acueducto - pavco.com.vepavco para acueductos consiste en uniones de junta ... alcantarillado...

ACUEDUCTO • ACUEDUCTO • ACUEDUCTO • ACUEDUCTO • ACUEDUCTO • ACUEDUCTO • ACUEDUCTO • ACUEDUCTO • ACUEDUCTO


VENTAJAS DE LOS SISTEMAS PAVCO

PROPIEDADES DEL PVC

LÍNEA DE PRODUCTOS DE INFRAESTRUCTURA

RESISTENCIA QUÍMICA

ACUEDUCTO

INSTALACIÓN

1

2

3

4

5

7

Ind

ice


Resistencia a la Corrosión

Las tuberías y conexiones PAVCO resistenlos ácidos, álcalis, soluciones salinas yproductos químicos industriales, sin mostrarel más mínimo deterioro a través de losanos. Asimismo, son totalmente inmunesa los gases y líquidos corrosivos de lossistemas de desagüe. (ver tabla deresistencia química pag. 4).La tubería PAVCO es inmune a la accióngalvanoplástica o electrolítica que destruyelas tuberías metálicas. Por lo tanto puedencolocarse bajo tierra, bajo agua o encontacto con metales sin ningún tipo deprotección.

Paredes lisas

Las paredes interiores lisas de los sistemasPAVCO reducen considerablemente laspérdidas por fricción y facilitan la circulaciónde los fluidos. Además, los diámetrosinternos de las tuberías PAVCO songeneralmente mayores que en los otrosmateriales.

Ve

nt

aja

s

Libre de Incrustaciones

Las paredes lisas y libres de porosidades de las tuberíasPAVCO impiden la formación de incrustaciones comunesen las tuberías metálicas, proporcionando una vida útilmucho más larga con mayor eficiencia.

No transmite olor ni sabor

Debido a esta propiedad la tubería PAVCO es ideal parael transporte de agua potable.

Resistencia Mecánica

El PVC (policloruro de Vinilo) le proporciona a las tuberíasPAVCO una alta resistencia a la tensión y al impacto;por lo tanto pueden soportar presiones muy altasy adecuarse a las condiciones de obras.

Resistencia al Impacto

Los sistemas PAVCO son el resultado de una cuidadosaselección y formulación de compuestos de PVC juntocon técnicas de extrusión e inyección estrictamentecontroladas; que garantizan una resistencia al impactocumpliendo los requerimientos de normas internacionales.

1

2

3

4

5

6

Livianas

Las tuberías PAVCO son considerablemente más livianasque las tuberías metálicas o de concreto facilitandoenormemente su manipulación, almacenaje e instalación.

Facilidad de instalación.

El sistema de acoplamiento de las tuberías y conexionesPAVCO para acueductos consiste en uniones de juntaautomática, que facilita un alto rendimiento de instalaciónen obra.

Autoextinguible:

La tubería PAVCO no forma ni facilita la combustión.No propaga llama.

Economía: La tubería PAVCO ofrece una economíaconsiderable bajo los siguientes aspectos:

a) Los tubos y las conexiones son más económicas, diámetro por diámetro, que los metálicos.

b) Por su menor coeficiente de fricción se pueden utilizar menores diámetros que con otras tuberías para igual caudal.

c) El rendimiento en obra es mayor debido a su bajo peso.

d) El mantenimiento es mínimo pues no es necesario recubrirlas para prevenir corrosión.

7

8

9

10

1

PROPIEDADES FÍSICO – QUÍMICAS

El PVC es un polímero termoplástico sintético,producto de la polimerización del Cloruro de Vinilo.Como termoplástico, puede ser transformado y hastareprocesado mediante la aplicación de calor.La condición de rígido, sin plastificante, le impartepropiedades químico-mecánicas superiores.

Estructura Molecular : (-CH2 – CHCL -) n

La materia prima, compuesto de PVC, correspondea la designación 12454-B de la Norma ASTM D1784 la cual, a su vez, equivale a la vieja designaciónPVC 1120.

Gravedad Específica 1.38 – 1.42 (Densidad): gr/cm3 (Covenin 522)Absorción de Agua: 4.0 mgr/cm2

(Covenin 523)Dureza (PVC rígido): 80 ± 3 shore D

(ASTM D-785)Flamabilidad: Auto extinguible

(ASTM D-635)

Pr

op

ied

ad

es

PROPIEDADES MECÁNICAS

Resistencia a la tracción: 450 kg/cm2 min. (Covenin 527)

Elongación en punto de rotura: 80% min. (Covenin 527)Módulo de elasticidad: Aprox. 29000 kg/cm2

(ASTM D-635)Resistencia al impacto Izod: 0.039 Kg-m/cm

(ASTM D-256)

PROPIEDADES TÉRMICAS

Temperatura de Ablandamiento(punto vertical) 78°C min (Covenin 524)Coeficiente de dilatación 8x10-5 1/ °Ctérmica lineal: (ASTM D-696)Conductividad térmica: 0.13 Kcal/°Cxmxh

(DIN 52612)Calor específico: 0.25 cal/grx°C

Coeficiente de rugosidad: C=150 (Fórmula de William & Hazen).

