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M a n u a l L Í N E A A C U E D U C T O

Nº 1 de Latinoamérica en Tubosistemas

ACUEDUCTO JUNTA UNI - SAFE PAVCO

El sistema de acueducto Junta UNI - SAFE PAVCO de tuberías y conexiones permite la construcción de aducciones y redes de distribución de agua de una manera fácil, segura, rápida, eficiente y a unos costos comparativos con los materiales tradicionalmente usados.

El sistema de acueducto Junta UNI - SAFE PAVCO es sometido a un estricto control de calidad sobre las materias primas utilizadas y el proceso productivo, lo que permite disponer

de productos de muy alta confiabilidad y calificación técnica para participar en obras proyectadas de una vida útil de 50 años, bajo las condiciones de uso e instalación recomendadas

por el fabricante.

Las uniones entre los tubos y con sus conexiones se realiza de manera rápida y segura mediante la JUNTA UNI - SAFE DE PAVCO, que posee un sello de goma que le proporciona estanqueidad y flexibilidad a la conexión, impidiendo las fugas y soportando los asentamientos diferenciales del suelo.

JUNTA UNI - SAFE

La JUNTA UNI-SAFE es un sistema de unión flexible tipo macho - hembra, en el cual la junta o campana terminal forma parte integral del tubo. El sello hidráulico y la consecuente estanqueidad de la junta se logra mediante un anillo de goma alojado en el extemo hembra o campana del tubo.

PAVCO DE VENEZUELA ha adoptado el sistema de junta automática más seguro, el cual está respaldado por las tecnologías más avanzadas pertenecientes a la Empresa Wavin Oveseas Limited, con sedes en Inglaterra y Holanda.

t

c u

L

R3 R1R2

c h

s3

d3 d2

30º

30º

d4

d2s1

d1

15º

ESPIGA

ANILLO DE GOMA

CAMPANA

RETÉN DE POLIPROPILENO

Un productoUn producto


Como consecuencia de lo señalado, es posible que cualquier elemento extraño ubicado cerca de la boca de la campana o cara fontal del anillo penetre entre las superficies de sellado y represente una causa potencial de fugas.

La JUNTA UNI - SAFE puede soportar vacío parcial o alternativamente presión externa cuando se instala en terrenos inundados. Está diseñada para la misma presión de trabajo que la tubería sobre la cual se forma.

La JUNTA UNI - SAFE está catalogada como de máxima seguridad y resis-tencia.

Gracias al diseño de la campana, el anillo y el retén de seguridad de polipropileno que lo fija en posición, permiten resistir perfectamente las condiciones extremas en cuanto a la presión o arraste del anillo duran-te la inserción de la espiga en la campana.

Entre los problemas más comunes de otros sistemas de juntas automá-ticas (mecánicas) podemos citar:

1. Arrastre del anillo de goma du-rante el proceso de acople

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

3. Penetración de arena u otras ma-terias extrañas entre las superfi-cies del sellado, como consecuen-cia de las pulsaciones de presión en la línea. Estas al fluctuar de po-sitiva a negativa, ejercen compre-sión sobre las caras frontal y pos-terior del anillo, desplazándolo así sentido axial

Especificaciones:

Las especificaciones técnicas del SISTEMA ACUEDUCTO JUNTA 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 ninguna evidencia de grietas o roturas.

COVENIN: COMISIÓN VENEZOLANA DE NORMAS INDUSTRIALES.

ASTM: AMERICAN SOCIETY FO TESTING AND MATERIALS, E.E.U.U.

UNI: UNI - BELL PLASTIC PIPE ASSOCIATION, E.E.U.U.

DIM: DEUSTSCHE INSTITUT FUR NORMUNG, ALEMANIA.

ACUEDUCTO

Transporte y almacenamiento:

Con el fin de evitar que la tubería de acue-ductos se curve debido a su propio peso cuando es almacenada, y para proveer una adecuada protección durante el transporte, es necesario tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

A. Los tramos de tuberías PAVCO deberán ser almacenadas de tal forma que toda la longitud del tramo esté soportada a nivel, en un arreglo alterno de campa-nas y espigas y con los campanas de unión totalmente libres. Si no es posible suministrar un apoyo continuo para la fila interior de tuberías, se sugiere el uso de listones de madera de no menos de 9 cm de ancho colocados de forma perpendicular al haz de tubos, de longi-tud algo mayor que la ruma que se pre-tende formar, espaciados a un máximo de 1,00 m de distancia

B. Durante el transporte, los tramos han de ser amarrados al camión, cuidando que estos no causen cortaduras o dis-torsiones en la tubería. No se deberá colocar ninguna carga adicional sobre los tramos de tubería.

