

El revestimiento de tuberías curado in situ ( CIPP , por sus siglas en inglés) es un método de rehabilitación sin zanja que se utiliza para reparar tuberías existentes. Consiste en un revestimiento sin juntas ni costuras dentro de una tubería ya existente. Como uno de los métodos de rehabilitación más utilizados, el CIPP se aplica en tuberías de alcantarillado, agua, gas, productos químicos y calefacción urbana con diámetros que oscilan entre 0,1 y 2,8 metros (2 a 110 pulgadas).
El proceso CIPP consiste en insertar y colocar un revestimiento de fieltro en una tubería preexistente que se va a reparar. La resina del revestimiento se expone a un agente de curado para endurecerla y que se adhiera a las paredes internas de la tubería. Una vez curado por completo, el revestimiento funciona como una tubería nueva.
Proceso
Instalación
Un tubo de fieltro impregnado de resina , hecho de poliéster , tela de fibra de vidrio, fibra de carbono extendida u otra sustancia impermeable a la resina, se inserta o se tira a través de una tubería dañada, generalmente desde un punto de acceso aguas arriba, como una alcantarilla o una excavación. (Es posible insertar el revestimiento desde un punto de acceso aguas abajo, pero esto es más arriesgado). La tecnología CIPP se considera una tecnología sin zanja , lo que significa que normalmente se requiere poca o ninguna excavación, para un método potencialmente más rentable y menos perjudicial que los métodos tradicionales de reparación de tuberías de "excavar y reemplazar". El revestimiento se inserta utilizando presión de agua o aire, aplicada a través de recipientes a presión, andamios o una "unidad de virutas".
Curación
Las tuberías curadas in situ requieren que su resina se cure después de la instalación para alcanzar su máxima resistencia, mediante agua caliente o vapor o, si se utiliza un tubo de fibra de vidrio, mediante luz ultravioleta. A medida que la resina se cura, se forma una tubería de reemplazo ajustada, sin juntas y resistente a la corrosión . Las acometidas, si las hay, se pueden reconectar desde el interior de la tubería de mayor diámetro recién formada, cortando aberturas de reemplazo con dispositivos de corte controlados robóticamente, y luego sellándolas con materiales CIPP especialmente diseñados, conocidos como "sombreros de copa". Las resinas utilizadas suelen ser poliéster para el revestimiento de la línea principal y epoxi para las líneas laterales. Dado que todas las resinas se contraen (las resinas epoxi se contraen mucho menos que las versiones de poliéster y éster vinílico) y debido a que es imposible adherirse a una línea de alcantarillado con grasas, aceites y residuos, siempre se crea un espacio anular alrededor del nuevo revestimiento CIPP, entre este y la tubería existente. Algunos espacios son lo suficientemente grandes como para requerir trabajos adicionales para evitar que el agua se desplace a través de ellos y vuelva a entrar en el flujo de residuos, por ejemplo: inserción de material hidrófilo que se hincha para llenar el vacío; revestimiento de toda la conexión y la tubería principal con juntas de reparación continua (reparación YT); y reparaciones puntuales colocadas en los extremos de la tubería principal.
Historia
Concepción
En 1971, Eric Wood implementó la primera tecnología de tuberías curadas in situ en Londres , Inglaterra . Denominó al proceso CIPP « insitu form» , derivado del latín que significa «formar en el lugar». Wood solicitó la patente estadounidense n.º 4009063 el 29 de enero de 1975. La patente fue concedida el 22 de febrero de 1977 y fue comercializada por Insituform Technologies hasta que pasó a ser de dominio público el 22 de febrero de 1994.
Implementación
El proceso comenzó a utilizarse en aplicaciones residenciales y comerciales en Japón y Europa en la década de 1970 y para aplicaciones residenciales en los Estados Unidos en la década de 1980. [ 1 ]
Ventajas
Por lo general, el revestimiento CIPP no requiere excavación para rehabilitar una tubería con fugas o con problemas estructurales. (Dependiendo del diseño, puede ser necesaria una excavación, pero el revestimiento suele instalarse a través de una alcantarilla u otro punto de acceso existente). El revestimiento CIPP tiene un interior liso y sin juntas.