Coeficiente de manning: n=0.009

PROPIEDADES ELÉCTRICAS

Constante Dieléctrica: 3.7-60cps a 30°C(ASTM D-150)3.62-1000cps a 30°C

Factor de Disipación: 1.255% 60cps a 30°C(Factor potencia) (ASTM D-150)

2.82% 1000cps a 30°CResistencia Dieléctrica: 14 kv/mm

(ASTM D-149)Resistencia Volumétrica: 1016 Ω cm

(ASTM D-257)

2



3

ACUEDUCTO

ALCANTARILLADO

NOVAFORT

DUCTO ELECTRICOY TELEFONICO

20 ºCR

R

R

R

R

R

R

C

N

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

N

R

R

C

R

R

R

R

R

R

R

R

R

N

N

N

R

R

R

R

N

N

N

N

N

N

R

N

R

ACEITE DE ALGODÓN

ACEITE DE COCO

ACEITE DE MAÍZ

ACEITE DE MÁQUINA

ACEITE DE SILICONA

ACEITE MINERAL

ACEITES VEGETALES

ACETILENO

ACETONA

ÁCIDO ACÉTICO - 20%

ÁCIDO ACÉTICO - 80%

ÁCIDO ARSÉNICO

ÁCIDO BÓRICO

ÁCIDO CÍTRICO

ÁCIDO CLORHÍDRICO (LÍQUIDO)

ÁCIDO FÓRMICO

ÁCIDOS GRASOS

ÁCIDO LÁCTICO - 20%

ÁCIDO NÍTRICO - 70%

ÁCIDO NÍTRICO - 100%

ÁCIDO SULFÚRICO HASTA - 70%

AGUA CON CLORO

AGUA REGIA

AGUA SALADA

ALCOHOL BUTYL (N-BUTANOL)

ALCOHOL BUTYL (2-BUTANOL)

ALCOHOL ETÍLICO

ALCOHOL ISOPROPYL

(2-PROPANOL)

ALCOHOL METHYL

ALCOHOL PROPYL (1-PROPANOL)

AMONÍACO ACUOSO

AMONÍACO GAS

AMONÍACO LÍQUIDO

ANILINA

BENCENO

BLANQUEADORES

(CLORO ACTIVO 12.5%)

BÓRAX

CASEÍNA

CERVEZA

CICLO HEXANONA

CICLO HEXANOL

CICLO HEXANO

CLORO BENCENO

CLORO LÍQUIDO

CLORURO DE METILENO

COMBUSTIBLE DE JET (JP-4, JP-5)

CRESOL

DETERGENTES

60 ºCR

R

R

R

N

R

R

C

N

R

C

R

R

R

R

N

R

R

C

N

R

R

N

R

R

N

R

R

R

R

R

R

N

N

N

R

R

R

R

N

N

N

N

N

N

R

N

R

20 ºCC

N

N

N

N

R

N

N

R

R

R

C

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

N

N

N

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

N

R

60 ºCN

N

N

N

N

R

N

N

N

R

R

C

R

R

R

C

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

N

N

N

R

C

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

N

N

R

DIBUTIL SEBACATO

DIBUTIL TALATO

DICLOROBENCENO

DICLOROETILENO

DIETILAMINA

DIÓXIDO DE CARBONO

ESTERES ETÍLICOS

ÉTER

FENOLBUTILO

FORMALDEHÍDO

FOSFATO DISÓDICO

GASOLINA

GELATINA

GLICERINA

ICOLES

HEXANO

HIDRÓXIDO DE CALCIO

HIPOCLORITO DE CALCIO

JABONES

JUGO DE FRUTAS

KEROSENE

LECHE

LICORES

METANO

MONÓXIDO DE CARBONO

NAFTA

NAFTALENO

NITROBENCENO

ÓXIDO DE ETILENO

OXÍGENO GASEOSO

OZONO GASEOSO

PERÓXIDO DE HIDRÓGENO - 90%

PETRÓLEO CRUDO

POTASA CÁUSTICA

SALES AMONIÁCAS (EXCEPTUANDO

FLUORADAS)

SALES DE CALCIO

SALES DE COBRE ACUOSO

SALES DE MAGNESIO

SALES DE MERCURIO

SALES DE PLOMO

SALES FERROSAS

SALES METÁLICAS ACUOSAS

SODA CAÚSTICA

SULFATO DE MAGNESIO

TETRACLORURO DE CARBONO

TETRAHIDROFURANO

ÚREA

QUÍMICOSTEMPERATURA

DEL FLUJO QUÍMICOSTEMPERATURA

DEL FLUJO

R= RESISTENTE - NO AFECTADO C= MUY POCO AFECTADO N= NO RECOMENDABLE

4


tc u

L

R3 R1 R2

c h

s3

d3 d2

30º

30º

d4

d2s1

d1

15º

Acueducto

JUNTA UNI-SAFE

5

La Junta Uni-Safe es un sistema de unión flexible tipomacho - hembra, en el cual la junta forma parte integraldel tubo. El sello y la consecuente estanqueidad de lajunta se logra mediante un anillo de goma y un retén depolipropileno alojado en la campana del tubo.