C. Para el almacenamiento en obra, los tu-bos se separarán por diámetro y se arru-marán según se describió en el aparte A

D. Cuando la tubería vaya a estar expuesta a un sol muy intenso o vaya a estar al-macenada a la intemperie por un pro-longado tiempo, se recomienda proveer algún tipo de sombra, contemplando una ventilación adecuada por debajo y alrededor de la misma para prevenir la acumulación excesiva de calor

E. Tanto el interior de las tuberías como los extremos, las conexiones, los sellos de goma, etc., deberán protegerse con-tra la intrusión de sucio o cualquier ma-teria extraña, así como deberán mante-nerse lejos de cualquier fuente de calor

600

170

600

100 100 100 100 100

8

INSTALACIÓN:

Excavación de la zanja:Como regla general las zanjas no deben ser excavadas con mucha anticipación al tendido de la tubería. Al evitar largos tramos de zanjas abiertas, se obtienen las siguientes ventajas:

1.- Se reduce o elimina la necesidad de achicar y apuntalar

2.- Se minimiza la probabilidad de inundación de la zanja

3.- Se reducen la erosión de la porción inferior de las paredes causadas por el agua subterránea

4.- Se reduce los accidentes de tráfico y de los trabajadores

A. Alineamiento y pendienteLa excavación de la zanja debe ser ejecutada siguiendo los alineamientos y pendientes establecidos en los planos del proyecto.

B. Ancho de la zanjaEl ancho que tenga la zanja a la altura de la clave o “lomo” de la tubería tiene una influencia crucial en el comportamiento estructural de los conductos flexibles enterrados. La magnitud de las cargas que actúan sobre el conducto no son sólo función del prisma de tierra que gravita sobre él, sino también de los adyacentes que transmiten su peso mediante fuerzas cortantes verticales ejercidas sobre prisma central. De allí que resulta recomendable mantener el ancho de la zanja lo menor posible, siempre que éste permita una adecuada instalación. Por otro lado, un ancho de zanja excesivamente pequeño limita la buena compactación del relleno alrededor de la tubería. En la tabla se presentan los anchos de la zanja recomendados a la altura de la clave de la tubería, según los diámetros.

Naturalmente, el ancho de la zanja por encima de la clave de la tubería dependerá de múltiples factores como son: la profundidad de la zanja, el tipo de suelo excavado, presencia de agua subterránea, disponibilidad de espacio, adyacencia a vías o estructuras existentes, entre otras. Las figuras muestran las alternativas de zanjas más comunes.

Anchos de zanja en cmDiámetromm

75110160200250315400

40.045.045.050.055.065.070.0

Sin entibadoCon entibado

mín. max.

60.060.060.065.070.080.095.0

85.090.090.090.0

105.0105.0120.0

APOYO DE LA TUBERÍA

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

Se recomiendan dos tipos de apoyo para el soporte las tuberías de PVC para acueductos:

Apoyo Clase C o soporte ordinario, y apoyo clase B o soporte de primera clase. Estos apoyos pueden lograrse mediante el uso de dos métodos alternativos de construcción, según se indica en las siguientes figuras:

ACUEDUCTO

Apoyos Tipo C

RELLENOCOMPACTADO

0.5 DE

30 cm

DE

10 cm

RELLENOCOMPACTADO

30 cm

DE

1/6 DE 1/10 DE

MATERIAL SELECCIONADODE LA EXCAVACIÓN

Apoyos Tipo B

RELLENOCOMPACTADO

0.6 DE

30 cm

DE

MATERIAL GRANULARFINO

RELLENOCOMPACTADO

DE

1/4 DE

MATERIAL SELECCIONADODE LA EXCAVACIÓN

30 cm

SUPERFICIE

ANCHO

DE

ANCHO

DE

ANGULODE REPOSO

DE

ANCHO DE ZANJA

60 cm (min) RELLENO INICIAL

LECHO DE APOYO

RELLENO FINAL

30 cm (min)

CAPA DECONFINAMIENTO

Acoplamiento de la TUBERÍA y las CONEXIONES PAVCO

El proceso de relleno de la zanja una vez que se ha tendido la tubería es muy importante, pues de ello dependerá el buen funcionamiento del sistema conjunto Suelo-Tubo, el cual es el que permite a las tuberías flexibles soportar las cargas muertas y vivas que le son impuestas.Esto es fundamental al ejecutar los así llamados “capa de confinamiento” y “relleno inicial”. Cualquiera que sea el tipo de apoyo especificado, se deberán excavar pequeños nichos o hendiduras en el lecho de apoyo en aquellos puntos donde vaya a estar ubicada una junta, para así alojar a los extremos acampanados de la tubería, permitiendo que los tramos estén soportados y alineados de forma uniforme.