Desventajas y limitaciones
Excepto para tamaños muy comunes, los revestimientos no suelen estar en stock y deben fabricarse específicamente para cada proyecto. [ 2 ] El CIPP requiere derivar la tubería existente mientras se instala el revestimiento, lo que puede ser inconveniente ya que, dependiendo del diámetro y del sistema utilizado (vapor, agua o UV), el curado puede tardar de una a 30 horas y debe ser cuidadosamente monitoreado, inspeccionado y probado. Las obstrucciones en la tubería existente, como las derivaciones laterales sobresalientes, deben eliminarse antes de la instalación. El CIPP no siempre es más económico que métodos similares como el hormigón proyectado , la tubería termoformada , la tubería de ajuste preciso , la tubería enrollada en espiral y el revestimiento deslizante . El proceso CIPP puede liberar agentes químicos al medio ambiente circundante. El material de revestimiento más común, una tela de fieltro no tejida, no se adapta bien a las curvas sin arrugarse ni mantiene la redondez al rodear esquinas. Una vez que una línea se repara con el método CIPP, ya no se puede limpiar con cables o serpientes; en su lugar, se debe utilizar chorro de agua a alta presión (hidrojet).
Garantía de calidad y control de calidad
Es necesario realizar pruebas en las instalaciones CIPP para confirmar que los materiales utilizados cumplen con los requisitos de obra e ingeniería. Dado que las condiciones del terreno y del entorno, así como la pericia del personal, pueden influir en el éxito o el fracaso del ciclo de curado, las pruebas suelen ser realizadas por laboratorios externos y deben ser solicitadas por el propietario.
Las muestras deben ser representativas del entorno de instalación, ya que el revestimiento se instala en el suelo. Se deben usar sacos de arena húmedos alrededor de la restricción de donde se extraerá la muestra de prueba. Como con cualquier preparación de especímenes para un ensayo de materiales, es importante no afectar las propiedades del material durante el proceso de preparación de la muestra. La investigación ha demostrado que la selección de la muestra de prueba puede tener un efecto significativo en los resultados de las pruebas de flexión del CIPP. Una presentación técnica [ 3 ] en la Conferencia de Infraestructuras Municipales CERIU INFRA 2012 en Montreal describió los resultados de un proyecto de investigación que examinó los efectos de la preparación de la muestra de prueba en las propiedades de flexión medidas. Las muestras de prueba para el ensayo de flexión ASTM D790 deben cumplir con las tolerancias dimensionales de ASTM D790.
La industria norteamericana de revestimientos de tuberías con aislamiento de hormigón (CIPP) se ha estandarizado según la norma ASTM F1216, que utiliza probetas orientadas paralelamente al eje de la tubería, mientras que Europa utiliza la norma EN ISO 11296-4, con probetas orientadas en sentido circunferencial. Diversos estudios han demostrado que los resultados de las pruebas de flexión del mismo material de revestimiento suelen ser inferiores cuando se determinan utilizando la norma EN ISO 11296-4 en comparación con la ASTM F1216.
Incidentes ambientales, de salud pública y de infraestructura
Las pruebas realizadas por el Departamento de Transporte de Virginia [ 4 ] e investigadores universitarios [ 5 ] entre 2011 y 2013 mostraron que algunas instalaciones de CIPP pueden causar toxicidad acuática. [ 6 ] Una lista de incidentes ambientales, de salud pública y de infraestructura causados por instalaciones de CIPP hasta 2013 fue publicada por el Journal of Environmental Engineering . [ 7 ] En 2014, investigadores universitarios [ 5 ] publicaron un estudio más detallado en Environmental Science & Technology [ 8 ] que examinó la toxicidad química y acuática del condensado de CIPP, así como la lixiviación química de las instalaciones de CIPP en alcantarillas de aguas pluviales en Alabama. [ 9 ] En este nuevo informe se reportaron incidentes adicionales de contaminación ambiental del agua y del aire que no se habían descrito previamente en otros lugares.