ACUEDUCTOJUNTA UNI - SAFE

PAVCO

El sistema de acueducto JuntaUni-Safe PAVCO de tuberíasy conexiones permite laconstrucción de aducciones yredes de distribución de aguapotable de una manera fácil,segura, rápida, eficiente y a unoscostos competitivos encomparación con los materialestradicionalmente empleados.

Este Sistema es sometido a unestricto control de calidad sobrelas materias primas utilizadas y elproceso productivo, lo quepermite disponer de productosde muy alta confiabilidad ycalificación técnica para participaren obras proyectadas de una vidaútil de hasta 50 anos, bajo lascondiciones de uso e instalaciónrecomendadas por el fabricante.

El acoplamiento entre lasdiferentes piezas se realiza demanera rápida y segura mediantela Junta Uni-Safe de PAVCO,que posee un sello de goma y unretén de polipropileno el cualle proporciona estanqueidady flexibilidad a la conexión,impidiendo las fugas einfiltraciones y soportando losasentamientos diferenciales delsuelo.

Rif: J-000372969Fecha de elaboración: Abril 2014

ESPECIFICACIONES:

Las especificaciones técnicas del Sistema AcueductoJunta Uni - Safe PAVCO son:

1. Dimensiones de las tuberías y accesorios: COVENIN 518, COVENIN 848, DIN 8062, DIN 8063

2. Materiales de las tuberías y conexiones: ASTM, D 1784

3. Instalación: UNI - B5, ASTM D 2774

4. Rigidez y Deflexiones: ASTM D 2412

La rigidez se calculará al 5% de deflexión del diámetro.

Después de un 40% de deflexión no deberá haber ningunaevidencia de grietas o roturas.

COVENIN: Comisión Venezolana de Normas Industriales.

ASTM: American Society for Testing and Materials.

UNI: UNI - BELL Plastic Pipe Association, E.E.U.U.

DIN: Deustches Institut für Normung.


6

PAVCO de Venezuela ha adoptado el sistema dejunta automática más seguro y resistente, el cual estárespaldado por las tecnologías más avanzadaspertenecientes a la Empresa Wavin Overseas Limited,con sedes en Inglaterra y Holanda.

ESPIGA

ANILLO DE GOMA

CAMPANA

RETÉN DE POLIPROPILENO

TRANSPORTEY ALMACENAMIENTO:

Con el fin de evitar que la tubería de acueductos se curvedebido a su propio peso cuando es almacenada y paraproveer una adecuada protección durante el transporte, esnecesario tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

Los tramos de tuberías PAVCO deberán ser almacenados de tal forma que toda la longitud deltubo esté soportada en un plano horizontal, en un arreglo alterno de campanas y espigas y con las campanas totalmente libres. Si no es posible suministrar un apoyo continuo para la fila interior detuberías, se sugiere el uso de listones de madera deno menos de 9 cm de ancho colocados de forma perpendicular al eje de los tubos, de longitud algomayor que la ruma que se pretende formar, espaciados a un máximo de 1,00 m de distancia.

Durante el transporte, los tramos han de ser amarrados al camión, cuidando que estos no causencortaduras o distorsiones en la tubería. No se deberácolocar ninguna carga adicional sobre las tuberías.

a)

b)

Gracias al diseno de la campana, el anillo de gomay el retén de polipropileno que lo fija en posición,permiten resistir perfectamente las condicionesextremas en cuanto a la presión o arraste del anillodurante la inserción de la espiga en la campana.

Entre los problemas más comunes de otros sistemasde juntas automáticas (mecánicas) podemos citar:

Como consecuencia de lo senalado, es posible que cualquierelemento extrano ubicado cerca de la boca de la campana o carafrontal del anillo penetre entre las superficies de sellado y representeuna causa potencial de fugas.

La Junta Uni-Safe esta disenada para resistir la misma presión detrabajo de la tubería.

1. Arrastre del anillo de goma durante el proceso de acople.

2. Dislocación y expulsión del anillo de estanqueidad por condiciones extremas de presión.

3. Penetración de arena u otras materias extranas entre las superficies del sellado, como consecuencia de las pulsaciones de presión en la línea. Estas al fluctuar de positiva a negativa, ejercen succión y compresión sobre el anillo, desplazándolo en sentido axial.