1.- Asegúrese que tanto el interior de la campana como el anillo de goma estén bien limpios, sin material extraño que pueda interferir con el acoplamiento del tramo. Emplee para ello un trapo seco

2.- Lubrique la espiga usando sólo los lubricantes los recomendados (*). Cerciórese que toda la circunferen-cia entre el extremo de la espiga y la marca de referencia sean cubiertos con una capa fina y uniforme de lubricante, el cual puede ser aplicado con la mano, un trapo o una estopa. La marca d e r e fe r e n c i a m u e s t r a l a profundidad apropiada de inserción de la espiga en la campana

3.- Introduzca la espiga en la campana hasta que haya hecho contacto con el anillo de goma. Mantenga el alineamiento entre los tramos para lograr un acoplamiento fácil y efectivo

4.- Sujete con firmeza la campana y empuje por el extremo contrario el tramo a acoplar, hasta que la marca de referencia esté a ras con el extremo final de la campana. No sacuda o golpee la tubería o conexiones. Un leve movimiento giratorio puede ayudar duramente la penetración de la espiga

5.- Si encuentra resistencia al acople, utilice una barra hincada en el fondo de la zanja como palanca contra un listón de madera, colocado en el extremo del tubo

ACUEDUCTO

P or lo general el alineamiento de los tramos de un acueducto o de las redes de distribución es recto entre los distintos nodos que los configuran. Sin embargo, puede presentarse el caso de que en determinado tramo sea necesario dar cierta curvatura la tubería para evitar alguna obstrucción o para resolver algún contratiempo no previsto en los planos. En la mayoría de estos casos de deflexión requerida entre los alineamientos de tramos consecutivos es tan pequeña que no amerita el uso de codos o curvas especiales.

Estos cambios de dirección pueden ser logrados por la flexión de la junta elástica y por flexión del cuerpo de la tubería. No obstante, para no poner en peligro la funcionalidad y la estanqueidad de la junta, se recomienda no flexionar sobre ella, sino sobre el cuerpo de la tubería, siempre y cuando se respeten los límites máximos establecidos en la tabla siguiente, los cuales corresponden a un radio mínimo de curvatura de 1.500 veces el diámetro externo de la tubería.

Para asegurarse que la flexión será ejercida en el cuerpo de la tubería y no en la junta, se recomienda la utilización de bloques de anclaje como los mostrados en la figura. La capacidad de flexión longitudinal en la tubería permite que sean absorbidos total o parcialmente los esfuerzos externos que sean impuestos, reduciendo con ello el riesgo de falla o daño del conducto.Además de a los casos ya mencionados también puede ocurrir flexión eventual de la tubería en respuesta a cambios de las condiciones del sistema de tubería-suelo, como son:

L=6 m

0.50 m

2 m

hA

FLEXIÓN LONGITUDINAL

(*) Se recomienda usar como lubricante la manteca vegetal, la grasa animal o una solución jabonosa. No deberán ser usados grasas o aceites derivados del petróleo, ya que éstos causan el deterioro de los sellos de goma de las juntas.

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

- Procedimiento inadecuado de instalación. Ej. compactación inadecuada y lecho de apoyo inestable

- Movimiento del terreno asociados a condiciones de flujo subterráneo y mareas

- Erosión del lecho de apoyo como resultado del movimiento de aguas subterráneas y fugas de tubería

Diámetronominal

(mm)

Curvatura en la tubería PAVCO

ángulo (grados)

Radio de curvatura

(m)

longitud de 6 metros

75110160200250315400

40.045.045.050.055.065.070.0

60.060.060.065.070.080.095.0

85.090.090.090.0

105.0105.0120.0

Distancia h (cm)

TOMAS DOMICILIARIAS

El sistema de tubería y accesorios ACUEDUCTO JUNTA UNI - SAFE PAVCO, permite la realización de tomas domiciliarias a través de dos métodos diferentes, según sea el caso de instala-ción.