En 2017, CALTRANS apoyó a investigadores universitarios [ 10 ] que examinaron los impactos en el agua causados por los CIPP utilizados para reparaciones de alcantarillas de aguas pluviales. [ 11 ]
En abril de 2018, un estudio financiado por seis agencias estatales de transporte (1) recopiló y revisó incidentes de contaminación de aguas superficiales relacionados con CIPP a partir de datos reportados públicamente; (2) analizó los impactos de CIPP en la calidad del agua; (3) evaluó las prácticas de construcción actuales para instalaciones de CIPP según lo informado por las agencias estatales de transporte de EE. UU.; y (4) revisó los estándares, libros de texto y documentos de guía actuales. [ 12 ] [ 13 ] En 2019, otro estudio financiado por estas agencias identificó acciones para reducir la liberación de sustancias químicas de los sitios de fabricación de CIPP con luz ultravioleta (UV). [ 14 ]
Con unas especificaciones de diseño de ingeniería adecuadas, procedimientos de instalación por parte del contratista y una supervisión de la construcción correctas, es probable que muchos de estos problemas se puedan prevenir.
Preocupaciones por la seguridad de los trabajadores y del público
El 26 de julio de 2017, investigadores de la Universidad de Purdue publicaron un estudio revisado por pares en la revista Environmental Science & Technology Letters de la Sociedad Química Estadounidense sobre las emisiones de materiales recolectadas y analizadas de instalaciones CIPP curadas con vapor en Indiana y California. [ 15 ] Para facilitar el acceso del público y de la comunidad de trabajadores de CIPP al estudio, los autores crearon un sitio web y publicaron su trabajo en acceso abierto, disponible para su descarga gratuita. Profesores de la Universidad de Purdue también comentaron el estudio y solicitaron cambios en el proceso para proteger mejor a los trabajadores, al público y al medio ambiente. [ 16 ]
El 25 de agosto de 2017, la Asociación Nacional de Empresas de Servicios de Alcantarillado, Incorporada ( NASSCO ), una organización sin fines de lucro (501c6) dedicada a "mejorar la tasa de éxito de todos los involucrados en la industria de rehabilitación de tuberías a través de la educación, los recursos técnicos y la defensa de la industria", publicó un documento en su sitio web [ 17 ] que planteaba varias preocupaciones importantes y preguntas sin respuesta con respecto al estudio y su mensaje. Posteriormente, NASSCO envió una carta a los investigadores, quienes respondieron. [ 18 ]
El 22 de septiembre de 2017, NASSCO anunció que financiaría y coordinaría una evaluación de datos y estudios previos, y un estudio adicional [ 19 ] y análisis de posibles riesgos relacionados con el proceso de instalación y curado de CIPP. Más adelante en septiembre, NASSCO publicó una solicitud de propuestas para "revisar publicaciones recientes que proponen la presencia de sustancias químicas orgánicas y otra literatura disponible relacionada con las emisiones asociadas con el proceso de instalación de CIPP, y un alcance de servicios para muestreo y análisis adicionales de emisiones durante la instalación en campo de CIPP utilizando el proceso de curado con vapor". La solicitud identificó específicamente que el proyecto revisaría estudios realizados por el Departamento de Transporte de Virginia , el Departamento de Transporte de California y la Universidad de Purdue.
A nivel federal y estatal, en septiembre de 2017, el 26 de septiembre, el Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) de EE. UU. publicó una contribución en su blog científico sobre los riesgos de exposición por inhalación y dérmica asociados con las reparaciones de tuberías de alcantarillado sanitario, pluvial y de agua potable . [ 20 ] En septiembre de 2017, el Departamento de Salud Pública de California emitió un aviso a los municipios y funcionarios de salud sobre las instalaciones de CIPP. Una de las varias declaraciones en este documento fue que "los municipios, ingenieros y contratistas no deben decirles a los residentes que las exposiciones son seguras". [ 21 ]
El 5 de octubre de 2017, la Asociación Nacional de Salud Ambiental patrocinó un seminario web sobre los riesgos que implica para los trabajadores y residentes la reparación de tuberías mediante el método de curado in situ. El video se puede encontrar aquí. [ 22 ] Se han planteado varias preguntas [ 23 ] sobre el seminario web y el estudio, y se han registrado comentarios por parte de miembros de la industria.
