TRATA SOBRE DISEÑOS EN CONTRUCCION DE ABASTECIMIENTO, Apuntes de Construcción

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CRITERIOS Y LINEAMIENTOS TÉCNICOS PARA FACTIBILIDADES.

Sistemas de Agua Potable.

2.1 INTRODUCCION GENERAL

2.1.1 Alcances.

En este capítulo se presentan con mayor detalle los Lineamientos Técnicos para elaborar los cálculos hidráulicos de los sistemas de abastecimiento de agua potable para la Zona Metropolitana de Guadalajara (ZMG) , dentro del ámbito de competencia de SIAPA.

2.1.2 Análisis de alternativas y proyecto ejecutivo.

Siendo el principal objetivo de los sistemas de abastecimiento de agua, proporcionar un servicio eficiente, continúo y seguro, antes de elaborar un proyecto ejecutivo específico, se deberán plantear dos o más alternativas de solución.

Dichas alternativas de solución al nivel de anteproyecto, deberán ser presentadas al SIAPA por el promotor o responsable del proyecto para su revisión y aprobación en su caso, previo a la realización del proyecto ejecutivo definitivo, el cual, en su oportunidad será revisado y aprobado por el personal de SIAPA, antes de autorizar la realización de las obras respectivas.

2.1.3 Sistemas de control y automatización.

Un aspecto fundamental que debe incluirse en todos los proyectos de agua potable, es la necesidad de implementar dispositivos electrónicos de control y automatización de los controles de arranque y paro de las bombas; medición de gastos de entrada y salida; presiones en la línea de bombeo; niveles de tanques, en especial el nivel máximo del agua, entre otros. Todos estos controles deberán integrarse y ser compatibles con el sistema automatizado actual del SIAPA vía telemetría, los detalles se presentan en el Capítulo 12.

2.1.4 Consideraciones básicas de diseño.

El diseño de cualquier sistema de agua potable, deberá realizarse para las condiciones de población, dotación y período de diseño que están establecidas en el Capítulo 1 del presente documento. Además, en el dimensionamiento del sistema se deberá analizar la conveniencia de programar y realizar las obras por etapas; en especial en el caso de instalaciones para bombeo y potabilización cuando éstos se requieran. Por consiguiente, los equipos serán modulares para permitir su construcción por etapas, y así funcionar en las mejores condiciones de operación y flexibilidad, conforme a los gastos requeridos para el período de diseño establecido en el proyecto respectivo. Diseñar los diámetros adecuados de las tuberías a efecto de demostrar el equilibrio hidráulico en cada sector. Se deberá de contemplar la sectorización de la red de distribución en sectores hidrométricos, indicando los siguientes requisitos: aislar con válvulas de compuerta resilente de 1,000 a 1,500 tomas domiciliarias con simulación matemática en cada sector para identificar las perdidas de carga.

2.1.5. Componentes del sistema de abastecimiento.

Los principales componentes de un sistema de abastecimiento de agua son los siguientes:

• Fuentes de abastecimiento (superficiales o subterráneas).
• Conducciones.
• Potabilización (si se requiere)
• Regulación (o regularización)
• Red de distribución, y
• Tomas y medidores domiciliarias.

Hidrocarburos aromáticos en microgramos/l CARACTERISTICA LIMITE PERMISIBLE Benceno 10. Etilbenceno 300. Tolueno 700. Xileno (tres isómeros) 500. Manganeso 0. Mercurio 0. Nitratos (como N) 10. Nitritos (como N) 0. Nitrógeno amoniacal (como N) 0. pH (potencial de hidrógeno) en unidades de pH

Plaguicidas en microgramos/l: Aldrín y dieldrín (separados o combinados)

Clordano (total de isómeros) 0. DDT (total de isómeros) 1. Gamma-HCH (lindano) 2. Hexaclorobenceno 1. Heptacloro y epóxido de Heptacloro 0. Metoxicloro 20. 2,4 - D 30. Plomo 0. Sodio 200. Sólidos disueltos totales 1000. Sulfatos (como SO4=) 400. Sustancias activas al azul de metileno (SAAM)

Trihalometanos totales 0. Yodo residual libre 0.2 - 0. Zinc 5.

Los límites permisibles de metales se refieren a su concentración total en el agua, la cual incluye los suspendidos y los disueltos.