Para el caso de redes de distribución nuevas, en cuya instalación se prevé de antemano la ubicación de las tomas domiciliarias, es usual la utilización de abrazaderas, las cuales permiten realizar la derivación en una ubicación cualquiera de la línea, sin tener que cortar la tubería sobre las que serán colocadas.

Para diámetros mayores o iguales a 200 mm, es posible efectuar la conexión roscada de las piezas de incorporación de bronce directamente en la pared de la tubería. Estas alternativas son especialmente apropiadas para zonas costeras o con suelos muy corrosivos.

Para tomas domiciliarias con abrazaderas éstas serán fijadas a las tuberías mediante pernos, los cuales son de fácil instalación, logrando una derivación sencilla, rápida y segura.

Para la instalación de la toma domiciliaria con abrazaderas siga las recomendaciones que se citan a continuación:

1. - Limpie la superficie de la tubería en la que será instalada la abrazadera. Verifique la correcta localización del anillo de goma dentro de la mitad superior de la abrazadera. No use lubricantes. (ver siguiente página)

2. - Posicione ambas mitades de la abrazadera sobre el tubo y hágalas coincidir, coloque los tornillos y las tuercas apre-tándolos con la mano. Dé a la toma la inclinación deseada. Preferiblemente use la salida en posición vertical; en caso contrario, no supere una inclinación de 45º respecto a dicha posición. Una vez lograda la posición, apriete con firmeza los tornillos hasta que la abrazadera quede inmóvil

3. - A través de la boca o toma de la abrazadera, perfore el tubo por medio de un taladro manual específico para estas apli-caciones. Esta perforación puede ser practicada con un punzón incandescente. En este caso, deberá proteger la rosca de la hembra de la abrazadera con un niple de acero galvanizado. (ver siguiente página). Una vez efectuada la perforación, no podrá retirar o mover la abrazadera. De igual forma, nunca practique la perforación antes de instalar la abrazadera

4. - Realice la conexión de toma según el siguiente esquema:

ACUEDUCTO

11Un productoUn producto

TOMA CON ABRAZADERA


ACUEDUCTO

1/2”

Salidas

1. Abrazadera rosca hembra N.P.T

2. Adaptador macho soldado3. Tubería Pacvo para agua fría4. Codo 90º5. Meter Yoke

3/4” 1”

Diámetros

1/2” 3/4” 1”1/2” 3/4” 1”1/2” 3/4” 1”

PUNTO 1 Y 2 PUNTO 3

Abrazaderas con pernos

Esquema con abrazaderas que sean apernadas

1

23

4 34

2

5

ANCLAJES

En las tuberías que conforman los sistemas de distribu-ción de agua y de las aducciones, es frecuente encontrar cambios de dirección tanto verticales como horizontales (curvas y cruces, entre otros) y cambios del área libre de conducción (educciones, válvulas, hidrantes, tapones, etc.) los cuales ocasionan modifica-ciones en las características del flujo del fluido que se moviliza por ellas. Tales modificaciones generan a su vez fuerzas no equilibradas de empuje que tienden a desplazar a la tubería y a sus conexiones, y que de no ser contrarrestadas, podrían ocasionar la separación de las juntas.

Entre las principales fuerzas que actúan sobre los cam-bios 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 cantidad de movimiento

3. - La debida a la sobrepresión por el golpe de ariete

A fin de evitar posibles desplazamientos de los compo-nentes de un sistema de acueductos, se recomienda la colocación de bloques de anclaje diseñados para transferir las fuerzas generadas al suelo circundante.

La forma y tamaño de los bloques depende del diáme-tro de la tubería, presión máxima interna, tipo y tamaño del accesorio de la resistencia del suelo. Usualmente los anclajes son bloques de concreto (Rcc= 100 kg/cm2) y son diseñados para presiones de prueba de 1,5 veces la presión de 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 compresión se determina a través de estudios geotécnicos. Sin embar-go, para efectos de cálculo se pueden tomar como guía los siguientes valores:

Tipo de suelo RSC (kg/cm2)

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

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

Una vez que se ha determinado la fuerza (F) que el fluido ejerce sobre las tuberías y conexiones, obtenida por medio de la expre-siones correspondientes, se pro-duce el cálculo del área del an-claje (AA) que es necesaria para soportarla.

