Rescatando el drenaje de Ciudad de México

Este artículo describe un caso de aplicación real en el que se realizaron diferentes procedimientos, con el fin de rescatar el drenaje profundo de una de las ciudades más pobladas de Latinoamérica y prevenir su inundación con aguas residuales.

por: Pedro Sánchez

Esta situación no sólo era una preocupación municipal en la ciudad de México, sino también geográfico. Durante muchos años, esta ciudad ha tenido que luchar contra las inundaciones continuas debido a la naturaleza de su ubicación.

El hecho de tener por antecedente el ser una ciudad fundada en tierras ganadas a un antiguo lago más la necesidad de evaluar las aguas de la ciudad, obligó a las autoridades a construir un sistema masivo de canalización para drenar las aguas fuera de los límites de la ciudad.

Después de la experiencia devastadora en Villahermosa, el gobierno reconoció que no podía ignorar por más tiempo el deterioro del sistema de drenajes de la Ciudad de México y decidió inspeccionar la línea principal de este sistema para evaluar su condición.

Inspección
El organismo público "Sistema de Aguas de la Ciudad de México," a cargo del sistema de alcantarillado de la ciudad, dispuso que un equipo de ingenieros inspeccionara el sistema de tuberías que  lleva en servicio más de  35 años. Debido a su gran tamaño, 65,616.7 metros de largo y 6,5 m de diámetro, el personal encargado de realizar la inspección tuvo que emplear unos pequeños botes para realizar el recorrido de reconocimiento. La inspección se llevó a cabo para constatar las condiciones del  túnel y el daño sufrido por las paredes de concreto de la tubería.

Una vez que el túnel fue vaciado, los ingenieros fueron capaces de utilizar un vehículo todo-terreno para realizar el recorrido y evaluar en detalle los daños. Basado en los hallazgos de los ingenieros, las autoridades decidieron proteger la tubería con un recubrimiento resistente, para así extender la vida de esta importante obra de ingeniería.

Problema
Según el informe de los ingenieros, el área en el tope superior de la tubería había sido atacado por vapores ácidos generados por la descomposición de materia orgánica en el agua. La descomposición del agua de drenaje produjo ácido sulfúrico, altas cantidades de metano, y ácido clorhídrico, todo lo cual aceleró la agresividad del ataque químico en la tubería.

Junto con una disminución del pH, el riesgo consiguiente de pasivación en el concreto fue mayor, afectando así el acero de la estructura de la tubería. A la pasivación se le conoce como a la capa protectora que cubre al acero en el concreto y lo protege contra un deterioro acelerado debido a la corrosión. Además, el transporte de todo tipo de escombros había generado un desgaste considerable por abrasión en las paredes de concreto, dando lugar a grietas y acero expuesto al punto de llegar a comprometer la integridad estructural, de no recibir un  tratamiento oportuno.

El producto aplicado es un recubrimiento epóxico de dos componentes, de alto rendimiento diseñado para proteger superficies metálicas y no metálicas contra el ataque de soluciones acuosas. Una característica atractiva de este producto es su capacidad de ser aplicado por spray en condiciones "húmedas" del sustrato y el medio ambiente, además es capaz de resistir hasta 50°C en condiciones de inmersión y se recomienda para ser aplicado en dos capas de 10 milésimas de pulgada cada una, para un total de espesor de película seca de 20 mils.

El producto consiste en una base y un solidificador los cuales se mezclan en proporciones de 3 partes de base por 1 parte de solidificador. La presentación de este producto se encuentra disponible en tres colores, lo cual ayuda a determinar fácilmente donde no se han aplicado las dos capas de recubrimiento requeridas. Para esta aplicación específica el recubrimiento fue aplicado en dos diferentes colores beige y gris.

Trabajos
El equipo utilizado para esta aplicación fue una bomba plural la cual trabaja de manera automática, dosificando los componentes base y solidificador del producto de manera adecuada. La base y el solidificador del producto fueron colocados por separado en dos tolvas situadas a ambos lados de la bomba. Cada tolva estaba equipada con una banda de calefacción de goma de silicona para aumentar la temperatura de la base de ambos y solidifica hasta 65C. de manera de bajar la viscosidad de los componentes y facilitar así la aplicación del recubrimiento.