EXCAVACION DE LA ZANJA:

Como regla general las zanjas no deben ser excavadascon mucha anticipación al tendido de la tubería.Al evitar largos tramos de zanjas abiertas, se obtienenlas siguientes ventajas:

a) Se reduce o elimina la necesidad de apuntalar.

b) Se minimiza la probabilidad de inundaciónde la zanja.

c) Se reduce la erosión de la porción inferiorde las paredes, causadas por el agua subterránea.

d) Se reducen los accidentes.

ALINEAMIENTO Y PENDIENTE:La excavación de la zanja debe ser ejecutadasiguiendo los lineamientos y pendientesestablecidos en los planos del proyecto.

ANCHO DE LA ZANJA:El ancho que tenga la zanja a la alturade la clave o “lomo” de la tuberíatiene una influencia crucial enel comportamiento estructural


7

c)

d)

e)

de los conductos flexibles enterrados. La magnitud de las cargasque actúan sobre el conducto no son sólo función del prismade tierra que gravita sobre él, sino también de los adyacentesque transmiten su peso mediante fuerzas cortantes verticalesejercidas sobre el prisma central. De allí resulta recomendablemantener el ancho de la zanja lo menor posible, siempre que éstepermita una adecuada instalación.Por otra parte, un ancho de zanja excesivamente pequenolimita la buena compactación del relleno alrededor de la tubería.En la tabla se presentan los anchos de la zanja recomendadosa la altura de la clave de la tubería, según los diámetros.

Naturalmente, el ancho de la zanja por encima de la clavede la tubería dependerá de múltiples factores como son:la profundidad de esta, el tipo de suelo excavado, presenciade agua subterránea, disponibilidad de espacio, adyacenciaa vías o estructuras existentes, entre otras.

Las figuras muestran las alternativas de zanjas más comunes.

Lubrique la espiga y la goma en lacampana usando solo los productosrecomendados. Cerciórese que todala circunferencia entre el extremo dela espiga y la marca de referencia seancubiertos con una capa fina y uniformede lubricante (*), el cual puede seraplicado con la mano, un trapo o unaestopa. La marca de referencia muestrala profundidad apropiada de inserciónde la espiga en la campana.

(*) Se recomienda usar como lubricante la manteca vegetal,la grasa animal o una solución jabonosa. No deberán serusados grasas, aceites u otros productos derivados delpetróleo, ya que éstos causan el deterioro de los sellos degoma de las juntas.


8

Anchos de zanja en cmDiámetro

mm

75110160200250315400500

45455560657585100

Sin entibado Con entibado

7575859095105115130

65709090105120140160

Profundidaden cm. APOYOS TIPO C APOYOS TIPO B

2

APOYO DE LA TUBERIA

El tipo y la calidad del apoyo que tenga una tuberíaque ha sido tendida en una zanja es otro factor queinfluye de manera notable en la capacidad de soportede los conductos flexibles enterrados. El fondo de lazanja debe conformarse para proveer un apoyo firme,estable y uniforme a lo largo de toda la longitudde la tubería.

Se recomiendan dos tipos de soporte para las tuberíasde PVC acueducto:

Apoyo Clase C o soporte ordinario, y apoyo clase Bo soporte de primera clase. Estos apoyos puedenlograrse mediante el uso de dos métodos alternativosde construcción, según se indica en las siguientesfiguras:

ACOPLAMIENTODE LA TUBERIA Y LASCONEXIONES PAVCO

Asegúrese que tanto el interior de lacampana como el anillo de goma esténbien limpios sin material extrano quepueda interferir con el acoplamiento.Emplee para ello un trapo seco.

El proceso de relleno de la zanja una vez que se ha tendidola tubería es muy importante, pues de ello dependerá el buenfuncionamiento del sistema conjunto suelo-tubo, el cuales el que permite a las tuberías flexibles soportar las cargasmuertas y vivas que le son impuestas.

Esto es fundamental al ejecutar las llamadas “capa deconfinamiento” y “relleno inicial”. Cualquiera que sea el tipode apoyo especificado, se deberá excavar pequenos nichoso hendiduras en el lecho de apoyo en aquellos puntos dondevaya a estar ubicada una junta, para así alojar a los extremosacampanados de la tubería, permitiendo que los tramos esténsoportados y alineados uniformemente.

Las tuberías y conexiones del sistema de acueducto no estandisenadas para trabajar expuestas a los rayos solares.


a) Diferencia de alineamiento entre la tubería y la válvula o estructura a la cual se unirá rígidamente.

b) Procedimiento inadecuado de instalación como compactación y lecho de apoyo inestable.

c) Movimientos del terreno asociados a condiciones de flujo subterráneo y mareas.

d) Erosión del lecho de apoyo como resultado del movimiento tuberías.