Esta se calcula mediante la ex-presión:

AA = h x c

FAA =

RSC

ACUEDUCTO

REDUCCIÓN

TEE

CURVA

F= A x P

A=π x DE2

4

F= (A1 - A

2) xP

(A1 - A

2)= (DE

1 - DE

2)

π4

2 2

c

h

DE1 DE1

h

DE1

c

DE1

F= A x P

A=π x DE2

4

h

DE1

c

DE1

TAPÓN

F= A x P

A=π x DE2

4

h

c

h

C


GOLPE DE ARIETE

Una columna de líquido en movimiento tiene determinada cantidad de inercia, que es proporcional a su masa y velocidad con la que se desplaza. Ante la modificación súbita de la veloci-dad de desplazamiento del fluido la inercia que éste posee se convierte en presión, es decir, que la energía cinética del fluido se transforma en energía potencial de forma tan súbita como repentina sea dicha modificación. El fenómeno mediante el cual se producen tales modificaciones de presión se conoce con el nombre de Golpe de Ariete. Cuanto mayor sea la longitud de la tubería que experimenta el fenómeno (mayor masa líquida) y cuanto mayor 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 apertura repentina de una válvula terminal, se produce una disminución de la presión interior (descompresión) que, dependiendo de su magnitud, puede ocasionar el aplastamiento de la tubería por fuerzas externas o por generación de vacío.

Si la velocidad desminuye, como por efecto del cierre repentino de la válvula, se produce un incremento de presión interior (sobrepresión) que puede ocasionar la falla por rotura de la tubería.

METODOLOGÍA PARA EFECTUAR REPARACIONES

1.- Ubique y elimine el tramo dañado. 2.- Bisele y limpie los extremos a unir

3.- Corte y bisele un niple de tubería con una longitud inferior en dos (2) centímetros a la longitud que separa las espigas de los tubos a unir. Lubrique las espigas y anillos, para luego insertar los manchones de reparación hasta hacer tope con el anillo opuesto al lado de la inserción

4.- Marque sobre cada espiga del niple la profundidad de pe-netración del manchón: (P= M/2 - 1.5 cm). Lubrique las es-pigas del niple y haga retroceder los manchones hasta al-canzar la marca de penetración P

El efecto del golpe de ariete se propaga a lo largo de la tubería en forma de ondas de presión que viajan a gran velocidad, causando una serie de choques violentos contra las paredes del tubo. La velocidad de propagación de tales ondas denominada celeridad, y la resistencia de los conductos a las variaciones de presión que ellas generan, son función del módulo de compresibilidad del fluido en movimiento y del módulo de elasticidad del material del cual están hechas las tuberías.

Cuando más elástica sea una tubería, mayor será la disipación de la energía debido a su flexibilidad y más lento será el efecto de propagación de las ondas de presión.

Adicionalmente, aparte de la compresibilidad del fluido y de la elasticidad de la tubería, tiene influencia en la intensidad del golpe de ariete el diámetro, espesor y longitud del tramo, la velocidad del flujo, la rapidez con que varía la velocidad del flujo y la densidad del fluido.

ACUEDUCTO

LeM

L=Le-2 cm

P

14

PRINCIPALES CAUSAS DEL GOLPEDE ARIETE

• Acumulación y movimiento de burbujas de aire atrapado 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 control o regulación auto-máticas

• Arranque o parada de bombas

• Paradas de emergencia, interrupción súbita en el sistema de propulsión (Ej: falla en el suministro de energía eléctrica)

• Cambios de velocidad en los equipos de propulsión (Eje: bombas de velocidad variable)

• Pulsaciones durante la operación de bombas recíprocas

• Cambios de elevación de una cisterna de almacenamiento

• Acción de ondas en tanques elevados

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

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

gÆP=

a. AV [

a=100

_gd _1

K

_1

E+

(RDE - 2)]

En donde:

ÆP = 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 Cº.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 medio en-tre 0.95 para tubería anclada en un extremo y 0.85 para 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/cm

2.

E = Módulo de elasticidad de la tubería = 2.81 x 104 Kg/cm2.RDE = Relación diámetro exterior/espesor mínimo.

