Introduciendo StifPipe™

Un producto revolucionario para la renovación de tuberías y túneles

StifPipe™es la última tecnología de patente pendiente desarrollada por el Presidente de QuakeWrap, Inc. el Profesor Mo Ehsani para la reparación de tuberías deterioradas, drenajes subterráneos y túneles. Este producto revolucionario es un producto prefabricado de Fibras de Carbono (CFRP) en forma de tubo que puede ser llevado a la zona de trabajo fabricado a cualquier dimensión para un ensamblado rápido dentro de la tubería. StifPipe™ reduce los costos de reparación de la tubería o túnel a una fracción del costo de los métodos y técnicas convencionales. La evolución y las ventajas de este producto se describen en la parte inferior.

Para una descripción completa de StifPipe™, porfavor de click aquí e imprima este artículo de 4 hojas.

Antecedentes: Las soluciones de curado en sitio (por sus siglas en Inglés "CIP") para la reparación de tuberías de agua, drenaje pluvial, y drenajes subterráneos se han hecho muy populares en años recientes. Estas técnicas a menudo no requieren de excavación, significando simplemente evitar y minimizar la necesidad de excavaciones para la reparación de la tubería o drenaje subterráneo. Particularmente, para la reparación de tuberías a presión, tales como tuberías cilíndricas de concreto presforzado (PCCP por sus siglas en Inglés), el uso de Fibras de Carbono Reforzadas con Polímeros (CFRP) es una técnica muy efectiva. La resistencia a la tensión del CFRP es cerca de 2 a 3 veces mayor a la del acero y en la reparación de tuberías sujetas a presión interna, dos o tres capas del CFRP son suficientes para soportar presiones internas después de haber perdido su capacidad debido a la corrosión del acero de refuerzo.

En años recientes, ha aumentado nuestro número de clientes que buscan un recubrimiento de CFRP que pueda cumplir con especificaciones más estrictas, como por ejemplo hacer la suposición de que la tubería existente o el drenaje subterráneo fallara completamente, el recubrimiento debe actuar como la tubería misma y ser capaz de resistir todas las cargas externas tales como la presión del suelo, cargas por el tránsito, etc. El diseño del recubrimiento para dichas condiciones de carga se controla mediante la rigidez (en lugar de la resistencia a la tensión) del anillo de StifPipe; por ejemplo El espesor del recubrimiento gobierna el diseño. Por consecuencia, para esos proyectosla resistencia a la tensión de los CFRPs no es tan importante. Muchos proyectos como estos requieren de un recubrimiento de CFRP de ½ pulgada de espesor lo que resulta en 10 o más capas de CFRP para tener la resistencia necesaria y rigidez y así poder resistir las cargas externas sin presentarse pandeo en el anillo de recubrimiento.

Considerando el costo alto del Carbono y el tiempo necesario para instalar tantas capas de CFRP en el sitio de trabajo, esta alternativa se traduce además en una reducción en costos.

Problema: El reto al que nos enfrentamos es la creación de un recubrimiento curado en sitio para ser aplicado como reemplazo de la tubería y que cuente con los siguientes atributos:
1) Resistencia a presiones internas
2) Resistencia a cargas gravitacionales externas
3) Costos menores a los de los métodos convencionales de recubrimiento con CFRP, y
4) los tiempos de instalación más rápidos que los de los métodos convencionales de recubrimiento con CFRP.

Solution: Para prevenir las deficiencias anteriores, hemos desarrollado un producto verdaderamente innovador llamado StifPipe™. Al hacerlo, hemos combinado los resultados de varios años de investigación, desarrollo y la experiencia en la renovación de tuberías con décadas de investigaciones en la industria aeroespacial donde la construcción de panales fue desarrollada originalmente. La construcción del panal simplemente demuestra que la rigidez del elemento se determina por la distancia entre las capaz exteriores; el mismo principio es lo que hace a una viga I muy rígida.

En vez de compilar capa tras capa de costosa tela de carbono, usamos un núcleo en forma de panal especialmente diseñado al que se le adhiere una capa de tela de Carbono en la superficie exterior como refuerzo. Esto resulta en un tubo extremadamente ligero y rígido. Para tuberías a presión, el número de capas de Fibra de carbono en la superficie interior de StifPipe™ puede ser diseñada para resistir la presión interna solamente, mientras que todo el conjunto rígido resistirá el resto de las cargas gravitacionales y de tránsito.

Ventajas Únicas: En la parte inferior se encuentra una lista de algunos de los atributos únicos de StifPipe™:

  1. Elaborado a cualquier medida; a diferencia de otras tuberías convencionales, no estamos limitados a contar solamente con tubos de forma y diámetro circular. Por ejemplo, es posible recubrir una tubería de 60 pulgadas de diámetro con StifPipe™ teniendo como resultado un diámetro interior de 58 pulgadas, además maximizando con esto la capacidad del flujo.
  2. Hecho para cualquier perfil a una máxima capacidad; en la reparación de tuberías no-circulares, StifPipe™ se puede fabricar para coincidir con las características del perfil de la tubería existente, reducir la pérdida de la sección transversal y con ello maximizar la capacidad del flujo. El método convencional de recubrimiento de estas tuberías con tubos cilíndricos comunes conlleva a una pérdida significativa de capacidad.
  3. Sin equipo de elevación; StifPipe™ es tan ligero que puede ser trasladado manualmente a su posición final.
  4. Tiempos cortos de reparación; La elaboración de las secciones tubulares fuera del sitio antes de que las reparaciones comiencen reduce significativamente los tiempos de reparación en la obra. Estos ahorros en tiempo son enormes cuando se comparan con la instalación de varias capas de fibra de Carbono dentro del espacio confinado de una tubería como en el método de saturación en sitio, además, el traslado de la materia prima para los trabajadores que se encuentran en condiciones adversas dentro de la tubería se dificulta, tomando en cuenta además que los puntos de acceso pueden estar alejados a cientos de metros.
  5. Menor volumen de mezcla; Mediante la fabricación de un perfil tubular que sea lo más adecuado posible a la sección de tubería a reforzar, se requerirá de un volumen menor de mezcla o resina con la que se rellenara el espacio entre el tubo y StifPipe. Esto resulta en ahorros de tiempo y dinero durante la instalación.
  6. Sin tiempos de espera; Para reparaciones de emergencia, a diferencia de las tuberías convencionales, no hay pérdidas en tiempos debido a la fabricación de la tubería; la materia prima siempre se encuentra disponible y las secciones de tubería pueden estar listas en 24 horas!
  7. Sin partes corrosivas; Los productos de FRP no se corroen y tienen una excelente resistencia a los químicos.
  8. Puede ser instalado dentro de Canales y túneles con goteras; StifPipe™ se puede usar para revestir un túnel o canal que presenten goteras, las resinas colocadas eliminan la filtración o goteras dentro de los túneles o fuera de los canales.
  9. Seguridad en calidad; Las secciones de StifPipe™ pueden ser probadas antes de que sean instaladas para asegurar con ello que alcancen las especificaciones de diseño. En contraste, para los métodos de saturación en sitio de los recubrimientos de CFRP, que solamente pueden llevarse a cabo elaborando muestras día con día para probarlas en el laboratorio en fechas posteriores. Hay una gran posibilidad de presentarse alguna deficiencia en la instalación al colocar muchas capas de tela bajo condiciones adversas de trabajo.
  10. Reducción en Costos; StifPipe™ cuesta menos que los métodos de recubrimiento con FRP de carbono.

Para conocer más detalles del desarrollo de StifPipe™, porfavor de click aquí y descargue un artículo de 4 páginas escrito por el Profesor Ehsani.