9

4

3

5

Introduzca la espiga en la campanahasta que haya hecho contacto con elanillo de goma. Mantenga elalineamiento entre los tramos paralograr un acoplamiento fácil y efectivo.

Sujete con firmeza la campana yempuje por el extremo contrario eltramo a acoplar, hasta que lamarca de referencia esté a rascon el extremo final de lacampana. No sacuda ni golpee latubería o conexión. Un levemovimiento giratorio puede ayudardurante la penetración de la espiga.

Si encuentra resistencia a la inserción,utilice una barra hincada en el fondode la zanja como palanca contra unlistón de madera colocado en elextremo del tubo.

Diámetronominal

(mm) Ángulo (grados)

Radio decurvatura

(m)

longitud de 6 metros

75110160200250315400

112.5165.0240.0300.0375.0472.5600.0

3.12.11.41.10.90.70.6

16.010.87.46.04.83.83.0

Distancia h (cm)

CURVATURA EN LATUBERIA PAVCO

FLEXION LONGITUDINAL

PUNTO 1 Y 2 PUNTO 3

Abrazaderas con pernos

Esquema con abrazaderas que seanapernadas

1/2”

Salidas

1. Abrazadera rosca hembra N.P.T

2. Adaptador macho soldado3. Tubería PAVCO para agua fría4. Codo 905. Meter Yoke

3/4” 1”

Diámetros

1/2” 3/4” 1”1/2” 3/4” 1”1/2” 3/4” 1”

TOMA CON ABRAZADERA


10

1. Limpie la superficie de la tubería en la que seráinstalada la abrazadera. Verifique la correctalocalización del anillo de goma dentro de esta. Noutilice lubricantes.

2. Coloque ambas mitades de la abrazadera sobreel tubo y hágalas coincidir, coloque los tornillosy las tuercas apretándolos con la mano. Dé a latoma la inclinación deseada. Preferiblemente use la salida en posición vertical;en caso contrario, no supere una inclinación de45 respecto a dicha posición. Una vez lograda laposición, apriete con firmeza los tornillos hastaque la abrazadera quede inmóvil.

3. A través de la boca o toma de la abrazadera,perfore el tubo por medio de un taladro manualespecífico para estas aplicaciones. Esta perforaciónpuede ser practicada con un punzón precalentado.En este caso, deberá proteger la rosca de laabrazadera con un niple de acero galvanizado.Una vez efectuada la perforación, no podrá retiraro mover la abrazadera. De igual forma, nuncapractique la perforación antes de instalarla misma.

4. Realice la conexión de toma según el siguienteesquema:

Una vez que se ha determinadola fuerza (F) que el fluido ejercesobre las tuberías y conexiones,obtenida por medio de laexpresiones correspondientes,se produce el cálculo del áreadel anclaje (AA) que esnecesaria para soportarla.

Esta se calcula mediante laexpresión:

TEE

CURVA


A continuación se presentan los casos más comunes en los que serequiere anclajes, así como la expresión mediante la cual se obtienela fuerza (F) que se ejerce sobre ellos y al área sobre la que actúa.

11

ANCLAJES

En las tuberías que conforman los sistemas dedistribución de agua y de las aducciones, es frecuenteencontrar cambios de dirección tanto verticales comohorizontales (curvas y cruces, entre otros) y cambiosdel área libre de conducción (reducciones, válvulas,hidrantes, tapones, etc.), los cuales ocasionanmodificaciones en las características de la circulacióndel fluido que se moviliza por ellas. Tales modificacionesgeneran a su vez fuerzas no equilibradas de empujeque tienden a desplazar la tubería y a sus conexiones,que de no ser contrarrestadas, podrían ocasionar laseparación de las juntas.

Entre las principales fuerzas que actúan sobrelos cambios de forma están:

1. La debida a la presión hidrostática del agua.2. La causada por la velocidad del agua que

se origina por el cambio en la cantidadde movimiento.

3. La debida a la sobrepresión por el golpede ariete.

A fin de evitar posibles desplazamientos delos componentes de un sistema de acueductos,se recomienda la colocación de bloques de anclajedisenados para transferir las fuerzas generadasal suelo circundante.

La forma y tamano de los bloques dependedel diámetro de la tubería, presión máxima interna,tipo y tamano del accesorio y de la resistencia delsuelo. Usualmente los anclajes son bloques deconcreto.

Rcc= 100 kg/cm2) y son disenados parapresiones de prueba de 1,5 veces la presiónde servicio de tubería.

