3. INSTRUMENTACION PARA REALIZACION DE ENSAYOS

3.1. Instrumentación de medida: Nomenclatura y esquemas 3.2. Secuencia de montaje

PROYECTO PUMOC Referencia PUMIF

3.- INSTRUMENTACION PARA LA REALIZACION DE ENSAYOS

Fecha: 30/05/97

3.1.- Instrumentación de medida: Nomenclatura y esquemas

En este apartado se identificarán las piezas y elementos que componen la Unidad Móvil

de Caracterización Hidrogeológica (U.M.H.) que serán citadas en los siguientes apartados para

proceder a efectuar la secuencia de montaje del equipo en campo, así como su operación en la

fase de medición.

No es por tanto un listado exhaustivo de todos los elementos que componen la U.M.H.,

sino sólo de aquéllos necesarios para cubrir con garantía los objetivos antes mencionados y

facilitar así la labor del personal encargado de la instrumentación y ejecución de ensayos.

A las piezas, elementos y esquemas de los sistemas que es necesario localizar se les han

asignado números de indentificación. Las figuras adjuntas (3.1 /1 a 3.1 /19) son esquemas de los

diferentes elementos, o detalles de ellos aisladamente, que incluyen ese número de identificación.

Los números asignados son los indicados en la siguiente relación:

Vehículo base (número 1)

Vehículo de descenso (número 2)

Gato estabilizador (número 3)

Vasija de presión del sistema de inflado de los "packer" (número 4)

Vasija de presión del sistema de inyección (número 5)

Panel de control del sistema de flujo (número 6)

Sistema de adquisición de datos (número 7)

Cabeza de inyección (número 8)

Manguera de inflado de los "packer" (número 9)

Cabrestante manguera de inflado de los "packer" (número 10)

Cabrestante cable de señales (número 11)

Sonda y su sistema de poleas. (número 12)

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NIVEL DE SECCION INFERIOR

S E C C I O N

SUPERIOR

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NIVEL DE SECCION, t! INFERIOR

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OBTURADOR

SUPERIOR

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S E C C I O N DE E N S A Y O ( 5

S E C C I O N

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-Todos los dlrnenslones en mm -

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O.D. 48 t-

CARCASA DE PROTECCION DE L A VALVULA ( 2 9 )

JUNTA DE SEGURIDAD(25)

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5 64601 80300

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Bulón de abrazadera. 2

Camisa. 1

Tubo interior. 1 1

6 6460 1 80400

7 6460230301

8 63 137 1030 1

9 64óC)18O600

10 6212710301

11 6213710401

12 646023O40 1

13 6460230501

14 6460 1 8 1 O00

15 1908058700

16 1905040508

17 62 127 10600

18 1906024323

19 1906063703

30 19273 13 100

21 1928122400

11 1

Brida soporte cilindro. 1

Base de apoyo. 1

Pistón. 1

Vástago. 1

Tapa. 1

Tuerca de cierre. 1

Articulación. 1

Tuerca de la base. 1

Bulón orejetas cilindro. 1

Junta de pistón S i d o BKI - DN 70.

Collarín hidráulico de 4 40 x 4 50 x 10.

Rascador para 4 40 ( 125'66 dm).

1

1

1

1 Anillo tórico .4N - 19.

Anillo tónco Parker 2 - 230.

Tuerca exagonal SAE - 1 1 /1 " .

.Arandela plana para Q 24.

3 - 1

1

-- 33 1942105030 Grupilla de O 5 x 30.

23 1924! 11204 Tornillo cabeza exagonal M-12 .y 40.

24 19241 12008 Tornillo cabeza exaeonal M-20 x 80.

3

8

2

1 646023OOOl 1 CONJUNTO

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25

26

27

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29 C O N F O R M E : ENRESA

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1937 1 1 1200 Tuerca exagonal M- 13. 8

192? 1 12ooO Tuerca exagonal M-20. 2

19281 12OOO Arandela grower para M-20 2

1928 1 1 1300 Arandela grower para M- 12. 8

1928121800 ,4randela Diana Dara eie de & 18. 2

'61- 1

t

__ PROYECTO D E UNIDAD MÓVIL D E C A R A C T E R I Z A C I ~ N HIDROGEOL~GICA DE FORMACIONES DE BAJA PERMEABILIDAC

GATO ESTABILIZADOR. ELEMENTO N'3 - D I S E Ñ O 1 F E C H A 1 E S C A L A : 1 P L A N O N.