Además, cualquiera que sea la fuente de abastecimiento, es condición indispensable que se garantice el suministro del agua, expresado como el gasto máximo diario (QMD) de proyecto futuro.

2.2.2. Clasificación de las obras de captación.

Se denomina “obras de captación” a las obras civiles y electromecánicas que permiten disponer del agua superficial o subterránea de la fuente de abastecimiento.

A continuación se clasifican las principales obras de captación que pueden aplicarse a los proyectos de abastecimiento de agua para fines urbanos:

AGUAS SUPERFICIALES - Captaciones directas.

• Presas de derivación.
• Presas de almacenamiento.

CAPTACION

AGUAS SUBTERRÁNEAS - Manantiales.

• Galerías filtrantes.

• Pozos someros.
• Pozos profundos.

Cada tipo de captación tiene sus características propias y por ende su aplicación específica y están ampliamente descritas en el Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento (MAPAS) , por lo tanto, en este documento solamente se describen las obras de captación subterránea, las cuales son las mas utilizadas en la ZMG por particulares.

2.2.3. Captación de aguas subterráneas.

Las obras más utilizadas para captación de aguas subterráneas son las siguientes:

1. Manantiales.
2. Galerías filtrantes.
3. Pozos someros.
4. Pozos profundos.

2.2.3.1. Manantiales.

El agua de manantial generalmente es potable, sin embargo su calidad puede ser degradada y contaminada, por animales y por el hombre al salir a un estanque o fluir sobre el terreno. Por ésta razón el manantial debe protegerse con mampostería de ladrillo o piedra, de manera que el agua fluya directamente hacia una tubería, evitando así que se contamine.

Los diseños de obras de captación de manantiales se realizan para los dos tipos más comunes que se presentan en nuestro medio, que son:

1.- Manantiales tipo ladera, con afloramiento de agua freática. 2.- Manantiales con afloramiento vertical, tipo artesiano.

Para el proyecto de captación de manantiales, el aspecto principal a tomar en cuenta es su protección para que no se contaminen y evitar que los afloramientos se obturen, ambos objetivos se logran con la construcción de una caja que aísla el área de salida del agua, además para evitar que los afloramientos trabajen contra carga en la época de lluvias, es decir, cuando el gasto que aporta el manantial sea superior al de conducción, la plantilla del tubo de demasías ó la cresta del vertedor se sitúa un poco abajo del afloramiento más alto.

Además de la caja de protección, se debe construir otra adosada, para la protección de las dos válvulas de seccionamiento que se consideran en los proyectos; la de desagüe y la de la conducción. El diámetro de la tubería de toma esta dado por el cálculo hidráulico de la línea de conducción.

2.2.3.2. Galerías filtrantes.

Una galería filtrante se utiliza principalmente para captar agua del subálveo de corrientes superficiales, construyéndose de preferencia en el estiaje y en una de las márgenes, paralela a la corriente. En el proyecto se deben tomar en cuenta las características de socavación de la corriente en las avenidas importantes; esta consideración hace poco recomendable la construcción de una galería transversal a la corriente, además de ser más costosa.

El agua captada por medio de una galería filtrante generalmente se conduce a un cárcamo de bombeo donde se inicia la obra de conducción.

El conducto de la galería debe quedar situado a una profundidad y distancia adecuadas, con respecto al caudal principal de la corriente, con el fin de que el agua quede sometida a una filtración natural; esto depende de las características topográficas del tramo escogido, de los materiales del cauce y de la calidad del agua de la corriente. Se considera que un recorrido de agua a través de la capa filtrante de 3 a 15 m, puede ser suficiente para que se clarifique y se elimine la contaminación bacteriana.

En la captación de agua por medio de galerías filtrantes, se utilizan tuberías perforadas, instaladas casi horizontalmente en zanja excavada a cielo abierto, y rellenas con material limpio debidamente seleccionado, esto es, con una granulometría adecuada para conformar el filtro.

Actualmente se recomienda la utilización de tubería de acero inoxidables ó de PVC ranurados tipo cedazo, también se construyen galerías perforadas ó excavadas generalmente en laderas de montaña, cortando formaciones acuíferas como las que presentan las rocas calizas.