Con la fuerza debida a la presión hidrostática (F)y con la resistencia del suelo a la compresión (RSC),se calcula el área de anclaje (AA) según la relación:

F= RSC. AA

El valor de la resistencia del suelo a la compresiónse determina a través de estudios geotécnicos.Sin embargo, para efectos de cálculo se puedentomar como guía los siguientes valores:

Tipo de suelo RSC (kg/cm2)

Turba - fango............................................... 0.00Arcilla suelta................................................ 0.25Arena.............................................................. 0.50Arena y grava.............................................. 0.75Arena y grava con arcilla........................ 1.00Arena y grava cementadas con arcilla 1.95

GOLPE DE ARIETE

Una columna de líquido en movimiento tiene determinadacantidad de inercia, que es proporcional a su masa y a lavelocidad con la que se desplaza. Ante la modificación súbitade la velocidad de desplazamiento del fluido la inercia queéste posee se convierte en presión, es decir, que la energíacinética del fluido se transforma en energía potencial deforma tan súbita como repentina sea dicha modificación.El fenómeno mediante el cual se producen talesmodificaciones de presión se conoce con el nombre de¨Golpe de Ariete¨. Cuanto mayor sea la longitud de la tuberíaque experimenta el fenómeno (mayor masa líquida) y cuantomayor sea la velocidad del líquido que se desplaza por ella,tanto mayor será la variación de la presión.

Si la velocidad aumenta, a consecuencia de la aperturarepentina de una válvula terminal, se produce una disminuciónde la presión interior (descompresión) que, dependiendo desu magnitud, puede ocasionar el aplastamiento de la tuberíapor fuerzas externas o por generación de vacío.

Si la velocidad disminuye, por efecto del cierrerepentino de la válvula, se produce un incrementode presión interior (sobrepresión) que puedeocasionar la falla por rotura de la tubería.

El efecto del golpe de ariete se propaga a lo largode la tubería en forma de ondas de presión que viajan agran velocidad, causando una serie de choques violentoscontra las paredes del tubo. La velocidad de propagaciónde tales ondas denominada celeridad, y la resistenciade los conductos a las variaciones de presión que ellasgeneran, son función del módulo de compresibilidaddel fluido en movimiento y del módulo de elasticidaddel material del cual están hechas las tuberías.

Cuando más elástica sea una tubería, mayor serála disipación de la energía debido a su flexibilidady más lento será el efecto de propagaciónde las ondas de presión.

Adicionalmente, aparte de la compresibilidad del fluidoy de la elasticidad de la tubería, tiene influencia enla intensidad del golpe de ariete, el diámetro, al espesory longitud del tramo, la velocidad del flujo, la rapidezcon que varía la velocidad de este y la densidad del fluido.


Ubique y elimine el tramo danado.

Bisele y limpie los extremos a unir.

Corte y bisele un niple de tubería con una longitud inferioren dos 2 centímetros a la longitud que separa las espigasde los tubos a unir. Lubrique las espigas y anillos, para luegoinsertar los manchones de reparación hasta hacer tope con el anillo opuesto al lado de la inserción.

Marque sobre cada espiga del niple la profundidadde penetración del manchón: (P= M/2 - 1.5 cm).Lubrique las espigas del niple y haga retroceder losmanchones hasta alcanzar la marca de penetración P.

1

2

LeM

L=Le-2 cm

3

P4

12

METODOLOGIA PARAEFECTUAR REPARACIONES

MEDIDAS PREVENTIVASPARA EVITAR

EL GOLPE DE ARIETE

• Limitar la velocidad de disenoLa velocidad de diseno del fluido para el sistema a plenaoperación no debe superar los 1.5 m/s para sistemasde riego y de distribución de agua potable; 0.6 m/s paralíneas de aducción y de 1.2 a 1.8 m/s para bombeo deaguas negras. Durante el llenado de la tubería, la velocidadno debe ser mayor a 0.3 m/s hasta que todo el aire salgay la presión llegue a su valor nominal.

• Instalar válvulas de alivio de presión.

• Instalar válvulas de cierre lento.

• Usar bombas de bajo momento de inercia.

• Usar sistemas con juntas elásticas.

• Instalar ventosas de doble efecto.

En los puntos altos, bajos y a lo largo de tramos rectosmuy largos, para purgar el aire y permitir su entrada cuandose interrumpe el servicio.


PRINCIPALES CAUSASDEL GOLPE DE ARIETE

• Acumulación y movimiento de burbujas de aireatrapado en la línea.

• Expulsión repentina de aire de una tubería.

• Separación y reencuentro de columnas de líquido.

• Apertura o cierres bruscos, totales o parciales,de válvulas.

• Operación rítmica de válvulas de controlo regulación automática.

• Arranque o parada de bombas.

• Paradas de emergencia, interrupción súbitaen el sistema de propulsión (Ej: falla en el suministrode energía eléctrica).

• Cambios de velocidad en los equipos depropulsión (Ej: bombas de velocidad variable).

• Pulsaciones durante la operaciónde bombas recíprocas.

• Cambios de elevación de una cisternade almacenamiento.

• Acción de ondas en tanques elevados.