1 3.1/3 ! í i ~ 3 0 - 0 5 - 9 7 ~ S / E -

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E S C A L A . DI S L Ñ O . F E C H A

I T G E 30 - 0 5 - 9 7 , 1:1s

1 CONFORME: E N R E S A

I l A N O No

3.1 / 6

PROYECTO D E UNIDAO MÓVIL DE C A R A C T E R I Z A C I ~ N HIDROGEOL~GICA DE FORMACIONES DE BAJA PERMEABILIDA~

C O N F O R M E E N R E S A

- S B * \ 1, Unliluio k N**pli -,a?( ‘,*1

PROYECTO DE UNIDAD MÓVIL DE C A R A C T E R I Z A C I ~ N HIDROGEOLÓGICA DE FORMACIONES DE BAJA PERMEABlLlDA

CABRESTANTE HIORAULICO PARA CABLE DE SENALES. ELEMENTO “11

? L A N O N. OISEÑO F E C H A E S C A L A

3.1 / 7 I T G E 30 - 0 5 - 9 7 1:15

1 .- Distribuidor de Empuje: A = Exme; B = Paro; C = Empuja.

I

2.- Distribuidor de Rotaci6n: A = Giro a derechas; B = paro; c= G ~ O a izquierdas.

co NFO RME : E N R E s A

3.- Distribuidor Cabrestante Manguera: A = Extrae; B = Paro; C = Suelta.

- O I S E Ñ O '

i T G E

4.- Distribuidor Cabrestante Cable: A = Extrae; B= Paro; C= Suelta.

15

P L A N O N ' E S C A L A : F E C H A

30 - O 5 - 9 7 S / E 1 3.1/E

5.- Distribuidor Freno Hidráulico: A = Abre; B= Paro; C= Cierra.

6.- Distribuidor Mordaza Hidráulica: A = Abre; B = Paro; C = Cierra. c 7.- DWbuidor Gato Estabilizador Trasero Izquierdo: A= Sube; B = Paro; C= Baja.

8.- Distribuidor Gato Estabilizador Trasero Derecho: A= Sube; B= Paro; C= Baja. 1 2 3 4 5 6

C 9.- Distribuidor Gato Estabilizador Deiautero 4uierdo: A= Sube; B= Paro; C= Baja.

12.-Distribuidor Posicionamiento Piuma: A= Sube; 3 = Paro; C= Baja.

13.-DiStñbuidor Cabrestante Auxiliar: A= Extrae; B= pato; C= Suelta.

14.-Distñbuidor Cilindro A m e Portico.

15.-Re,oulador de presión: D= Menos presión; E = Más presión.

ló.-Regulador de Caudai: D= Menos caudal; E = Más caudal.

7 0 9 11

CABEZA

E3

CONFORME: ENRESA PROYECTO DE UNIDAD MÓVIL DE CARACTERIZACIÓN HIDROGEOLÓGICA DE FORMACIONES DE BAJA PERMEABILIDAD

DISEÑO:

I T G E F E C H A . E S C A L A f L A N O No

30 - O 5 - 9 7 S/E 3.1 / 9

Ret N" Catálogo DENOMINACION N O Pzas

63 1 74 10 1 O 1

6317410201 Soporte de mordaza hembra 1

6317410701 Tapa tensor 2

63 174108Oü Guía para empujador 4

63 174 10950 Cuerpo de mordaza 2

63 174 1 1 O00 Protector para mordaza. 4

63 1741 1101 Cuerpo guía de rodrllos. 2

63 1741 1201 Soporte guía de rodillos. 2

631741 1301 Bulón de amarre. 2

53 174 1 1401 Bulón de posicion 2

13 631741 1602 Soporte. 1

1910159740 Roddlo de leva N u k r - 40. 4

15 1927 1 1 1800 Tuerca exagonal M- 18. 4

Soporte de rwraaza macho 1 1

2

3

4 5 __- Anulado. _--

6 1 7

8

9

10

11

12 6317411500 Arandela. 2

14

4

2

4

12

16 19241 1 1605 Tornillo cabeza exagonai M-16 x 55.