Valores de “a” en función del RDE CLASE RDE a(m/s)

AA 34 287 AB 21 368 AC 13 472

MEDIDAS PREVENTIVAS PARA EVITAR EL GOLPE DE ARIETE

• LIMITAR LA VELOCIDAD DE DISEÑOLa velocidad de diseño del fluido para el sistema a plena operación no debe superar los 1.5 m/s para sistemas de riego y de distribución de agua potable; 0.6 m/s para lí-neas de aducción y de 1.2 a 1.8 m/s para bombeo de a-guas negras. Durante el llenado de la tubería, la velocidad no debe ser mayor a 0.3 m/s hasta que todo el aire salga y 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 EFECTIVOEn los puntos altos, bajos y a lo largo de tramos rectosmuy largos, para purgar el aire y permitir su entrada cuando se interrumpe el servicio.

DIÁMETRO DE LA VENTOSA EN FUNCIÓN DELDIÁMETRO DE LA TUBERÍA

Además a las medidas preventivas para limitar el golpe de ariete, en las producciones se deben tomar las siguientes previsiones.

1.- Dotar al sistema con tuberías de limpieza. Éstas de-ben ser ubicadas en los puntos bajos de la aducción para permitir la eliminación periódica de los sedi-mentos allí acumulados. Deben estar dotadas de llaves de paso, y sus dimensiones en función del diámetro de la línea deben ser:

DIÁMETROTUBERÍA (mm) DT 50 a 110 160 200 250

DIÁMETROLIMPIEZA (mm) dL 50 110 110 a 160 160

Para tramos largos horizontales, es conveniente crear pendientes artificiales que favorezcan la acumulación de aire en puntos que faciliten la expulsión. Para tal e-fecto, es recomendable alternar una pendiente ascen-dente mínima de 3/1000 con una descendente mínima de 6/1000.

ACUEDUCTO

15

TIEMPO CRÍTICO DE CIERRE PARA VÁLVULAS

Durante el cierre de una válvula se genera una onda de choque que se desplaza aguas arriba, desde la válvula hasta la fuente de presión (o toma), donde rebotará la onda hasta chocar de nuevo contra la válvula en cierre. El tiempo que tarda la onda de presión en realizar este recorrido se define como “tiempo crítico” (Tc).

Si el tiempo de cierre de la válvula es inferior o igual al tiempo crítico (t Tc), la sobrepresión generada por la onda de choque será máxima e igual a la de cierre instantáneo determinada por la ecuación ya definida. Si el tiempo de cierre de la válvula es superior al tiempo crítico (t TC), las ondas regresarán como on-das de baja presión y tenderán a disminuir el aumento de la presión en la relación: tiempo crítico/tiempo cerrado.

TIEMPO CRÍTICO = 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 au-mento de presión que se origina cuando el tiempo de cierre es superior al tiempo crítico (t Tc). Entrando en la gráfica, con la constante de la tubería (K) y la relación de tiempo N = t/Tc, determinamos el aumento de la presión AP. De igual forma, si fijamos previamente el aumento de presión permisible por golpe de ariete AP, podemos calcular el tiempo mínimo de cierre t = N.Tc.

RELACIÓN DE TIEMPO = N

t = Tiempo de cierre (s).Tc = Tiempo crítico de cierre (s).

AP = Po (I -1)

a. VoK =

20.g.Po

2LTc =

a

CONSTANTE K DE LA TUBERÍA

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.

Se debe tener presente que la tubería estará expuesta en cualquier sitio a la presión de operación del sistema (estática o dinámica) más el exceso de presión provocado por el golpe de ariete.

P = Po + AP

Como criterio para el diseño de sistemas de tuberías, el aumento de presión por el golpe de Ariete debe limitarse entre un 20 a 25% de la presión de servicio de la tubería. De esta manera la presión estática o presión de operación del sistema debe corresponder a un 80 a 75% de la presión de servicio. Es decir, para una tubería de clase AB de P.S. = 10 Kg/cm2, es recomendable limitar los efectos por posible golpe de ariete entre 2 a 2.15 Kg/cm2 y así operar el sistema con una presión estática entre 7.5 y 8 Kg/cm2 prueba de estanqueidad.

