sin proceder a renovaciones (mangas para agua potable a polimerizar, entubaciones con formatos plegados, sistemas de proyección, etc.), para todas las operaciones de mantenimientos, correctivos o preventivos, que sean necesarios. El coste suplementario, de esta entrada, será ínfimo/despreciable, para las ventajas que aportará, además de poder ser útil para cualquier necesidad de instalación de protección (“ventosa”), a desmontar de modo simple en el momento de necesitarse su utilización para los fines indicados. Este tipo de utilidad, ya se puede obtener directamente con la salida vertical que disponen algunos fabricantes en sus grupos compactos (multiválvulas), siendo recomendable que, quien no lo tenga, de el paso para conseguir – según dimensiones del cuerpo- entradas de la mayor dimensión posible para esas utilidades (con disposición de reducciones para el acople de los elementos necesarios para uso sistemático -figura 22-).

Figura 22 Multiválvulas con salida vertical posibilitando accesos elementos mantenimiento (limpieza e inspecciones de cualquier tipo) y sistemas de rehabilitación por interior de las tuberías

No quiero terminar sin indicar que, no solo la utilización de los sistemas más útiles y eficientes (eficaces y de menor coste del sistema global) y de calidad garantizada, hacen la obra óptima, si perdemos de vista el concepto de ética profesional,  y competencia, en los conceptos de desarrollo cuidadoso y protección de los elementos (figura 23 y 24), así como de estado final (figura 24), pensando en todo momento en el mantenedor que tendrá que actuar, y en la imagen que se da, que va a redundar en beneficio de la contrata, si se actúa convenientemente…. del mismo modo que en sentido contrario si se actúa de modo indebido… cuestión que, de todos modos, es achacable – inexcusablemente- a la permisividad de las Direcciones de Obra y sus controles/controladores in situ.

Figura 23 Protección de tornillerías con cinta de tipo graso atada con alambre plastificado

Figura 24 Protección de los nudos con carácter previo a la construcción de arquetas

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