En donde:

P = Sobrepresión máxima en metros de columna de agua.a = Velocidad de la onda o celeridad (m/s).AV = Cambio de velocidad del agua (m/s).d = Densidad del fluido. Para agua, 1.000 Kg/m3 a 20 C .c = Factor que depende de la fijación terminal de la tubería

y del material del cual ésta esté construida.Para PVC se pueden adoptar 0.90 como valor medioentre 0.95 para tubería anclada en un extremo y 0.85para tubería anclada en ambos extremos.

g = Aceleración de la gravedad= 9.81 m/s2.K = Módulo de compresibilidad del agua= 2.06 x 104 Kg/cm2.E = Módulo de elasticidad de la tubería = 2.81 x 104 Kg/cm2.RDE = Relación diámetro exterior/espesor mínimo.

Aunque se requiere de un análisis extenso para ladeterminación del fenómeno de ondas de presión mediantela metodología expuesta, a continuación es posible obtener,en forma práctica, una estimación del efecto de sobrepresiónoriginada por cambios en la velocidad del fluido.

El incremento máximo de presión en una tubería por efectode una reducción instantánea en la velocidad del fluido(originada por el cierre repentino de una válvula o parodel equipo de bombeo), puede ser estimado mediantela siguiente ecuación:

13

CLASE RDE a(m/s)

AB 21 368 AC 13 472

VALORES DEA EN FUNCION DEL RDE


Además a las medidas preventivas para limitar el golpede ariete en las producciones, se debe tomar la previsión:

1.- Dotar al sistema con tuberías de limpieza. Éstasdeben ser ubicadas en los puntos bajos de laaducción para permitir la eliminación periódica delos sedimentos allí acumulados. Deben estardotadas de llaves de paso y sus dimensionesen función del diámetro de la línea deben ser:

Para tramos largos horizontales, es conveniente crearpendientes artificiales que favorezcan la acumulaciónde aire en puntos que faciliten la expulsión. Para tal efecto,es recomendable alternar una pendiente ascendentemínima de 3/1000 con una descendente mínima de 6/1000.

DiámetroTubería (mm)

Diámetro de laLimpieza (mm)

75mm y110mm

160mm

2” 4”

200mm

4” - 6”

250mm,315mm,400mm

6”- 8”

500mm

8”

14

DIAMETRO DE LA VENTOSA

EN FUNCION DEL

DIAMETRO DE LA TUBERIA

TIEMPO CRITICO

DE CIERRE PARA VALVULAS

Durante el cierre de una válvula se genera una onda dechoque que se desplaza aguas arriba, desde la válvula hastala fuente de presión (o toma), donde rebotará la onda hastachocar de nuevo contra la válvula en cierre. El tiempo quetarda la onda de presión en realizar este recorrido se definecomo “Tiempo Crítico” (Tc).

Si el tiempo de cierre de la válvula es inferior o igual altiempo crítico (t Tc), la sobrepresión generada por la ondade choque será máxima e igual a la de cierre instantáneodeterminada por la ecuación ya definida. Si el tiempo decierre de la válvula es superior al tiempo crítico (t Tc), lasondas regresarán como ondas de baja presión y tenderána disminuir el aumento de la presión en la relación: tiempocrítico/tiempo cerrado.

t = Tiempo de cierre (s).

Tc = Tiempo crítico de cierre (s).

t a. tN = = Tc 2. L

2LTc =

a

RELACION DE TIEMPO = N

a. VoK =

20.g.Po

CONSTANTE K DE LA TUBERIA

Donde:Vo = Velocidad del fluido bajo operación normal del

sistema (m/s).Po = Presión dinámica del sistema, bajo operación

normal (Kg/cm2).g = Aceleración de gravedad = 9,81 m/s2.

TIEMPO CRITICO = Tc

L= Longitud de línea (m).Tc = t de ida + t de retorno (s).a = celeridad de la onda de presión (m/s).

Mediante el uso del ábaco de Allievi, es posible estimar el aumentode presión que se origina cuando el tiempo de cierre es superior altiempo crítico (t Tc). Entrando en la gráfica, con la constante de latubería (K) y la relación de tiempo N = t/Tc, determinamos el aumentode la presión P. De igual forma, si fijamos previamente el aumentode presión permisible por golpe de ariete P, podemos calcular eltiempo mínimo de cierre t = N.Tc.


15

CONSTANTE K DE LA TUBERIA

A fin de calcular las pérdidas que se producen en las tuberías,se puede utilizar la fórmula de Williams y Hazen, cuya expresiónoriginal es:

V= CR 0,63 S 0,54 x 0,0001 -0,04, donde:

V= Velocidad media.R= Radio Hidráulico.S= Pendiente del Gradiente Hidráulico o Pérdida de carga.C= Coeficiente de Rugosidad.