17 19241 11203 Tomllo cabeza exagonal M-12 x 30.

18 1924120603 Tornillo cabeza ailen M-6 x 30.

19 1924121003 Tomllo cabeza ailen M-10 x 35.

16

1 3

4

21 1924130804 Tornillo cabeza allen M-8 x 40.

32 !924121609 Tornrlio cabeza dlen M-16 x 90.

23 194005 1060 Engrasador recto d 6

24 19422oooO5 Grupilla galo de CJ 5 2

4

2 25 1927 1 13000 Tuerca exagonal M-30

26 63 174 1 1700 Buldn de fijación

6317410002 CONJUNTO 1 I C O N F O R M E E N R E S A ] P R O Y E C T O D E U N I D A D M Ó V I L D E C A R A C T E R I Z A C I

1

1

D E F O R M A C I O N E S D E B A J A PERMEABI

F R E N O HIDRÁULICO. E L E M E N T O N' 15

E S C A L A 1 P L A N O N

i T G E , 3 0 - O 5 - 9 7 1 S / E ~ 3 .1/1

- CONFORME: E N R E S A

-~ DI S E i io .

I T G E

I

PROYECTO D E UNIDAD MÓVIL DE C A R A C T E R I Z A C I ~ N HIOROGEOI~GICA DE FORMACIONES DE BAJA PERMEABILIDAC

PACKER CON SISTEMA M 6 MUELLES. ELEMENTO Wld

f E C i i A : E S C A L A : ? L A N O N O

30 - O 5 - 9 7 1: 12 3.1 111

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PROYECTO DE UNIDAD MÓVIL DE C A R A C T E R I Z A C I ~ N HIDROGEOLÓGICA DE FORMACIONES DE BAJA PERMEABlLlDAl

VARILLA DE ALUMINIO DE LA JUNTA DE SEGURIDAI: ELEMENTO NO25

1 F E C H A : E S C A L A : 1 P L A N O N*

1 I T G E 130 - 0 5 - 9 7 1 1:1'5 1 3.1/12

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CONFORME. E N R E S A

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PROYECTO DE UNIDAD MÓVIL DE C A R A C T E R I Z A C I ~ N

ACOPLAMIENTO MACHO DE LA JUNTA DE SEGURIDAD. ELEMENTO No 25

HIDROGEOLÓGICA DE FORMACIONES DE BAJA PERMEABILIDAD

oireíjo F E C H A E S C A L A PLANO No

3 0 - O 5 - 9 7 1 : l 3.1 113 i T G E

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COTAS EN ma.

CONFORME: E NRE SA PROYECTO D E UNIDAD MÓVIL DE C A R A C T E R I Z A C I ~ N HIDROGEOL~GICA DE FORMACIONES DE BAJA PERMEABILIDAD

ACOPLAMIENTO HEMBRA DE LA JUNTA DE SEGURIDAD. ELEMENTO "25

OISEÑO: 1 I T G E F E C H A : E S C A L A :

3 0 - 0 5 - 9 7 P L A N O N. 1 3.1114

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S/E 3.1 / 16

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Cable docrrico &la válvula

Esparrogo ( H a y 8 )

valvula solenoida

CONFORME: ENRESA

Tuberia de '40-50m.m 0

PROYECTO DE UNIDAD MÓVIL DE CARACTERIZACIÓN HIDROGEOLÓGICA DE FORMACIONES DE BAJA PERMEAB4LIDAD

CARCASA DE PROTECCI~N DE LA VÁLVULA DE ENSAYO. ELEMENTO N.29

i T G E 30 - 0 5 - 9 7 1:2 3.1 /17 otscüo F L C H A E 5 C A L A . ? L A N O No

1 1 --+ 8 O m m 0

’ 1 CONFORME E N R E S A

33 * % A Cnlnuln i i ~ ~ n r ; ~

PROYECTO DE UNIDAD MÓVIL DE C A R A C T E R I Z A C I ~ N HIDROGEOL~GICA DE FORMACIONES DE BAJA PESMEABILIDAC

CARCASA DE PROTECCION DE LOS TRANSMlSORES Y CONECTORES. ELEMENTO NO30

D I S E ~ O 1 FECHA 1 E S C A L A ‘ 1 P L A N O N’