Para la metodología a detalle de la realización de un estudio hidrológico se deberá ver el Capítulo 8 correspondiente a Geohidrología. En cuanto a los requerimientos de caudales y especificaciones de tipo general sobre todo como fuentes de abastecimiento para fraccionamientos ó desarrollos urbanos, se deberá ver el apartado de Factibilidades.

2.2.3.4. Arreglo de las descargas de los pozos.

El arreglo de las conexiones, válvulas y elementos de control y protección en las descargas de las bombas sumergibles y tipo turbina, se presentan en las siguientes figuras, conforme a los requerimientos de la CNA.

Fig. 2.1 A Conexión de una bomba sumergible para pozo profundo mostrando los

elementos de control y protección típicos en la descarga, según CNA.

3

8

AX G

BX

B JD

10 d

(^20 )

2

3 3 3 3 3 3

TD

0.35 m 6

B MFB B B B B

5 d d TD

VAP

13

12 V 1

10

CD TD

VC

4

TD

2 21

3

B

0.38 m

ALMACENAMIENTOA TANQUE DE 11 22

R 21

B C 3

TD

2

2 TD

3

18

DETALLE 2

14 VB

15 N T^166 MF

3

DETALLE (^3) DETALLE 4

VB 15 VB

18

VBNT

16

B B B B B B B B

B

B

VC C VR VAP

3 5 3

C9 TD TD TD^ TD DETALLE 1

9

JD

2

10 d 5 d

ALIMENTACION DESUBESTACION

VP^ SP

TD

TD

BS 1

DB

DP

19

2

CABLE ELECTRICODE MOTOR 2

E

NOTA 3

NE ND PIPPPROFUNDIDAD INSTALACIONPROFUNDIDAD DEL POZO DPDIAMETRO DE ADEME NENIVEL ESTATICO NDNIVEL DINAMICO DBDIAMETRO DE BOMBA

TD R (^) ALMACENAMIENTOAL^ TANQUE DE

A

A B

3 11 JG

22

C TD

B (^3)

2

3

VC

12 4 VAP V

13

18

16 VB

NT 15

VB

14 CS TD

CS

2

VP

2.3 LÍNEAS DE CONDUCCIÓN.

La línea de conducción es la parte del sistema que transporta el agua desde el sitio de la captación ya sea por medio de bombeo y/o rebombeo, ó a gravedad, hasta un tanque de regulación, Planta potabilizadora ó un crucero predeterminado de la red. También se considera como parte de la línea de conducción al conjunto de conductos, estructuras de operación y especiales y cruceros.

Su capacidad se calculará con el gasto máximo diario (QMD), ó con el que se considere conveniente según el sitio de procedencia, según lo autorice el SIAPA.

De los accesorios que se tienen que instalar junto con las líneas de conducción tanto a gravedad como por bombeo, se deberán tomar en cuenta las válvulas de seccionamiento, expulsoras de aire, combinadas, de flotador, altitud, Check, de alivio de presión (en bombeos), desfogues, juntas de dilatación, etc., cuya ubicación y cantidad variará de acuerdo al proyecto en cada caso.

Las líneas de conducción deben ser de fácil inspección, preferentemente paralelas a algún camino, en caso contrario se debe de analizar la conveniencia de construir un camino de acceso, de acuerdo con el establecimiento del derecho de vía correspondiente a la línea de conducción considerando que el incremento en costo de éste se verá compensado con el ahorro que se tendrá en los gastos de conservación de la conducción, y sobre todo podrán detectarse y corregirse de inmediato las fugas ó desperfectos que sufran las tuberías. Las mismas condiciones de facilidad de inspección y mantenimiento deberán considerarse en las líneas ubicadas en la zona urbana.

También se denomina línea de conducción a la (s) línea(s) de interconexión entre pozos y que conduce uno ó varios caudales acumulados.

2.3.1. Consideraciones Generales de Diseño.

A. Cualquier tipo y clase de tubería a proyectar, deberá cumplir con las normas oficiales mexicanas (NOM) vigentes (las principales se enlistan al final del presente capitulo) y con la autorización del SIAPA.

