clase 9_linea de conduccion
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7/25/2019 Clase 9_Linea de Conduccion
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LINEA DE
CONDUCCION
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GENERALIDADES
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Definiciones Importantes
Cmaras rompe presin: Estructura que permite disipar la
y reducir la presin relativa a cero (presin atmosfrica)finalidad de evitar daos a la tubera Carga dinmica: En cualquier punto de la lnea, repre
diferencia de la carga est!tica y la prdida de carga por fricc
tubera Golpe de ariete: "e denomina a la sobrepresin que rec
tuberas, por efecto del cierre brusco del flu#o de agua Lnea de conduccin: En un sistema por gravedad, es la
que transporta el agua desde el punto de captacin
reservorio %uando la fuente es agua superficial, dentro
longitud se ubica la planta de tratamiento
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Definiciones Importantes
Lnea gradiente hidrulica: Es la lnea que indica la pre
columna de agua a lo largo de la tubera ba#o condiciooperacin Lnea de impulsin: En un sistema por bombeo, es el tr
tubera que conduce el agua desde la estacin de bombeo
reservorio Nivel de carga esttica: &epresenta la carga m!'ima a
puede estar sometida una tubera al agua cuando se intbruscamente el flu#o
Prdida de carga unitaria (hf): Es la prdida de energ
tubera por unidad de longitud debida a la resistencia del ma
conducto al flu#o del agua "e e'presa en mm o mm
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Definiciones Importantes
Prdida por tramo (Hf) *iene a representar el producto prdida de carga unitaria por la longitud del tramo de tubera !eservorio: Es la instalacin destinada al almacenamiento
agua para mantener el normal abastecimiento durante el da "lvula de aire: *!lvula para eliminar el aire e'istente en
tuberas+ se las ubica en los puntos altos de la lnea
"lvula de purga: *!lvula ubicada en los puntos m!s ba#de la red o conduccin para eliminar acumulacin
sedimentos
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Informacin bsica para diseo
a) nformacin de la poblacin
b) nvestigacin de la fuente: %audal y temporalidad
c) -lano topogr!fico de la ruta seleccionada
d) Estudio de suelos y si es el caso estudio geo
para determinar la estabilidad del terreno
e) %alidad fisicoqumico de la fuente
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Consideraciones en el Trazado
Evitar pendientes mayores del ./0 para e
velocidades e'cesivas
En lo posible buscar el menor recorrido siemp
cuando esto no conlleve a e'cavaciones e'cesiv
otros aspectos
Evitar cru1ar por terrenos privados o comprome
para evitar problemas durante la construccin y e
operacin y mantenimiento del sistema
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Consideraciones en el Trazado
2antener las distancias permisibles de vertedsanitarios, m!rgenes de ros, terrenos aluviales,
fre!tico alto, cementerios y otros servicios
3tili1ar 1onas que sigan o mantengan distancias c
a vas e'istentes o que por su topografa permicreacin de caminos para la e#ecucin, operaci
mantenimiento
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Consideraciones en el Trazado
Evitar 1onas vulnerables a efectos producido
fenmenos naturales y antrpicos
4ener en cuenta la ubicacin de las canteras pa
prstamos y 1onas para la disposicin del m
sobrante, producto de la e'cavacin
Establecer los puntos donde se ubicar!n instalac
v!lvulas y accesorios, u otros accesorios especiale
necesiten cuidados, vigilancia y operacin
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!bras Cond"ccin
"e denomina obras de conduccin a las estruc
elementos que sirven para transportar el agua dcaptacin $asta al reservorio o planta de tratamiento
5a estructura deber! tener capacidad para conduc
mnimo, el caudal m!'imo diario
5os medios para conducir el agua pueden clasifica "istemas de 6ravedad "istemas de bombeo (mpulsin)
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C!ND#CCI! $!RGRA%EDAD
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L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
En caso de una %onduccin por gravedad es cuando
fuente de abastecimiento se encuentra a un nivdeterminado mas alto sobre el lugar a servir, d
manera que el agua pueda llegar por gravedad al lug
de consumo con suficiente cantidad y a nivel superior
la poblacin
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L&nea de Cond"ccin por Gra'edad
5a conduccin por gravedad puede ser:
#$ Por medio de canales
%$ Por medio de &u'eras
5a velocidad no debe ocasionar depsitos ni e 5os canales deben ser revestidos y tec$ados
5a velocidad mnima se adoptar! de acuerdo al material en
pero en ning7n caso ser! menor a /8/ ms 5a velocidad m!'ima admisible ser!: 4ubos de concreto . ms 4ubos de 9%, acero, -*% ; ms
%uando la tubera traba#a como canal se recomiendan los s
valores de n de & 2anning: 9sbestocemento, -*% //
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L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
