La tesis ha sido codirigida por Marco Antonio Pérez, coordinador del Group of Applied Mechanics and Advanced Manufacturing (GAM) de IQS, y por Antoni Andreu, de Aigües de Barcelona.
El doctor Ferran Gras Travesset ha realizado su tesis doctoral en el Instituto Químico de Sarrià I(QS), titulada ‘Contributions to the Development of Cured-in-Place Pipe Composite Liners for Pressure Water Pipes rehabilitation‘, un documento que aporta mejoras en el sistema de rehabilitación de tuberías de agua potable sin zanja.
Este trabajo de Gras Travesset permite mejorar el diseño de la manguera CIPP (Cured-in-Place Pipe), desarrollar nuevos ensayos mecánicos para evaluar su comportamiento mecánico y aplicar mejoras en los procedimientos de control de calidad.
La tesis se ha llevado a cabo dentro del Plan de Doctorados Industriales de la Generalitat de Catalunya, en modalidad de cofinanciación entre la empresa Aigües de Barcelona e IQS. La tesis ha sido codirigida por Marco Antonio Pérez, coordinador del Group of Applied Mechanics and Advanced Manufacturing (GAM) de IQS, y por Antoni Andreu de Aigües de Barcelona.
Aumento de demanda del CIPP
El deterioro generalizado de las tuberías provoca fugas y averías frecuentes e importantes pérdidas de agua potable. La extensión de la red hace que la sustitución progresiva de las tuberías represente un reto importante a nivel de costes, tiempo y recursos. En las últimas décadas, las tecnologías sin zanja han surgido como una alternativa viable y sostenible a la sustitución de una tubería deteriorada, con costes reducidos y tiempos de instalación más cortos, dado que aprovechan el conducto de la tubería deteriorada (anfitriona) para crear una nueva en su interior. De esta manera, solo es necesario acceder al punto inicial y final del tramo a rehabilitar.
En este contexto, Gras Travesset ha aportado, en su tesis doctoral, una serie de contribuciones “significativas” en la técnica CIPP. Concretamente, en el campo de tuberías de agua a presión. El objetivo de la tesis ha sido contribuir al avance de esta tecnología, abordando las incertidumbres asociadas a la rehabilitación de tuberías de agua potable a presión, que surgen tanto en el diseño como después de la instalación de la manguera CIPP.
Se han llevado a cabo mejoras en el diseño de la manguera y el desarrollo de nuevos ensayos mecánicos para evaluar el comportamiento. Asimismo, se han aplicado de mejoras en los procedimientos de control de calidad específicos.
Conclusiones de la tesis doctoral
De la investigación, se ha establecido un protocolo de control de calidad para la instalación de mangueras CIPP en tuberías de presión. El objetivo es identificar posibles defectos del proceso de instalación. El nuevo protocolo ha sido incorporado en la normativa (2022) UNE 53929.
En segundo lugar, se propone un nuevo método de ensayo, Inner Balloon Pressure Test (IBPT). Busca abordar y superar las deficiencias detectadas en los procedimientos actuales. En la misma tesis, se han obtenido datos experimentales de un ensayo a escala real en campo en una tubería deteriorada de hormigón armado.
Por último, ha desarrollado un modelo matemático basado en Machine Learning que permite optimizar le diseño de mangueras semi-estructurales para tuberías deterioradas.
