Limpieza, calibración, localización de daños y prueba de hermeticidad de ductos para fibra óptica
Escrito por: Octavio Alvarez. Director General de ACR Roaltec
Introducción
Durante el proceso de tendido de ducto, relleno de microzanja y colocación de registros, es común que se acumulen residuos de agua, tierra, piedras y otros agentes dentro del ducto. El proceso de compactación de la microzanja, sobre todo si se hace con material producto de la excavación con granulometría no controlada, puede llegar a dañar el ducto, ocasionando aplastamientos y obstrucciones. Adicionalmente, acoplamientos mecánicos intermedios entre dos registros, podrían también estar mal instalados o no tener suficiente resistencia a la presión, ocasionando que no sean herméticos. En algunas ocasiones, los ductos previamente instalados no reúnen las condiciones de espesor de pared, resistencia al aplastamiento y presión de trabajo, factores que podrían complicar, y en el peor de los casos, impedir que el cable de fibra óptica pueda ser instalado.
El procedimiento descrito en este documento, conocido como prueba de vías o “mandrilado”, que debe realizarse previo a la instalación del cable de fibra óptica, tiene los siguiente objetivos:
a) Eliminar los residuos de agua y cualquier agente externo dentro del ducto, previo a la instalación del cable óptico.
b) Comprobar que el ducto subterráneo sea continuo en su longitud y que su sección transversal no presente variaciones causadas por deformaciones o aplastamiento de su pared, así como localizar, para su inmediata reparación, cualquier obstrucción o acoplamiento defectuoso que signifique un riesgo potencial para el cable de fibra óptica durante su instalación.
c) Confirmar la hermeticidad del conjunto ducto-acoplamiento, a lo largo de toda su longitud, para que la presión no se pierda y se pueda establecer el flujo de aire, necesario para el proceso de instalación.
Equipo, herramientas y material necesario
Para llevar a cabo este procedimiento, se requieren los siguientes elementos:
1) Esponjas de hule espuma cilíndricas, de dos veces el diámetro interior del ducto ( ø 80 mm) a probar y aproximadamente 12 - 15 cm de largo.
2) Compresor portátil con rango de presión de 4 bar (58 psi) a 12 bar (174 psi) y flujo de aire de 1 m3/min (35.3 cfm) a 10 m3/m (353 cfm).
3) Unidad de regulación de presión, compuesta por: Regulador de presión con válvula de alivio, manómetro, válvula de control y conectores rápidos de garra en ambos extremos, montada sobre tripié altura ajustable.
4) Manguera de conexión del compresor a la unidad de regulación de presión equipada con conectores rápidos de garra en cada extremo.
5) Manguera de conexión de la unidad de regulación de presión al ducto con conectores rápidos de garra en cada extremo.
6) Conector mixto para conectar manguera y ducto, con conector de garra para la manguera y conector roscable para el ducto de 40 mm ø.
7) Tapón para ducto de 40 mm de ø exterior (para la prueba de hermeticidad).
8) Dispositivo amortiguador para recibir el misil o calibrador, 40 mm ø exterior (para la calibración).
9) Lubricante especial de soplado de ducto (Prelube 2000).
10) Calibrador o misil de 28 mm de diámetro con rondanas de 33-34 mm diámetro (según dibujo anexo).
11) Unidad de detección, compuesta de: transmisor de radio especial para calibrador o misil, 33 kHz y Bastón detector de señales de radio @ 33 kHz.
12) Cortadora de ducto.
13) Coples herméticos, capacidad 10 bar (145 psi) para ducto 40 mm ø para registros intermedios (reutilizables).
Limpieza del ducto
La limpieza del ducto es muy importante pues, en primer lugar, permite asegurarnos que la longitud a preparar para la calibración, se encuentra libre de residuos de agua, lodo, piedras, etc.
El proceso es muy sencillo: con ayuda del compresor, se soplan 2 o 3 esponjas cilíndricas, cuantas veces sea necesario, hasta que el conducto quede limpio.
Calibración
Se recomienda realizar la calibración en un periodo de 2 a 6 semanas después del tendido de los ductos, pues después de este periodo, las deformaciones se habrán estabilizado a un 90%.