5a conduccin mediante un canal, tendr! que seg
el contorno del relieve del terreno (seguir las curvas nivel) de tal manera que la pendiente del canal se
uniforme, por este motivo generalmente la longitud d
canal a comparacin de los conductos cerrad
(tuberas) es mas larga y mas costosa
-or otro lado un conducto cerrado puede ser
longitud mas corta pero requiere para que no es
sobredimensionado un mayor desnivel entre s
e'tremos
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L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
>/
?/
8/
@/
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L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
5os conductos cerrados (tuberas) tienen la ventde conservar el agua libre de contaminantes
Estas tuberas pueden funcionar a presin y
acomodan a todo relieve del terreno, teniendo cuida
en que ning7n punto de la tubera este sobre la lnde gradiente $idr!ulico
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L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
Cistancia
*-
*-
*9
*9
-lanta de
4ratamiento
5inea de %onduccin
5inea de 6radiente Didraulica
Elevacin
%aptacin
"F$5
5
Cel g
observar cercano e
conduccin
gradiente
presiones
conduccin
por lo que
de menormenor cost
Btra d
evitar gran
instalando
rompe pres
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En los puntos mas 'aos de la tubera deber
e'istir vlvulas de purga, puesto que en estos puntse pueden acumular sedimentos que dificultaran
paso del agua creando turbulencia
Ce no e'istir puntos ba#os a lo largo de la lnea
conduccin, el &AE nos recomienda colocarvlvul
de purga cada %$ *m Ce distancia
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
%l'"las de $"r(a
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L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
%l'"las de $"r(a
5as v!lvulas de purga se dimensionan seg7n l
recomendaciones siguientes: -ara tuberas de ?G a menos, la v!lvula de purga
del mismo di!metro de la lnea "i la tubera de la lnea es mayor a ?G, entonces
di!metro de la v!lvula ser! HG del di!metro de
lnea, siendo ?G el mnimo
5a v!lvula se ubicara entre /m de la lnea
conduccin y as evitara el socavamiento por la fuer
con que sale el agua de purga
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L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
%l'"las de $"r(a
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"e debe evitar en la tubera de conduccin pun
mas altos que la lnea de gradiente ya qocasionaran formaciones de aire, obstruyendo
circulacin del agua puesto que e'istira pres
negativa muc$as veces formando vapor de agua y
otros casos se produce el fenmeno de cavitacin
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
%l'"las de Aire
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En los puntos mas altos de la conduccin s
deber! colocar vlvulas de aire, permitiendo el escap
del aire cuando llena la tubera y la entrada del mism
cuando esta vaca (necesarias en tuberas de ace
que son aplastados por el desequilibrio de presione
entre la parte interior del tubo y la atmosfera)
El &AE recomienda colocar vlvulas de aire cad
%$ *m de distancia si es que no $ubiera puntos altos
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
%l'"las de Aire
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En el caso de la v!lvula de aire la relacin q
guardara es de
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L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
%l'"las de Aire
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
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L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
#bicacin de %l'"las
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L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
Cmara Rompe $resin)
%uando e'iste muc$o desnivel entre la captacin
algunos puntos a lo largo de la lnea de conduccipueden generarse presiones superiores a la m!'im
que puede soportar una tubera En esta situacin,
necesaria la construccin de cmaras rompe presi
que permitan disipar la energa y reducir la presi
relativa a cero (presin atmosfrica), con la finalidad devitar danos en la tubera
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L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
Cmara Rompe $resin)
%uando la lnea de conduccin obligatoriamen
tiene que pasar por una 1ona de cota superior a lnea de gradiente $idr!ulica, entonces ubicaremos u
c!mara rompe presin que estar! dividiendo a la ln
en dos, tres o mas tramos con di!metros, presione
longitudes y pendientes de la lnea $idr!uli
independientes5o 7nico que permanece constante es el gasto JKG
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L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
Cmara Rompe $resin)
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
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p
Cmara Rompe $resin)
L& d C d i G d d
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L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
Ca"dal de Diseo
"i la captacin es agua superficial el caudal ser!
