Los tubos de amianto-cemento (AC) se utilizaron ampliamente a mediados del siglo XX en los sistemas de distribución de agua potable, especialmente en el oeste de Estados Unidos. El Instituto del Crisotilo estima que la vida útil de las tuberías de CA es de 70 años, pero la vida útil real depende en gran medida del estado de la tubería y del entorno de trabajo. Dado que miles de kilómetros de tuberías de CA instaladas en los sistemas de distribución de Estados Unidos se acercan al final de su vida útil, será necesario evaluar el estado de las tuberías de CA y planificar su sustitución estratégica en la próxima década. 
Con el tiempo, las tuberías de CA sufren una degradación gradual en forma de corrosión (es decir, lixiviación interna de calcio debido al agua transportada y/o lixiviación externa debido al agua subterránea). Esta lixiviación conduce a la reducción de la sección transversal efectiva, lo que provoca el ablandamiento de la tubería y la pérdida de resistencia mecánica. En consecuencia, a medida que el sistema de distribución de agua envejece, el número de fallos en las tuberías de CA aumenta con el tiempo. A la luz de estos riesgos, una evaluación del estado de las tuberías de CA es esencial para determinar la vida útil restante y desarrollar un plan de sustitución adecuado y proactivo para el sistema de distribución.
Los ingenieros y científicos de Exponent ayudan a las agencias de agua a desarrollar planes estratégicos y rentables de sustitución de tuberías de CA, adaptados a los retos individuales del sistema de distribución.
El proceso de evaluación del estado y de planificación proactiva de la sustitución consiste en los siguientes pasos:
1. Recogida de datos del sistema
- Identificación de los mecanismos de fallo de las tuberías de CA prevalentes (fallo de la viga, rotura bajo presión, fallo de las juntas, etc.)
- Análisis de los registros históricos de fugas de las tuberías de CA con respecto a la ubicación geográfica en el sistema de distribución, incorporando el sistema de información geográfica (GIS)
- Identificación de los factores que afectan a la propensión al fallo de las tuberías de CA, que pueden incluir:
- Edad de la tubería
- Diámetro de la tubería
- Clase de la tubería
- Fabricante de la tubería
- Química del agua interna/externa
- Agua interna presión del agua
- Propiedades físicas y químicas del suelo
- Elevación de la capa freática
- Superficie
- Clima
2. Muestreo de todo el sistema, evaluación del estado y pruebas de laboratorio
- Pruebas de resistencia residual:
- Prueba de resistencia al aplastamiento (ASTM C 500)
- Prueba de presión hidrostática (ASTM C 500)
- Prueba de resistencia a la flexión (ASTM C 500)
- Resistencia a la tracción por separación (ASTM C 496)
- Evaluación de la profundidad de degradación
- Determinación de la profundidad de lixiviación del calcio
- Microscopía electrónica de barrido
- Espectroscopía de rayos X de dispersión de energía
- .de dispersión de energía
- Examen petrográfico (ASTM C 856)
- Prueba de dureza de la matriz
- Evaluación del estado del anillo O-
- Test de compresión (ASTM D 395)
- Test de dureza (ASTM D 1415)
- Espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR)
3. Desarrollo del modelo de predicción de la vida útil
En función de la calidad de los registros históricos de fugas, del tamaño del sistema de distribución y del número de muestras recogidas para las pruebas de laboratorio, pueden desarrollarse los siguientes tipos de modelos de predicción de la vida útil:
- Modelo basado en la tasa histórica de fugas:
- Modelo de tasa de fuga basado en factores influyentes (identificados en el punto 1)
- Vida útil restante determinada por el umbral de tasa de fuga aceptable
- Modelo de degradación/resistencia residual de la tubería:
- Modelo de predicción de la tasa de degradación y/o pérdida de resistencia de la tubería basado en las pruebas de laboratorio, los atributos de la tubería y las características del entorno operativo
- Profundidad de degradación/resistencia residual del umbral de fallo obtenido a partir de las muestras de tuberías falladas
- Vida útil restante basada en la proyección de la tasa de degradación/pérdida de resistencia hasta el umbral de fallo
4. Desarrollo del Plan Maestro de Reemplazo
- Basado en el modelo de predicción de la vida útil restante de todo el sistema
- Incorpora consideraciones hidráulicas, operativas y financieras, clientes críticos, riesgo sísmico, longitud óptima de reemplazo factible y otros factores.
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