Haciendo las respectivas sustituciones y transformando lasunidades a fin de trabajar con aquellas que son más comunes,se llega a la expresión:

J= 1,21957 x 10 10 x L x Q 1,85, donde: C 1.85 x D 4,87

J= Pérdida en metros.L= Longitud en metros.Q= Caudal en lts/seg.C= Coeficiente de Rugosidad.D= Diámetro en milímetros.


PRUEBA DE ESTANQUIEDAD

Es necesario realizar una prueba de estanqueidad delas instalaciones antes de proceder a su cobertura oempotramiento definitivo. En el caso de tendidos largos,como el caso de líneas de aducción o distribuciónenterradas, se debe efectuar la prueba en tramos nomayores de 400 m de longitud. La prueba debeefectuarse después de haber asegurado correctamentelas instalaciones, colocando sus respectivos soportesy anclajes. Los anclajes de concreto de las tuberíasenterradas deben estar totalmente cerrados antesde efectuar la prueba.

Después de asegurada la tubería, proceda a llenarlalentamente con agua. Permita la salida de aire a travésde las válvulas de venteo o de purga situadas en lospuntos altos del sistema. Una vez llena y purgada latubería, proceda a incrementar lentamente la presiónpor medio de una bomba de émbolo manual, equipadacon llave de registro, check y manómetro.

La presión debe incrementarse a razón de 1 Kg/cm2por minuto hasta alcanzar la presión de prueba, de1,5 veces la presión de servicio, luego cierre la llavede registro. Si en el transcurso de 1 hora no hadisminuido la presión, no hay fugas en el sistema.

Considerando además la ecuación de continuidad:

Q= VxA, donde:Q= Caudal.V= Velocidad media.A= Área.

16

CALCULO DE LAS PERDIDAS

EN TUBERIAS

PERDIDA POR FRICCION

EN TUBERIA DE PVC

VELOCIDAD DE FLUJO

Pérdidas de carga en metros por cada 100 metros de tubería

Tablas de pérdidas por fricción en las tuberías clase AB,presión de servicio 142 PSI (10kg/cm2) por diámetro para varios caudales, calculadas mediante Hazen - Williams (C = 140)

17


PAVCO MARACAYTel.: 58 (243) 300-4300

PAVCO PLANTA - CÚATel.: 58 (239) 500-2200

PAVCO CARACASTel.: 58 (212) 257-1250

PAVCO MARACAIBOTel.: 58 (261) 757-8808

PAVCO BARCELONATel.: 58 (281) 287-4438

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

5.50

6.00

6.50

7.00

7.50

8.00

8.50

9.00

9.50

10.00

12.50

15.00

17.50

20.00

22.50

25.00

27.50

30.00

32.50

35.00

37.50

40.00

42.50

45.00

47.50

50.00

55.00

60.00

0,059

0,212

0,449

0,764

1,155

1,618

2,152

2,756

3,426

4,164

4,967

5,834

6,765

7,759

8,816

9,934

11,113

12,352

13,652

15,010

22,682

755,663,8

J(m) V(m/s)

0,16

0,31

0,47

0,63

0,78

0,94

1,09

1,25

1,41

1,56

1,72

1,88

2,03

2,19

2,35

2,50

2,66

2,82

2,97

3,13

3,91

1108,293,6

0,009

0,033

0,069

0,118

0,179

0,250

0,333

0,426

0,530

0,644

0,768

0,902

1,046

1,200

1,363

1,536

1,719

1,910

2,111

2,321

3,508

4,915

6,537

8,369

10,406

12,646

J(m) V(m/s)

0,07

0,15

0,22

0,29

0,36

0,44

0,51

0,58

0,65

0,73

0,80

0,87

0,94

1,02

1,09

1,16

1,24

1,31

1,38

1,45

1,82

2,18

2,54

2,91

3,27

3,63

16011,9136,2

0,001

0,005

0,011

0,019

0,029

0,040

0,054

0,069

0,085

0,104

0,124

0,145

0,168

0,193

0,219

0,247

0,277

0,307

0,340

0,374

0,565

0,791

1,052

1,347

1,675

2,035

2,428

2,852

3,307

3,793

4,309

4,856

5,432

6,038

6,673

7,337

8,752

10,280

J(m) V(m/s)

0,03

0,07

0,10

0,14

0,17

0,21

0,24

0,27

0,31

0,34

0,38

0,41

0,45

0,48

0,51

0,55

0,58

0,62

0,65

0,69

0,86

1,03

1,20

1,37

1,54

1,72

1,89

2,06

2,23

2,40

2,57

2,75

2,92

3,09

3,26

3,43

3,78

4,12

D.Ext.(mm)E.(mm)

D.Int.(mm)Q(lts/seg)

Tablas de pérdidas por fricción en las tuberías clase AC,presión de servicio 227 PSI (16kg/cm2) por diámetro paravarios caudales, calculadas mediante Hazen - Williams (C= 140)

18


acueducto - pavco.com.vepavco para acueductos consiste en uniones de junta ... alcantarillado...

Documents