El
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L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
Car(a esttica * dinmica
5a %arga Est!tica
m!'ima aceptable
ser! de ;/ m
%arga Cin!mica
mnima ser! de < m
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
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L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
Seleccin del Dimetro de la T"ber&a
En el diseo de conduccin, lo fundamental es $ael di!metro de tubera mas adecuado para transpo
el caudal de diseo
En la determinacin de este di!metro se conside
diferentes soluciones, implicando estudios $idr!uli(velocidades y presiones) y estudios econmi
(di!metro mas econmico)
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
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L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
Seleccin del Dimetro de la T"ber&a
En el estudio de la velocidad, estas no deber!n e'cesivas puesto que pueden afectar la tube
erosion!ndola o tambin produciendo el fenmeno
golpe de ariete, estas velocidades deber!n es
dentro de los limites de $+m,s como mnimo -
m,s como m/imo$
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
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"e puede reali1ar una combinacin de di!metro a de dic$a lnea de conduccin
9l combinar los di!metros de tuberas se puede va
perdidas de carga y reducir las presiones (dentro
limites admisibles) permitiendo as reducir acc
(c!mara rompe presin), di!metros de tuberas, emanera que el proyecto resulte menos costosa
Ao es recomendable la combinacin de di!metros
una lnea en serie, es practico y recomiendo si
cambiar di!metros, efectuarlos con una ca#a rompe p
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
Seleccin del Dimetro de la T"ber&a
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
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"e utili1ara las siguientes formulas obtene'perimentalmente para el calculo de la perdida
carga en tuberas, y son:
Da1en y Lilliams
Carcy M Leisbac$
L&neas de Cond"ccin por Gra'edadSeleccin del Dimetro de la T"ber&a
+ ,orm"las de Diseo
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
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0: %audal (lts)
C: %oeficiente de DML, varia de acuerdo al tipo de material
1: Ci!metro de la tubera (pulg)
2: -endiente de la lnea de gradiente $idr!ulica (mNm)
L: 5ongitud (Nm), solo para uso por gravedad
L&neas de Cond"ccin por Gra'edadSeleccin del Dimetro de la T"ber&a
+ ,orm"las de Diseo
-azen * .illiams
TABLA DE V
(HTipo de T
Acero sin cost
Acero soldadoespiral
Cobre sin cos
concretoFibra de vidrio
Hierro fundido
Hierro fundidorevestimiento
Hierro galvan
!olietileno" As
-ara el calculo de la tubera que traba#a a presin:
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
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3: 9rea de la seccin (m>)
!: &adio $idr!ulico (m)
2: -endiente del fondo
n: %oeficiente de rugosidad
0: %audal (m.seg)
L&neas de Cond"ccin por Gra'edadSeleccin del Dimetro de la T"ber&a
+ ,orm"las de Diseo
/annin(
calculo de tubera se recomienda esta formula
%uando el conducto traba#a como canal considerar los coeficientes de rugos
Coe&ciente de '
#n%(!$C ) 0(00*Concreto ) 0Fierro galvan0(010
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
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Esta seleccin de tubera la mas adecuada,
determina de acuerdo a diversos criterios, entre
cuales son:
%alidad de agua
4ipo de material de la tubera
&esistencia de presin de la tubera
L&neas de Cond"ccin por Gra'edadSeleccin del Dimetro de la T"ber&a
0 seleccin de la clase de t"ber&as
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
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E'isten varias clases de tubera dependiendo del de material -ara la eleccin de un tipo se ti
presente: Ceben ser $ec$as de material durable Kue la tubera no transmita al liquido
caractersticas del material como olor, sabor, etc Ceben tener una adecuada resistencia mec!n
(manipuleo) Ceben ser de f!cil transporte, mane#o y disposici
pSeleccin del Dimetro de la T"ber&a
0 seleccin de la clase de t"ber&as
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
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El di!metro de la tubera, depender! para elmaterial
-resin a que traba#an las tuberas
"i son presiones ba#as se puede usar concreto arm
"i las presiones son O;,
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a)$ &u'eras de P"C
"on de alta resistencia, livianas (f!cil transp
colocacin), no erosionan con los !cidos, n
corrosivos
"u desventa#a es que posee poca resistenciatraccin
Seleccin del Dimetro de la T"ber&a
1 Descripcin de los tipos de T"ber&as
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
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Seleccin del Dimetro de la T"ber&a$resiones de traba2o para diferentes clases de t"ber&a de $%C
L&neas de Cond"ccin por Gra'edad
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')$ &u'eras de 3s'esto4Cemento
Seleccin del Dimetro de la T"ber&a
1 Descripcin de los tipos de T"ber&as
*enta#as: &esistencia a la corrosin Pa#o peso y son de f!cil ins 5as uniones son fle'ibles y 6ran resistencia a los esfue
Cesventa#as:
"on fr!giles, f!ciles de dafuertes -oseen ba#a resistencia a l El material puede ser corro
y sulfatos 5a durabilidad de la #unta
puede ser atacado por la a
4ipo 2agnani: son de espiga y
campana, se usan para ba#as
resistencia, su longitud es de ./m,
los di!metros son de >G, ?G, 8G y @G
con un %F
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#$ Concreto simple
normali5ado
se utili1an generalmente
para desagQes, se
pueden utili1ar $asta
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d)$ &u'eras de 6ierro 6undido
Estas tuberas son de costo alto
"e usan generalmente cuando la tubera es
contacto e'terno ya que posee alta resistencia e't
"on colocadas generalmente en la entrada y sal
reservorio, en obras de arte, etc donde est!n e'p
al contacto e'terno
Seleccin del Dimetro de la T"ber&a
1 Descripcin de los tipos de T"ber&as
L&neas de Cond"ccin por Gra'edadS l i d l Di t d l T b &
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e)$ &u'eras de 3cero$
-oseen gran resistencia interna, pero poca resi
e'terna, por esta ra1n se protege con concreto para
el aplastamiento y ser! necesario la colocacin de u
fle'ibles para solucionar la fluencia de los camb
longitud con los cambios de temperatura
Seleccin del Dimetro de la T"ber&a
1 Descripcin de los tipos de T"ber&as
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C!ND#CCI! $!R3!/3E!