ACUEDUCTO

t a. tN = = Tc 2. L

16

ACUEDUCTO

15,00

10,00

7,00

6,005,00

4,00

3,70

2,50

2,20

2,00

1,90

1,80

1,70

1,60

1,501,401,301,201,1020

19

18

17

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

1,0 2,0 3,0 4,0 5,002,

50

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,0

0

11,0

0

12,0

0

13,0

0

6,0 7,0

14,0

0

15,0

0

16,0

0

17,0

0

8,0

CONSTANTE K DE LA TUBERÍA

K= a Vo20 g Po

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

REL

AC

IÓN

N D

E T

IEM

PO

N=

aT 2L=

t Tc

AU

MEN

TO D

E P

RES

IÓN

N=

Po +

Æ P

Po=

I

AUMENTO DE PRESIÓN

N= Po +Æ PPo

= I


Prueba de estanquiedad

Pérdidas por fricción en tubería de PVC

Dado que las paredes interiores de las tuberías del SISTEMA ACUEDUCTO JUNTA UNI-SAFE PAVCO son muy lisas, se pueden obtener menores pérdidas de carga por fricción. Tal condición permanece inalterada durante la vida útil de la tubería, debido a la casi inexistente formación de incrustaciones causadas por oxidación o degradación de la superficie interna del conducto, situación que es muy común en las tuberías metálicas y de concreto.

Ensayos de laboratorio y mediciones de campo han dado como resultado que los valores del coeficiente de fricción de Hazen Williams para el PVC varían entre 140 y 150, tanto para tuberías nuevas como usadas.

A los efectos del diseño hidráulico, se recomienda la utilización de140 como valor conservador para el flujo a presión en el sistema JUNTA UNI-SAFE DE PAVCO.

Velocidad de flujo

Es recomendable mantener las velocidades dentro de los márgenes indicados según el servicio de tramo considerado. La velocidad mínima recomendada garantiza el arrastre de partículas (auto limpieza), mientras que al no superar la velocidad máxima se reducen los efectos de erosión y ruidos causados por el paso del agua.

Para reducir los efectos de sobre presión causados por los golpes de ariete, es recomendable adoptar una velocidad máxima de diseño de 1.5 m/s. En sistemas donde se adopten velocidades superiores a 1.5 m/s, recomendamos prestar especial atención a las medidas atenuantes del golpe de ariete (ver Golpe de Ariete).

ACUEDUCTO

L Q 1,852J = 4.726

D 4,87 C

Fórmula de HAZEN - WILLIAMS

J = Pérdida de carga en m.L = Longitud del tramo en m.D = Diámetro del conducto en m.Q = Caudal del tramo en m3/s.C = Coeficiente de fricción.

En el trasiego de agua con sólidos en suspensión (arena), soluciones, agua de mar y otros fluidos, se recomienda fijar los rangos de velocidad de diseño atendiendo a los efectos de erosión y vida útil de la instalación.

Es necesario realizar una prueba de estanqueidad de las instalaciones antes de proceder a su cobertura o empotramiento definitivo. En el caso de tendidos largos, como el caso de líneas de aducción o distribución enterradas, se debe efectuar la prueba en tramos no mayores de 400 m de longitud. La prueba debe efectuarse después de haber asegurado correctamente las instalaciones, colocando sus respectivos soportes y anclajes. Los anclajes de concreto de las tuberías enterradas deben estar totalmente cerrados antes de efectuar la prueba.

Después de asegurada la tubería, proceda a llenarla lentamente con agua. Permita la salida de aire a través de las válvulas de venteo o de purga situadas en los puntos altos del sistema. Una vez llenada y purgada la tubería, proceda a incrementar lentamente la presión por medio de una bomba de émbolo manual, equipada con llave de registro, check y manómetro.

La presión debe incrementarse a razón de 1 Kg/cm2 por minuto hasta alcanzar la presión de prueba, de 1,5 veces la presión de servicio. luego cierre la llave de registro. Si en el transcurso de 1 hora no ha disminuido la presión, no hay fugas en el sistema.


Tablas de pérdidas por fricción en las tuberías clase AA, AB, ACn por diáme-tro para varios caudales, calculadas mediante Hazen - Williams (C = 140)

ACUEDUCTO


Caudal

(lt/s)

DIÁMETROS EXTERIORES (mm)

DIÁMETROS INTERIORES (mm)

Clase ABPS=

6 kg/cm2

Pérdidas de carga en metros por cada 100 metros de tubería

0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0

10.015.020.025.030.035.040.045.050.060.070.080.090.0

100.0125.0150.0175.0200.0225.0250.0275.0300.0325.0350.0375.0400.0425.0450.0475.0500.0600.0700.0800.0900.0

1000.0

75

70.60.0160.0560.1190.2030.3070.4300.5730.7330.9121.1084.0018.478

14.44421.83630.60740.71952.14464.85478.828

110

103.60.0020.0090.0180.0310.0470.0660.0880.1130.1410.1710.6181.3102.2313.3734.7286.2908.055