3 o - o - 9 7 W I ~ Y a- I .i\ni

I T G E VERTICAL 1:lO 3.1/18 HORIZONTAL 1:2

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.- CONFORME: E N R E S A PROYECTO DE UNIDAD MÓVIL DE C A R A C T E R I Z A C I ~ N

HIDROGEOL~GICA DE FORMACIONES DE BAJA PERMEABILIDAI

VARILLA DE ALUMINIO ELEMENTO N.311

I DISENO: : ESCALA: ?LANO N. l I I 1 I T G E 1 3 0 - 0 5 - 9 7 1 = 1 : 1 ' 1 1 3 . 1 / 1 9 A

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CONFORME: ENRESA

MANGUITO HEMBRA M ACERO INOXIDABLE (ELEMENTO N.31)

PROYECTO DE UNIDAD MÓVIL DE C A R I C T E R I Z A C I Ó N HIDROGEOL~GICA DE FORMACIONES DE W)A PERMEABILIDAC

1 DISENO: E S C A L A :

PROYECTO PUMOC Referencia PUMlF

3.2.-

Fecha: 30/05/97

Cuadro de mandos de la sonda (número 13)

Cabeza de rotación (número 14)

Freno hidráulico (número 15)

Tapón inferior del sistema (número 16)

Pieza de adaptación para introducir una línea hidráulica en la tubería (número 17)

"Packer" inferior con sistema de muelles (número 18)

Conexión inferior (tapón) del sistema de inflado de los "packer" (número 19)

Pieza de adaptación para sacar una línea hidráulica de la tubería (número 20)

Varillas perforadas (número 21)

Pieza de adaptación para meter una línea hidráulica en la tubería (número 22)

"Packer" superior (número 23)

Pieza de adaptación para sacar dos líneas hidráulicas de la tubería (número 24)

Junta de seguridad (número 25)

Vasija de presión para accionamiento de la válvula hidráulica (número 26)

Válvula de ensayo de solenoide (número 27)

Válvula de ensayo hidráulica (número 28)

Carcasa de protección de la válvula de ensayo (número 29)

Carcasa de protección de los transmisores y conectores (número 30)

Varillaje (número 31)

Secuencia de montaje

Al describir la secuencia de montaje se incluye entre paréntesis el número de

identificación de los diferentes elementos indicados en el apartado previo en el que se adjuntan

las figuras o croquis de los mismos.

1. Colocar los dos vehículos que componen la U.M.H. en posición de trabajo, es decir

opuestos por su parte posterior. (número 1 y 2).

2. Emplear los gatos estabilizadores de los camiones para su nivelación colocándolos

horizontales. (número 3).

27

PROYECTO PUMOC

3. Extraer el varillaje que va a ser introducido con sus tapas de plástico puestas,

agrupándolo de diez en diez para evitar errores al contabilizar la profundidad. Colocar una

plancha en el suelo para evitar que cojan suciedad y comprobar la limpieza de las roscas,

la inexistencia de virutas de acero y el buen estado de las juntas tóricas.

Referencia PUMIF Fecha: 30/05/97

4. Extraer el resto de elementos del equipo de profundidad.

5. Comprobar y en su caso rellenar de gasoil el depósito del generador eléctrico.

6. Extraer el gas del sistema de inflado de los "packers" (vasija de presión, manguera de

inflado y "packers"). Para ello se efectuará las siguientes operaciones:

* Uenar de agua y gas la vasija de presión del sistema de inflado de los "packers".

(número 4)

* Montar los primeros elementos del equipo de profundidad fuera del sondeo:

Tapón inferior del sistema (número 16).

Pieza de adaptación para introducir una línea hidráulica (de toma de nivel

del tramo inferior) por dentro de la tubería del "packer" inferior (número

17).