La unidad de calibración consta de tres partes principales:
1. La unidad reguladora de presión, que permite limitar la velocidad de soplado del misil o calibrador a través del ducto.
2. El dispositivo amortiguador, que se coloca en el punto final del ducto. Su función es frenar la velocidad del misil y recibirlo suavemente al final de la operación, evitando que se dañe.
3. El sistema de localización, que consiste en un transmisor de radio (que se coloca dentro del misil) y un bastón detector. Si el misil o calibrador (con el transmisor dentro), se llegara a detener en una obstrucción del ducto durante su envío, el bastón de localización, permitirá ubicar la posición exacta del mismo a lo largo del tramo que se esté probando.
Preparación de la calibración
Longitud de calibración. De acuerdo a la experiencia, la longitud ideal de calibración deberá ser de 2 a 6 km. Si la distancia es mayor, podrían tenerse algunos inconvenientes, como por ejemplo, que la localización del misil tarde mucho, esto en caso de topar con una obstrucción o bien si el ducto presentase mucho lodo en una distancia prolongada, lo que podrá dificultar el proceso de soplado, debido al incremento de la fricción entre la pared interior con lodo y el cable.
Otro factor importante es la distancia entre registros, ya que, si ésta es muy corta (500 m o menos), pues no es práctico probar de registro en registro, sino que es conveniente hacerlo a través de varios registros, lo que requiere que haya continuidad en los registros intermedios, esto puede lograrse si el ducto se instala en tramos completos, pasando a través de los registros o bien que se coloquen coples herméticos provisionales.
Colocar el dispositivo de amortiguación. Se colocará mediante el cople roscado en el extremo final del ducto. Debido al muelle o resorte y el cilindro de caucho de este dispositivo, el misil o calibrador se detendrá suavemente sin dañarse.
Conectar la unidad de regulación. Se conecta al compresor por medio de una de las mangueras con conectores rápidos, de acuerdo con la flecha roja que indica la dirección y sentido de soplado. Se cierran la válvula de control y la válvula de alivio. El regulador de presión estará en “0”.
Preparación del misil con el transmisor. Antes de comenzar es importante verificar la carga de la batería del transmisor.
Se introduce el transmisor dentro del misil, asegurándose que las partes queden completamente atornilladas. A continuación, se prueba la función del bastón detector y el misil con el transmisor.
En este punto es importante que el ducto esté completamente limpio, como se indicó anteriormente.
Se aplica lubricante especial para soplado Prelube 2000 al interior del ducto, en la siguiente proporción: 0.25 L por cada 1 km de ducto. Se introduce el misil al ducto.
A continuación, se fija el conector mixto al ducto por medio del cople roscado, asegurándose que quede bien apretado.
Finalmente se conecta el conector rápido de garra del conector mixto, a la manguera que viene de la unidad de regulación de presión. Nota: por razones de seguridad no se debe acoplar el conector mixto directamente a la unidad reguladora de presión.
Ejecución de la calibración
Se enciende el compresor y se inicia la calibración, abriendo la válvula de control de la unidad de regulación y se ajusta el regulador de presión a un máximo de 4 bar (58 psi). Si se excede esta presión, se dañará el misil o calibrador, al topar con una obstrucción o con el final del ducto.
La velocidad del misil, depende de qué tan deformada esté la sección interior del ducto y del coeficiente de rugosidad o fricción del interior de ducto. Se puede alcanzar una velocidad de aproximadamente 50 km/h (aprox. 1 km/min a 4 bar máximo).
Si el ducto no presenta obstrucciones, el misil pasará sin problemas y llegará al final en el dispositivo de amortiguación o retención. Cierre la válvula de control de la unidad de regulación de presión y abra la válvula de alivio de presión. Puede proceder a desmontar el dispositivo de amortiguación, hasta que el ducto esté totalmente despresurizado. Retire el misil del dispositivo de amortiguación.
Retire el transmisor del misil. Si no realizará más pruebas, retire la batería del transmisor.