B. La tubería debe seguir, en lo posible, el perfil del terreno y su localización se escoge para que sea la más favorable, con respecto al costo de construcción y las presiones resultantes. Nunca debe quedar completamente horizontal. Se debe tener especial atención en la línea de gradiente hidráulico, ya que mientras más cercana esté la conducción a esta línea, la presión en los tubos es menor; esta condición puede traer como consecuencia un ahorro en el costo de la tubería. En ocasiones, las altas presiones internas se pueden eliminar rompiendo la línea de gradiente hidráulico con la instalación de almacenamientos auxiliares, como embalses ó cajas rompedoras de presión. La velocidad en la tubería debe ser lo suficientemente grande para prevenir que se depositen sedimentos en ella, considerando la mínima de 0.60 m/s. Se deberá considerar las recomendaciones para diámetros económicos, en base a velocidades económicas.

C. Durante el trazo topográfico, como en casi la totalidad de las obras de conducción, las tuberías se instalan en zanja de acuerdo a las especificaciones para el caso correspondiente, debe procurarse disminuir al máximo posible, la excavación en roca.

D. En el caso de que tenga que colocarse la tubería superficial, deberá ser de acero ó superior (de acuerdo a especificaciones), considerando la protección mediante la construcción de obras de obras de sujeción.

E. Cuando la topografía es accidentada se localizan válvulas de admisión y expulsión de aire en los sitios más elevados del perfil, mientras que, cuando la topografía sea más ó menos plana se ubican en puntos situados cada 500 mts como máximo, y en los puntos más altos del perfil de la línea. Debiendo entregar cálculos correspondientes.

F. En tramos con pendiente fuerte, ascendente ó descendente, se debe analizar la conveniencia de instalar válvulas de admisión, expulsión y eliminación de aire según se requiera en puntos intermedios.

G. Por otra parte, los desagües se utilizan generalmente en los puntos más bajos del perfil, con el fin de vaciar la línea en caso de roturas durante su operación. También se utilizan para el lavado de la línea durante su construcción. Se deberá de presentar respaldo con cálculos de los dos incisos anteriores F y G. Se deberá conectar a la línea de drenaje más cercana a su proyecto.

Generalmente, en conducciones a presión, las estructuras de protección más importantes son las cajas rompedoras de presión. En conducciones muy largas es recomendable y en ocasiones obligado, utilizar estas estructuras con la finalidad de mejorar el funcionamiento hidráulico de la conducción.

En el caso de líneas sometidas a alta presión el criterio a seguir deberá considerar válvulas reductoras de presión, (ver especificaciones técnicas que cumplan con requerimientos del organismo operador)

Para líneas con tubería de concreto pres forzado ó de diámetros grandes con otros materiales, se deberá considerar el dibujo de las piezas a detalle con sus dimensiones, así como el cálculo de curvas horizontales y verticales, diseño de piezas especiales, válvulas para operación y para funcionamiento (expulsoras, etc.), derivaciones, el diseño especial de cajas para operación de válvulas y cálculo de atraques especiales.

Se deberá considerar en líneas de conducción largas, la colocación de válvulas de seccionamiento para el caso de requerirse una reparación ó inspección, a las distancias aproximadas siguientes:

Pero en cualquier caso la localización precisa se determinara en su momento para cada proyecto de acuerdo a varias condicionantes.

Para líneas que se ubiquen en trazos por zonas no urbanizadas y/o vialidades no definidas aún, la profundidad a la que se deberá instalar la tubería, se deberá incrementar en 1/3 a la indicada en la tabla, ya que de esta manera cuando se realicen trabajos de urbanización ó definición de rasantes de las vialidades, se afecte lo menos posible a la tubería en el colchón final, como resultado del movimiento de tierras, ya sea para que no quede muy profunda en el caso de terraplenar ó muy superficial en caso de cortes.(debiendo considerar monumentación a base de postearía, debidamente señalizada a lo largo del trazo. Ver las especificaciones marcadas por el organismo.)

La elección de la tubería en cuanto a la presión de trabajo nominal que deberá resistir, estará condicionada, en el caso de las líneas a gravedad, a que sea mayor que la línea estática de presión cuando el caudal provenga de un tanque, aunque debe revisarse si por la acción de un seccionamiento repentino aguas abajo, hubiera la posibilidad de presentarse una sobrepresión, y en conducciones por bombeo, deberá ser mayor que la línea de sobrepresión que ocasiona el fenómeno transitorio llamado comúnmente “golpe de ariete”. (La ubicación de dispositivos de control de transitorios será determinada por el área operativa en lo específico de presentarse condiciones especiales.)

