Solución de acoplamiento de brida Conflex para el proyecto de expansión del suministro de agua a gran escala de Simiyu, Tanzania.

Antecedentes del proyecto

El Proyecto de Ampliación del Suministro de Agua de Simiyu es un proyecto municipal clave para el sustento de la población en el noroeste de Tanzania, a cargo del contratista principal de ingeniería, adquisición y construcción (EPC). El proyecto integral incluye instalaciones de captación de agua, una planta de tratamiento de agua con una capacidad diseñada de 69 000 m³ por día, siete tanques de almacenamiento de agua, 175 km de tuberías principales de transmisión y alrededor de 300 km de redes de distribución, que suministran agua potable a Nyashimo, Bariadi, Lagangabilili y las zonas residenciales circundantes.

El corredor del oleoducto atraviesa un terreno ondulado de meseta con fuertes lluvias estacionales, suelo de relleno blando y riesgos de asentamiento irregular para las tuberías enterradas. La red combina tuberías de hierro dúctil, acero y HDPE de origen local; la presión de trabajo es PN16 para el troncal principal, que transporta agua potable tratada para el suministro doméstico urbano y rural. Las conexiones de gran diámetro son frecuentes en las salidas de los tanques, las interfaces de las estaciones de bombeo y las secciones de transición de los materiales de las tuberías, lo que exige un alto rendimiento de sellado, adaptabilidad dimensional y capacidad anticorrosión subterránea.

Requisitos del cliente

Durante la fase de licitación, el contratista principal de EPC se enfrentó a un dilema de ingeniería crítico en obra: la contratación de múltiples proveedores generó tolerancias de diámetro exterior inconsistentes en secciones de tubería de hierro dúctil, acero y HDPE en juntas de transición clave. Los acoplamientos de brida estándar no podían cubrir el rango real de desviación del diámetro exterior, y las conexiones de brida rígidas eran vulnerables a fugas provocadas por asentamientos diferenciales del terreno. El corte, la soldadura y el rebrido convencionales en obra consumirían un tiempo de construcción considerable y mano de obra local especializada, lo que pondría en riesgo el cronograma general del proyecto.

Traducido a especificaciones formales de contratación, el contratista requería una solución de conexión que cumpliera con los siguientes requisitos clave:

1. Permite adaptarse a las desviaciones reales del diámetro exterior de las tuberías de suministro mixto de hierro dúctil, acero y HDPE, manteniendo un sellado estable bajo una presión de trabajo PN16;
2. Resistir el riesgo de fugas inducido por el asentamiento diferencial del terreno en tuberías enterradas, y proporcionar cierta capacidad de compensación de la desviación angular;
3. Cumplir con las normas de seguridad para el contacto con agua potable en los materiales de las juntas;
4. Recubrimiento anticorrosión de alta resistencia, adecuado para entornos de suelos enterrados húmedos tropicales;
5. Adaptar el patrón de perforación de la brida ISO PN16 especificado, minimizar los trabajos de corte y soldadura en caliente in situ y acelerar el proceso de instalación;
6. Plazos de personalización y entrega reducidos para ajustarse al ajustado periodo de construcción del oleoducto antes de la temporada de lluvias.

La solución

Tras revisar los planos del proyecto, los registros de medición del diámetro exterior de las tuberías construidas, la presión de trabajo, el entorno de instalación enterrada y las restricciones del cronograma de construcción presentadas por el contratista principal de EPC, el equipo técnico de Conflex propuso una solución integrada que combina adaptadores de brida flexibles universales, juntas de desmontaje y acoplamientos de transición para juntas de tuberías de materiales heterogéneos.

Ante el problema fundamental de los diámetros exteriores de tubería inconsistentes debido a la adquisición mixta, los productos de gama estándar por sí solos no podían cubrir toda la banda de tolerancia de diámetro exterior en obra. Los adaptadores de brida flexible Conflex adoptan una estructura de sellado y agarre multisegmento: en lugar de depender de una estricta conformidad dimensional de la tubería como las bridas rígidas, el conjunto de junta de elastómero absorbe las variaciones de diámetro exterior de fabricación y en obra, manteniendo la integridad del sellado PN16. Para conexiones entre materiales de tubería diferentes (hierro dúctil a acero, acero a HDPE), los acoplamientos de transición compatibles eliminan la necesidad de una fabricación compleja en obra. Las juntas de desmontaje incorporadas ofrecen un margen de extracción axial, lo que simplifica el mantenimiento posterior del equipo y el desmontaje de la tubería en las interfaces de tanques de agua y estaciones de bombeo.