Localización de daños
Si el misil llegara a topar con una obstrucción durante la calibración, la presión en el manómetro de la unidad de regulación comenzará a incrementarse, en unos cuantos minutos. El compresor comenzará a frenarse regulando la presión al mínimo. En el extremo final del ducto, donde está el dispositivo de retención, el flujo y presión de aire disminuirá.
En este caso, se cierra la válvula de control y se abre la válvula de alivio o reductora de presión.
Camine a lo largo de la línea del ducto con el bastón detector para localizar el misil.
Antes de cortar el ducto, ubique una vez más el sitio donde está el misil, para evitar daños en el mismo.
Prueba de hermeticidad
Existen diferentes normas y regulaciones con respecto a la prueba de hermeticidad. Por ejemplo, la norma alemana ZTV-FLN 40 parte 3, estipula: “No se requiere llevar a cabo una prueba de hermeticidad si el ducto fue calibrado bajo los requerimientos de esta norma”. Dichos requerimientos son los previamente descritos en este documento.
Existen otros operadores de infraestructura que requieren la prueba de hermeticidad, por ejemplo, la norma N·CSV·CAR·6·01·007/19 de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT), publicada por el Instituto Mexicano del Transporte (IMT). En el punto G.11. PRUEBA DE HERMETICIDAD, G.11.4. se indica: …”se inyectará aire a presión hasta alcanzar una presión de doscientos siete (207) kilopascales (30 psi); para cumplir con la prueba, el ducto del tritubo mantendrá dicha presión durante un mínimo de dos (2) minutos “.
Algunos operadores de gasoductos, para su red de fibra óptica de monitoreo, podrían solicitar, a través de supervisión, prueba de hermeticidad a una presión de 4 bar (58 psi) durante 30 minutos; las condiciones de la prueba serán satisfechas si la caída de presión no rebasa 0.1 bar (1.45 psi) por cada 5 minutos o 0.5 bar (7.25 psi) durante 30 minutos.
En todos los casos es importante que la temperatura de prueba se mantenga constante, ya que una disminución de temperatura de más de 10 ?, podría ocasionar una disminución de presión de entre 0.5 a 1 bar (7.25 a 14.5 psi).
Preparación y realización de la prueba de hermeticidad
Se coloca el tapón para ducto de 40 mm de ø exterior, en el extremo final del ducto. A continuación, se conecta la unidad de regulación de presión al compresor, a través de la manguera con conectores rápidos de garra. Se cierra la válvula reguladora de presión y la válvula de control. En seguida, se conecta la otra manguera con conectores rápidos de garra, a la unidad de regulación y al ducto, a través del conector mixto con conector rápido de garra y conector roscado de ø 40 mm.
Una vez que todo esté conectado, se enciende el compresor, se abre la válvula de control de la unidad de regulación y se regula la presión entre 2 y 4 bar, de acuerdo con el requisito de la prueba. Una vez que haya alcanzado la presión de prueba, se cerrará el suministro de aire por medio de la válvula de control y se apagará el compresor. Por medio del manómetro, se observará si se presenta disminución de presión durante el tiempo estipulado en la norma que se esté siguiendo. Una vez concluida la prueba, se abre la válvula de alivio para despresurizar el sistema. Se procederá a desconectar los elementos del sistema hasta que haya concluido totalmente la despresurización.
¿Dónde puedo encontrar todo lo necesario para el soplado, limpieza, calibración, localización de obstrucciones y prueba de hermeticidad de vías?
ACR Roaltec (ASESORIA Y CONSULTORIA ROALTEC, SA DE CV), integrante de GRUPO SPLITTEL, es una empresa mexicana con sede en el Estado de Querétaro, especializada en el asesoramiento, capacitación, renta y venta de equipos para soplado de fibra óptica. Fundada en 2012 cuenta con vasta experiencia en este tipo de proyectos a nivel nacional. ACR Roaltec, es el distribuidor autorizado en México de la firma suiza PLUMETTAZ, S.A., inventor y fabricante de las sopladoras de fibra óptica marca PLUMETT y líder reconocido mundialmente en esta especialidad.