En líneas de impulsión las pérdidas de carga por fricción totales de la conducción no deberá exceder el 1.0 % de la longitud de la línea, para no incrementar innecesariamente los costos de operación debido a la potencia requerida para vencer dichas pérdidas.

2.3.2. Conducciones Por Gravedad.

En la gran mayoría de las obras de los sistemas de abastecimiento de agua potable, se utilizan tuberías para la conducción del agua, por lo que en este documento no se trata lo relativo a canales.

El escurrimiento del agua de las conducciones por gravedad se puede efectuar de dos maneras: trabajando a superficie libre ó funcionando a presión, siendo este caso el que se considera en casi la mayoría de las obras de conducción. Por lo que se refiere a líneas trabajando a superficie libre, el diseño y cálculo hidráulico se realiza atendiendo a lo indicado en el Capítulo 1 de Criterios Básicos de diseño.

En el cálculo hidráulico de una conducción a gravedad, el caso más frecuente que se presenta es el de determinar el diámetro, tipo de tubería y clases, en función de lo siguiente:

A.- Carga disponible, que es igual a la diferencia de niveles entre las superficies del agua en la obra de toma y en el tanque de regularización (dato topográfico) B.- La longitud de la línea (dato topográfico) C.- El gasto por conducir

Hasta 45 cm. (18”) de diámetro. (^) 500 m. De 45 cm. de diámetro a 107 cm. (42”) de diámetro 500 m. a 1000 m. De 107 cm. de diámetro en adelante. 1000 m

Tabla 9.4, Velocidad media más económica en tubería, en m/seg. Según Richter.

Tuberías de succión en bombas centrifugas, de acuerdo con la carga de succión, longitud, temperatura del agua (<70°>) 0.5 a 1

Tuberías de descarga en bombas 1.5 a 2

Redes de distribución para agua potable e

industrial

Tuberías principales 1 a 2 Tuberías Laterales 0.5 a 0. Tuberías muy largas 1.5 a 3

Tuberías en instalaciones hidroeléctricas con

turbinas

Con inclinación y diámetro pequeño 2 a 4 Con inclinación y diámetro grande 3.6 a 8 Horizontales y con gran longitud 1 a 3

Normalmente se utiliza la carga disponible para vencer las pérdidas por fricción únicamente, ya que en este tipo de obras las pérdidas secundarias no se consideran por tener valores relativamente bajos en función de la pérdida total; sin embargo, si el trazo de una línea presenta cambios de dirección ó de diámetro, debidos a condiciones especiales de topografía ó espacio, deben considerarse las pérdidas secundarias. (Esas son ocasionadas por piezas especiales instaladas en cambios de dirección sobre línea)

Para el caso de líneas de conducción de diámetros iguales, ó mayores a 61 cm (24”) de diámetro, es necesario calcular las pérdidas de cargas por fricción de cada uno de los elementos que conforman la línea, como son válvulas, derivaciones, codos, etc., considerando el tipo de material.

2.3.4. Tuberías a utilizar.

Una tubería se define como el conjunto formado por el tubo y su sistema de unión. En la actualidad, las tuberías más utilizadas son las fabricadas de plástico (polietileno y PVC) y acero; siendo las dos primeras las más utilizadas en la actualidad. En la selección de los diámetros a utilizar independientemente del RD (relación del diámetro con el espesor) se deberá considerar que el diámetro a respetar será el interno ya que los espesores de las tuberías plásticas P.V.C. o P.E.A.D. tienden a reducir las áreas de conducción y en diámetros mayores a 6” se puede incurrir en errores de gastos de conducción.

a) Tuberías de plástico: polietileno de alta densidad (PEAD) y polivinilo de cloruro (PVC)

De los materiales plásticos disponibles para este fin, los termoplásticos son los que actualmente presentan interés para su uso en sistemas de abastecimiento de agua potable. Entre estos los de mayor aplicación son: el polietileno de alta densidad (PEAD) y el polivinilo de cloruro (PVC).

Las ventajas de esas tuberías son: su gran flexibilidad, que permite su presentación en rollos; su ligereza, ya que pesa ocho veces menos que el acero y tres veces menos que el fibrocemento; y la ausencia de corrosión. El PVC es un material termoplástico compuesto de polímeros de cloruro de vinilo con las características de la TABLA 2.1. La industria de tuberías plásticas fabrica dos líneas de tubos hidráulicos de PVC para el abastecimiento de agua potable: la línea métrica y la línea inglesa.

