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
LINEA DE INFLADO -. Y
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
I NF E RI OR
-Todos los dlrnenslones en mm -
1 \ 4 \ \ \ \ \ \ \ 4 \ \ \
\ \ 4 \ \ \ 4 \ \ \ \ L
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7
O.D. 48 t-
CARCASA DE PROTECCION DE L A VALVULA ( 2 9 )
JUNTA DE SEGURIDAD(25)
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3 &! 1 O24 1600
4 6460180100
5 64601 80300
Il 1
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
28
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
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__ 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.
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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
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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 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.
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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
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- CONFORME: E N R E S A
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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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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
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’ 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
- 0'05
2
.- 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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