"Packer" inferior con sistema de muelles con parte fija hacia la sección

de ensayo (número 18).

* Inyectar agua para inflar el "packer" con su conexión inferior (tapón) abierto.

(número 19) hasta que no se observe salida de gas por este extremo inferior. En

ese momento poner el tapón del "packer".

* Rellenar de agua la vasija de presión.

7. Introducir el equipo de profundidad en el sondeo empleando la sonda del vehículo de

descenso (número 12), en el orden que se describirá en los siguientes pasos de la

28

PROYECTO PUMOC Referencia PUMIF Fecha: 30/05/97

secuencia de montaje.

La sonda posee una cabeza de rotación (número 14) que se desliza por medio de guías

para introducir el equipo, de la que queda suspendida este. Posee un plato hidráulico,

que tiene una apertura de 49-55 mm, que se puede abrir liberando un pasador para

permitir el paso de los elementos del equipo de profundidad de mayor diámetro.

Deben controlarse, mediante el cuadro de mandos que posee, (número 13) los diferentes

parametros que indican cada movimiento de la sonda:

Cabeza de rotación:

(número 14)

Freno hidráulico:

(número 15)

Sonda: Profundidad.

(número 12).

Velocidad de rotación, par de rotación, fuerza de empuje

y fuerza de retención, y velocidad de avance.

Fuerza de agarre axial.

La sonda dispone de poleas que permiten maniobras de hasta 6 metros de longitud

(número 12), permitiendo así introducir juntos diversos elementos del equipo de

profundidad. Para efectuar las operaciones de montaje deben considerarse los siguientes

aspectos:

* En cada rosca de los "packers" se coloca teflón, enroscándose los diferentes

elementos manualmente, empleando la sonda para dar el apriete final.

* Se desenrollan las líneas (de señales, de inflado de los "packers" y de

accionamiento de la válvula) hasta tener fuera de los cabrestrantes una longitud

de 3-4 metros, introduciendo entonces una parte del equipo de profundidad y así

sucesivamente.

Esta operación tiene como objeto evitar posibles accidentes que podrían causar

la rotura de dichas líneas. Hay que señalar que el control de los carretes se

29

PROYECTO PUMOC

realiza desde el cuadro de mando de la sonda, siendo el accionamiento de

ambos cabrestantes independiente.

Referencia PUMIF Fecha: 30/05/97

8.

9.

1 o.

11.

12.

13.

14.

15.

Se introducen los elementos que estaban ya montados en el paso 5 en el sondeo. Se

enroscan posteriormente desde el extremo superior del "packer" inferior los siguientes

elementos:

Pieza de adaptación para sacar una línea hidráulica (con el nivel del tramo inferior), que

dispone de conexiones que garantizan la estanqueidad e imposibilidad de mezcla con

otros niveles (número 20).

Se conecta al "packer" inferior la manguera de inflado entre los dos "packers"

Varillas perforadas (número 21), sujetando a las mismas, mediante cinta aislante o brida

de plástico la manguera de inflado entre los dos "packer" y la línea hidráulica con el nivel

del tramo inferior, hasta alcanzar la longitud de la sección de ensayo (que puede tener

diferente longitud en cada caso).

Pieza de adaptación para meter una línea hidráulica (con el nivel del tramo inferior) en la

tubería del "packer" superior (número 22).

"Packer" superior con sistema de muelles con su parte fija hacia la sección de ensayo

(número 23).

Conectar la manguera de inflado entre los dos "packer" al "packer" superior. Por el otro

extremo del "packer" superior conectar la manguera de inflado (número 9) ubicada en un

cabestrante en el Vehículo de descenso. Dicho carrete tiene un colector giratorio que

permite inflar los "packer" a la vez que gira el tambor. (número 10).

Pieza de adaptación para sacar dos líneas hidráulicas de la tubería, con el nivel del tramo

inferior y la del nivel de la sección de ensayo (número 24).

30

PROYECTO PUMOC Referencia PUMIF

16.

17.

18.

19.

20.

Fecha: 30/05/97

Junta de seguridad.