Debido a las múltiples confusiones causadas por la diferencia entre la longitud útil o efectiva de tubería y la longitud total es necesario que se analicen con cuidado los diferentes tipos de tuberías plásticas y se entiendan perfectamente las diferencias, así como los cuidados que deben tener para seleccionarlas.

Las tuberías de PVC con extremos campana-espiga con empaque de hule tanto de agua potable como de alcantarillado sanitario son comercializadas bajo especificaciones mexicanas o estadounidenses. A continuación se presenta un resumen de los distintos tipos de tuberías comercializadas y la especificación que cumplen, incluyendo las tuberías de polietileno de alta densidad (PEAD).

Lineamientos Técnicos para Factibilidades, SIAPA CAP.2 SISTEMAS DE AGUA POTABLE Febrero 2014 Hoja 14 de 47

Tabla 2.1 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS TUBERÍAS DE PVC.

VENTAJAS DESVENTAJAS

ƒ Resistencia a la corrosión y al ataque químico de ácidos, álcalis y soluciones salinas mayores. ƒ Instalación, rápida, fácil y económica ƒ Resistencia mecánica alta. ƒ Por su ligereza, el almacenamiento y transporte de la tubería se facilita notablemente. ƒ Bajo costo.

ƒ Alto costo en diámetros de 200 mm y mayores. ƒ Las propiedades mecánicas de las tuberías de PVC se afectan si quedan expuestas a los rayos solares por un período prolongado. ƒ Los tubos de extremos lisos requieren mano de obra altamente especializada para su unión. Por ello se recomienda el uso de tuberías con campanas y anillo de hule.

Tabla 2.2 INFORMACIÓN GENERAL DE TUBERÍAS PLÁSTICAS PARA AGUA POTABLE

Tabla 2.3 TUBO HIDRÁULICO DE PVC SERIE INGLESA, DIÁMETROS Y ESPESORES PROMEDIO.

Diámetro Nominal (mm)

Diámetro Exterior Promedio (mm)

Espesores promedio (e) y Diámetros interiores promedio (d) en mm.

RD-41 RD-32.5 RD-26 RD-13.

e d e d e d e d 13 21.3 1.9 17. 19 26.7 2.3 22. 25 33.4 1.8 29.8 2.8 27. 32 42.2 1.9 38.4 3.4 35. 38 48.3 1.8 44.7 2.2 43.9 3.9 40. 50 60.3 1.8 56.7 2.2 55.9 2.6 55.1 4.8 50. 60 73.0 2.1 68.8 2.5 68.0 3.1 66. 75 88.9 2.5 83.9 3.0 82.9 3.7 81. 100 114.3 3.1 108.1 3.8 106.7 4.7 104. 150 168.3 4.4 159.5 5.5 157.3 6.9 154. 200 219.1 5.6 207.9 7.1 204.9 8.9 201.

Los tubos se suministran en tramos con largo útil de 6 mts, con extremos lisos se el sistema es cementar y con una campana en uno de sus extremos si el sistema de unión es espiga-campana.

RD

PRESIÓN DE

PRUEBA

(kg/cm^2 )

6 mt 13.5 22.

6 mt

SIMBOLO

D^ e

e min

D

RD

Cuando se utilice este tipo de tubería, se recomienda incluir las especificaciones de protección de tubería, conforme a la normatividad del AWWA :

¾ Calculo hidráulico. Formulas Hazen-Williams y Darsy. ¾ Presión de Diseño. AWWA C-200-97 para tuberías de 6” de diam. o mayores. ¾ El maquilado y dimensionamiento. AWWA C-208-96. ¾ Limpieza y recubrimiento (interior y exterior). AWWA C-210-97, C-213-96. ¾ Protección catódica. C-203-97 y a la NRF-017-PEMEX- ¾ Entradas hombre. (Dimensión mínima 0.60x0.60cm, o de 0.60cmØ para accesos circulares)

De la soldadura: ¾ Método de unión y tipo de soldadura a utilizar. C-207-94. ¾ Aplicar soldadura, Norma AWWA C-200 y C-206-97. ¾ Pruebas de soldadura radiográficas. C-206-97.