Un vehículo especial fue diseñado a la medida,  para llevar el equipo de pulverización, el producto, la tripulación, y un andamio, este último permitía al personal llegar al tope superior de la tubería sin inconvenientes. Debido a que la superficie por donde se debía desplazar el carro no era plana, el carro fue construido con ruedas en diagonal, lo cual facilitaba el desplazamiento a lo largo de las paredes de la tubería.

Personal
Todo el personal encargado de la aplicación llevó arneses de seguridad y equipo de protección personal (PPE), incluyendo respiradores, gafas, trajes y guantes. Los aplicadores fueron entrenados para llevar a cabo trabajos en espacios confinados. Los detectores de gas fueron utilizados para controlar constantemente la calidad del aire del interior de la tubería. Ventiladores industriales situados en la superficie también se utilizaron para asegurar que aire fresco constantemente recirculara en el tubo.

Cada integrante del equipo de trabajo debía informar a un supervisor de seguridad cada vez que accesaban  o salían del túnel para que de esta forma el personal encargado de la seguridad de la obra tuviera el control de las personas que habían accedido al túnel en el caso de alguna emergencia.

Como es usual en este tipo de trabajos una reunión de seguridad se llevaba a cabo todas las mañanas antes de acceder al túnel ubicado a 70 a 80 metros bajo tierra para hablar acerca de los riesgos potenciales presentes durante la jornada laboral y para repasar los pasos a seguir en el caso de una situación de emergencia.

Preparación de la superficie
La preparación de la superficie fue realizada por una empresa calificada, contratada para este fin. La superficie fue lavada a presión utilizando 5.000 psi de agua a chorro para limpiar el sustrato y lograr un mínimo de 3 mil perfil de la superficie como lo estipula la regulación NACE No. 5/SSPC-SP 1210. Los parámetros ambientales como la temperatura de la superficie, el punto de rocío y la humedad relativa fueron considerados, llevando un registro de todos estos parámetros.

Aplicación
La aplicación fue realizada por Ivresse International, una compañía local de la Ciudad de México.”La oficina del Sistema de Aguas de la Ciudad de México" estableció un lapso de 28 días para llevar a cabo la aplicación del producto. El área total aproximada de concreto deteriorado a recubrir fue de 12,166.9 m2. El trabajo fue ejecutado en la temporada de estiaje, durante la estación seca cuando el nivel del agua en el sistema fue el más bajo.

Para esta aplicación, el túnel fue estratégicamente dividido en varias secciones de 87,5 m cada uno. La aplicación durante el primer día consistío en rociar una capa de 10 mils del producto en una sección de 87,5 m de túnel. Al día siguiente, una segunda capa de 10 mils se aplicó en la misma sección recubierta el día anterior, y una capa de 10 mils se cubrió en la siguiente sección de 87,5 m del túnel. El mismo procedimiento se repitió hasta la finalización del trabajo. En todos los casos, la primera capa era de color gris y la segunda, de color beige. Esto se hizo intencionalmente para facilitar la aplicación de la segunda capa y evitar agujeros y fallas. Todo el trabajo duró 30 días, la inspección post-aplicación fue llevada a cabo por un equipo independiente calificado para garantizar la correcta aplicación de las normas.

Conclusiones
El recubrimiento epóxico resistente a condiciones severas secas o bajo inmersión ha demostrado ser una solución eficaz para extender la vida útil del sistema de drenaje en la Ciudad de México. No sólo este producto ayudará a prolongar la capacidad operativa de este sistema, sino que también proporcionará resistencia contra el ataque de los ácidos generados.

Se recomienda que este sistema de drenaje único, sea inspeccionado periódicamente para llevar a cabo los trabajos de mantenimiento pertinentes y evitar así los altos costos de mantenimiento mayor.

* Ingeniero de Servicio Técnico de Belzona Inc. Él puede ser contactado en 2000 NW 88 Court, Miami, FL, (305) 594-4994, www.belzona.com, [email protected].