Esta pieza (número 25) es similar a las varillas, con idéntica rosca. Su Única diferencia es

que la carga de rotura es notablemente inferior a la de las varillas, por lo que en caso de

enganche rompera por esta junta salvándose así el equipo existente sobre la misma.

Uenar de agua y presurizar la vasija de accionamiento de la válvula hidráulica (número

26).

Uenar de agua y presurizar la vasija del sistema de inyección de agua (número 5), o

comenzar la recirculación de agua desde el depósito.

Válvula y carcasa de protección. Deben realizarse las siguientes operaciones:

* Comprobar que la válvula de ensayo hidráulica y su tubo de accionamiento no

tienen gas. Para ello se deja suelto el extremo del tubo de accionamiento de la

válvula, y se llena de agua empleando la vasija de presión de la válvula

rellenándola de agua cuantas veces sea preciso, o la vasija del sistema de

inyección (con mayor capacidad). Cuando ya no salga gas por el tubo conectar

el extremo inferior a la válvula y el superior a la vasija de presión de

accionamiento de la válvula hidráulica. El sistema esta ya preparado para

funcionar.

Accionar entonces la válvula de ensayo hidráulica (número 28) para comprobar

que abre y cierra correctamente.

En el caso de emplearse la válvula de ensayo de solenoide (número 27) se

realizará la conexión entre esta y el conector de la válvula situada en la carcasa

de protección de los transmisores y conectores.

Carcasa de protección de los transmisores y conectores.

31

PROYECTO PUMOC

21.

22.

23.

Referencia PUMIF Fecha: 30/05/97

Roscar esta pieza (número 30) y efectúar las siguientes conexiones:

* Línea hidráulica con el nivel del tramo inferior a un transmisor.

Línea hidráulica con el nivel de la sección de ensayo a un transmisor.

Transmisor que tome directamente el nivel del tramo superior.

Conexión de los tres transmisores, y en su caso del conector de la válvula, al

* * *

conector general con el cable de señales eléctricas.

Varillaje (número 31), sujetando al mismo mediante cinta aislante o brida de plástico el

cable de señales eléctricas, la manguera de inflado de los "packer" y el tubo de

accionamiento de la válvula hidráulica.

Preparar el sistema de adquisición de datos (ordenador, tarjeta de expansión), (número

7), conectando a la SAI para garantizar corriente estable y continua en el tiempo.

Finalmente conectar los canales de entrada de señales al tambor del cable de señales del

vehículo de descenso. Hay un colector que permite girar el tambor sin desconectar el

cable y poder así tomar datos durante el descenso del equipo de profundidad.

Es conveniente efectuar diversas comprobaciones que permitan tener la certeza de que

todos los sistemas funcionan correctamente. Además de las ya efectuadas en los pasos

previos respecto al sistema de inflado de los "packers" y la válvula de ensayo se

recomienda, efectuar las siguientes medidas de control:

* Cada 9 metros (3 varillas) llenar la tubería de agua y comprobar que no se

producen fugas.

* Cada 30 metros (10 varillas) comprobar que no existen fugas y que la válvula de

ensayo (hidráulica o de solenoide) funciona correctamente. Si el valor mínimo de

flujo a medir es de 1 ml debe establecerse un máximo de 0,2 ml para las fugas

(aproximadamente un 20% del valor mínimo a medir). Para ello se realiza una

inyección con la válvula de ensayo cerrada y se observa si el flujo es cero.

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PROYECTO PUMOC

* Cada 90 metros (30 varillas) inflar los "packers" y efectuar un ensayo de inyección

para comprobar todos los elementos del equipo de profundidad, así como el

funcionamiento del sistema de adquisición de datos.

Referencia P U M I F Fecha: 30/05/97

24. Se instalará el número de varillas precisas para situar el equipo a la profundidad requerida

en cada caso, dejando una Última varilla que sobresalga del nivel del suelo.

25. Cabeza de inyección.

Se enroscará a esa Última varilla que sobresale del nivel del suelo la cabeza de inyección

(número 8).

26. Se conectará el sistema de control de flujo (número 6), ubicado en el vehículo base con

la cabeza de inyección a través de un tubo calibrado fracciona1 de acero o una manguera

flexible.

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