L&neas de Cond"ccin por 3ombeo
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El sistema por bombeo se aplica cuando la fuen
de agua no posee la suficiente altura para pod
discurrir por gravedad y llegar al lugar de consum
como al nivel propuesto, siendo necesario utili1ar
bombeo para cumplir con las condiciones ant
mencionados El bombeo puede $acerse a un tanq
elevado que servir! de almacenamiento y don
adquirir! la presin requerida
L&neas de Cond"ccin por 3ombeo
L&neas de Cond"ccin por 3ombeo
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"i la fuente e abastecimiento se encuentra en
nivel inferior al lugar de consumo, se tendr!alternativa de bombeo para elevar el nivel de a
mediante la lnea de impulsin $asta llegar a
poblacin que $a de ser abastecida
L&neas de Cond"ccin por 3ombeo
!bras Cond"ccin
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Ds: altura de succin
Di: altura de impulsin
Df: perdida de carga
D est!tica F D succin
D din!mica F D est!tic
Df F $f succin R $f im
L&neas de Cond"ccin por 3ombeo
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5a altura de succin no podr! ser mayor a la alt
de la presin atmosfrica menos la suma de perdidas de carga
"i estamos bombeando desde un rio tendrem
especial cuidado , que el terreno sea duro y que el
no socave la captacin 5uego la estructura estconstituida por la toma o lnea de succin, luego
caseta de bombeo y continua la lnea de impulsin
L&neas de Cond"ccin por 3ombeo
L&neas de Cond"ccin por 3ombeo
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L&neas de Cond"ccin por 3ombeo
L&neas de Cond"ccin por 3ombeo
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L&neas de Cond"ccin por 3ombeo
L&neas de Cond"ccin por 3ombeo
+ C d l d 3 b
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El caudal de bombeo de
una lnea de impulsin sediseara con el caudal m!'imo
diario, teniendo en cuenta el
periodo de bombeo
+ Ca"dal de 3ombeo
N: Aumero de $oras de
bombeo
"e recomienda que e
no sea mayor de
-
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"e efect7a un estudio del di!metro mas econmico debido
que la lnea de impulsin puede ser larga y por esta ra1n mucostosa -ara determinar el di!metro econmico se usa
formula de P&E""E
0 Dimetro Econmico
0': %audal de bombeo (m.s)
1: Ci!metro econmico (m)
Para fluo continuo (N7%8)
N: Aumero de $oras de b
Para fluo no continuo
L&neas de Cond"ccin por 3ombeo
0 Di t E i
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3na ve1 determinado el valor pasamos a comprobar co
di!metros cercanos al di!metro de P&E""E 9 este di!metro dla lnea de impulsin le agregamos un numero mas y tendremo
el di!metro de la lnea de succin
-or e#emplo si la lnea de impulsin es de G la lnea d
succin ser!
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5a potencia requerida para el equipo de bombeo se efectua
mediante la siguiente e'presin:
1 Calc"lo de la $otencia de la 3omba
Pot-otencia en Dp
0: %audal (lts)
H: 9ltura din!mica, (9ltura est!tica $f R perdida de carga)
n#Eficiencia de la motor
n%Eficiencia de la bomba
Censidad del liquido, para agua F
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