De excavación: ¾ Profundidad. Colchón mínimo 90cm a lomo de tubo. ¾ Sección de Excavación. Mínimo 15cm de claro a ambos lados del tubo de hasta 30cm diámetro;

20cm de claro a ambos lados del tubo de hasta 45cm diámetro si se apisona el relleno lateral

(para tuberías de más de 30cm diámetro. ver especificaciones de construcción 2060-1-12;

x Para determinar las especificaciones de construcción de zanja y con relación a

la protección de líneas, esta dependerá del diámetro proyectado.

x El diseño de atraques será en función de la carga

¾ Plantilla ¾ Acostillado y Atraques. ¾ Relleno.

d) Observaciones y recomendaciones para la selección de tubería.

El diseño de tuberías requiere un análisis para cada caso particular, en el que se evalúen las cargas externas y la presión interna y se verifique que se cumplan las especificaciones correspondientes. Entre los diversos materiales se elegirá el que más se adapte a las especificaciones del proyecto y al aspecto económico.

Los factores principales que los proyectistas deben tener en cuenta para la selección de tuberías son:

a) Calidad y cantidad de agua por conducir. b) Tipo de terreno por excavar. c) Características topográficas de la conducción. d) Tuberías disponibles en el mercado nacional. e) Costos de suministro e instalación. f) Aspectos de operación y mantenimiento.

2.3.5. Piezas Especiales, Dispositivos de Control y de Protección.

Las líneas de conducción están compuestas por tramos rectos y curvos para ajustarse a los accidentes topográficos o por cambios que se presentan en la geometría de la sección y por distintos dispositivos para el control del flujo en la tubería, o para asegurar que el funcionamiento de la línea de conducción sea eficiente. Este apartado trata los dispositivos correspondientes.

2.3.5.1.- Piezas especiales

Las conexiones de la tubería en las intersecciones. Cambios de dirección, cambios de diámetros, válvulas, etc., se denominan comúnmente como" piezas especiales" y generalmente son de hierro fundido, acero, hierro dúctil, materiales plásticos (PVC y PEAD 100 % virgen), dependiendo de qué material sean los tubos. Todas las uniones de tubería de polietileno de alta densidad (PEAD) deberán realizarse mediante el sistema de electro fusión.

Las piezas especiales de hierro fundido son las más empleadas y se fabrican para todos los diámetros de tuberías. Estas piezas se conectan entre sí o a las válvulas por medio de bridas, tornillos y con un empaque de sellamiento intermedio, que puede ser de plomo, hule o plástico. La unión de estas piezas con las tuberías se efectúa utilizando la “junta gibault”, hasta 10” mayor a este diámetro se utilizara la denominada “junta dresser” o mecánica, que

Ver tomo de

“Especificaciones de Construcción”

Tomo III

se muestra en la Fig. 2.2., que permite conectar por una de sus bocas una extremidad de hierro fundido y, por la otra, una punta de la tubería de fibrocemento. El sellamiento se logra mediante la presión ejercida con las bridas y tornillos sobre el barrilete y empaques de hule. La forma cóncava del barrilete permite efectuar deflexiones.

Fig. 2.2 Piezas especiales de fierro fundido.

Por otra parte, para interconectar la tubería hidráulica de PVC y formar líneas de conducción y circuitos existen todas las conexiones necesarias: ya sea para cambiar la dirección del flujo del agua, derivar o unir sistemas de igual o diferente diámetro, cerrar los extremos de una línea, unir tubería de PVC a válvulas y piezas metálicas bridadas o con rosca, y componer fallas en una línea ya tendida. También, es posible unir la tubería hidráulica de PVC serie métrica con la de serie inglesa e incluso unirla con tubería de fibrocemento. En el caso de la serie métrica todas las conexiones de 110 mm a 280 mm son de PVC.

FIG 2.5 Piezas especiales de Hierro Dúctil.

FIG. 2.6 Piezas especiales de Acero.

2.3.5.2. Dispositivos de control y protección en la línea de conducción.

En las líneas de conducción siempre es necesario el empleo de ciertos elementos cuyo objeto es proteger a las tuberías y equipo de bombeo, principalmente del fenómeno llamado “golpe de ariete”. A continuación se menciona la función de los elementos de control y protección que se usan con más frecuencia.

2.3.5.3. Junta flexible