En comparación con la alternativa de cortar y soldar in situ bridas rígidas convencionales, este sistema de conexión flexible reduce drásticamente las operaciones de trabajo en caliente, disminuye la dependencia de equipos de soldadura locales altamente cualificados y comprime el ciclo de instalación de las juntas.

Ingeniería y personalización

Dado que varias uniones de la tubería principal quedaban fuera de los rangos de diámetro exterior estándar del producto, el departamento de I+D e ingeniería de Conflex realizó cálculos de resistencia según los parámetros de diseño PN16, basándose en los datos de diámetro exterior de la tubería medidos en campo por el cliente. Se desarrollaron adaptadores de brida flexibles modificados a medida para cubrir el margen de tolerancia del diámetro exterior específico del proyecto.

• Perforación de bridas: mecanizado a medida siguiendo estrictamente el diseño de orificios para pernos ISO PN16 especificado para el proyecto, para que coincida con las interfaces de las válvulas y equipos suministrados por el contratista principal de EPC;
• Material de la junta: caucho EPDM de calidad alimentaria seleccionado y certificado para su uso en agua potable, resistente al envejecimiento en condiciones tropicales de alta temperatura;
• Sistema de recubrimiento: se aplicó un recubrimiento anticorrosivo de epoxi fusionado (FBE) de alta resistencia, optimizado para suelos tropicales húmedos enterrados, con el fin de mitigar la corrosión del suelo y el ataque microbiológico;
• Revisión de los planos del producto: Conflex emitió planos de fabricación personalizados para la aprobación de ingeniería del contratista principal de EPC antes de la producción.

Gracias a la capacidad interna de Conflex, que incluye más de 500 series de productos estándar y un flujo de trabajo personalizado consolidado, se controló rigurosamente todo el ciclo, desde la ingeniería hasta la entrega, para cumplir con el cronograma de construcción previo a la temporada de lluvias. Esta capacidad técnica personalizada fue uno de los factores decisivos para ganar la licitación.

Resultados del proyecto

Todos los adaptadores de brida, juntas de desmontaje y acoplamientos de transición suministrados por Conflex superaron la inspección de fábrica y las pruebas de presión hidrostática in situ a PN16; no se detectó ninguna fuga durante la fase de puesta en marcha.

La solución de conexión flexible permitió adaptarse eficazmente a las desviaciones del diámetro exterior de las tuberías y absorber parcialmente los desplazamientos debidos a los asentamientos diferenciales del terreno. Se evitaron en gran medida los procesos de corte y soldadura en caliente in situ para más de 120 juntas clave. El tiempo medio de instalación por junta crítica se redujo aproximadamente un 60 % en comparación con la fabricación convencional de bridas rígidas en campo. Todo el lote de accesorios se instaló y puso en marcha antes de la llegada de la temporada principal de lluvias, lo que contribuyó al avance de los hitos en el tendido del oleoducto principal. Hasta la fecha, estos puntos de conexión han estado en funcionamiento continuo y estable sin fugas por fallos en los sellos.

Comentarios de los clientes

Declaración del director de proyecto, contratista principal de EPC del proyecto de suministro de agua de Simiyu: “La adquisición de tuberías de diferentes proveedores generó grandes problemas de variación en el diámetro exterior durante la fase de licitación. La solución de acoplamiento de brida flexible personalizable de Conflex resolvió nuestro cuello de botella en cuanto a sellado e instalación. La rápida aprobación y entrega de los planos personalizados nos permitió cumplir con el plazo de construcción previsto para la temporada de lluvias. El rendimiento de la prueba de presión en obra cumple con todas las especificaciones del proyecto”.

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