El 25 de octubre de 2017, un trabajador de CIPP de 22 años falleció en una obra de alcantarillado sanitario en Streamwood, Illinois. [ 24 ] La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU . (OSHA) concluyó su investigación en abril de 2018 e impuso una sanción a la empresa. La exposición a sustancias químicas fue un factor que contribuyó al fallecimiento del trabajador.
En 2018, NASSCO financió un estudio sobre las emisiones químicas de seis instalaciones CIPP. [ 25 ] En 2020, se completó el estudio. [ 26 ] Se identificaron algunos lugares y tareas de los trabajadores que podrían generar preocupación por la exposición a sustancias químicas y se proporcionaron recomendaciones para el lugar de trabajo.
En 2019 y 2021, el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU. publicó evaluaciones de seguridad de sitios de trabajo de CIPP con UV, vapor y agua caliente. Una empresa de CIPP con UV fue la primera en contactar a NIOSH. Los resultados del estudio indicaron varias condiciones de exposición química de los trabajadores que excedían los límites recomendados, y esta agencia federal de EE. UU. recomendó varias acciones para reducir las exposiciones de los trabajadores. [ 27 ] Dos años después, NIOSH publicó los resultados de un estudio de un sitio de trabajo de CIPP con vapor y agua caliente. [ 28 ] Los resultados indicaron varias condiciones de exposición química de los trabajadores que excedían los límites recomendados. La agencia federal de EE. UU. recomendó varias acciones para reducir las exposiciones de los trabajadores.
En 2020, el Departamento de Salud de Florida publicó su propia hoja informativa sobre CIPP para los municipios y departamentos de salud. [ 29 ] El documento explicaba el proceso de CIPP, las preocupaciones de salud, los productos químicos utilizados y creados, cómo las personas que viven cerca pueden protegerse de la exposición y las consideraciones sobre biomonitoreo y análisis de sangre después de la exposición.
En 2022, los investigadores hicieron varios descubrimientos adicionales. En el Journal of Hazardous Materials , un estudio financiado por el Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental y la Fundación Nacional de Ciencias reveló que la presión del CIPP hace posible el retroceso de agua de lavabos e inodoros en edificios cercanos y proporcionó recomendaciones para los servicios de emergencia y los funcionarios de salud. [ 30 ] Más tarde ese año, un estudio en el Journal of Cleaner Production reveló que al modificar la carga del iniciador, un ingrediente en las resinas CIPP de base térmica, el potencial de contaminación del proceso podría reducirse en un 33-42%. Sin embargo, también se encontró que la resina CIPP sin estireno contenía estireno debido a la manipulación en la planta de procesamiento de resina. [ 31 ] En octubre, los investigadores descubrieron que el CIPP a base de vapor crea y emite nanoplásticos al aire durante la fabricación de plástico. [ 32 ] Los resultados de estas investigaciones ayudan a comprender mejor los riesgos de seguridad laboral, seguridad de los transeúntes y contaminación ambiental asociados con las prácticas actuales, y también mejoran la tecnología y la práctica para reducir las consecuencias indeseables.
Véase también
Referencias
- ↑ "Pipers eligen epoxi para tapar pequeños agujeros" . The Washington Post . 5 de octubre de 2002. Archivado del original el 22 de octubre de 2012. Consultado el 29 de diciembre de 2008 .
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Enlaces externos
- Nueva investigación sobre CIPP publicada por una revista científica
- Información sobre la patente estadounidense n.º 4009063.
- Tubería
- Tecnología sin zanjas