10.01912.17717.06922.70829.07936.16843.96066.45793.150

160

150.6

0.0010.0030.0050.0080.0110.0140.0180.0230.0280.1000.2120.3610.5460.7651.0171.3031.6201.9692.7613.6734.7035.8497.110

10.74815.06520.04325.66631.92338.80146.29154.38663.07672.35582.21792.656

200

188.2

0.0020.0030.0040.0050.0060.0080.0090.0340.0720.1220.1840.2580.3440.4400.5470.6650.9321.2401.5891.9762.4013.6305.0886.7708.669

10.78213.10515.63518.36921.30524.43927.77031.29635.01438.92443.02347.31166.31488.224

250

235.4

0.0030.0110.0240.0410.0620.0870.1160.1480.1840.2240.3140.4170.5340.6640.8081.2211.7112.2772.9153.6264.4075.2586.1777.1648.2189.338

10.52411.77513.08914.46815.91022.30029.66837.99247.25257.434

315

296.6

0.0010.0040.0080.0130.0200.0280.0370.0480.0600.0730.1020.1350.1730.2160.2620.3960.5550.7390.9461.1171.4301.7062.0052.3252.6673.0303.4153.8214.2484.6955.1637.2369.627

12.32915.33418.638

400

376.6

0.0010.0020.0040.0060.0090.0120.0150.0190.0230.0320.0420.0540.0670.0820.1240.1740.2310.2940.3680.4470.5330.6270.7270.8340.9471.0671.1941.3281.4671.6142.2623.0093.8534.7935.825

Tablas de pérdidas por fricción en las tuberías clase AA, AB, AC por diámetro para varioscaudales, calculadas mediante Hazen - Williams (C = 140)

ACUEDUCTO

75

67.80.0190.0690.1450.2470.3740.5240.6970.8931.1111.3504.873

10.32517.59126.59337.27449.59063.50378.98295.999

Caudal

(lt/s)


DIÁMETROS INTERIORES (mm)110

99.40.0030.0110.0230.0380.0580.0810.1080.1390.1720.2090.7561.6022.7304.1265.7847.6959.854

12.25614.89720.88027.77935.57344.24453.77781.296

160

144.6

0.0020.0040.0060.0090.0130.0170.0220.0280.0340.1220.2580.4400.6650.9321.2401.5881.9752.4013.3654.4775.7337.1308.669

13.10218.36424.43231.28638.91247.29756.42766.29476.88788.198

200

180.8

0.0030.0040.0060.0080.0090.0110.0410.0870.1480.2240.3140.4180.5350.6650.8091.1341.5081.9312.4022.9194.4146.1868.230

10.53913.10815.93319.00922.33225.90129.71133.76138.04742.56847.32152.30557.51880.620

0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0

10.015.020.025.030.035.040.045.050.060.070.080.090.0

100.0125.0150.0175.0200.0225.0250.0275.0300.0325.0350.0375.0400.0425.0450.0475.0500.0600.0700.0800.0900.0

1000.0

250

226.2

0.0030.0040.0140.0290.0500.0750.1050.1400.1800.2230.2720.3810.5070.6490.8070.9811.4822.0782.7643.5404.4035.3516.3857.5018.6999.979

11.33912.77914.29815.89417.56819.31927.07836.02546.13357.37869.741

315

285.0

0.0010.0040.0090.0160.0240.0340.0460.0580.0730.0880.1240.1640.2110.2620.3180.4810.6740.8971.1491.4291.7372.0722.4342.8233.2393.6804.1474.6405.1585.7026.2708788

11.69214.97218.62222.634

400

361.8

0.0010.0030.0050.0080.0110.0140.0180.0230.0280.0390.0510.0660.0820.1000.1510.2110.2810.3590.4470.5430.6480.7620.8831.0131.1511.2981.4521.6141.7841.9622.7503.6584.6845.8267.081

Clase ABPS=

10 kg/cm2

Pérdidas de carga en metros por cada 100 metros de tubería

75

63.80.0260.0920.1950.3330.5030.7050.9381.2011.4931.8156.552

13.88423.65435.75850.12166.68185.389

Caudal

(lt/s)


DIÁMETROS INTERIORES (mm)

110

93.60.0040.0140.0300.0510.0780.1090.1450.1860.2310.2811.0132.1473.6585.5307.751

10.31313.20616.42519.96427.98337.22847.67359.29472.069

160

136.2

0.0020.0050.0080.0130.0180.0230.0300.0370.0450.1630.3460.5890.8901.2481.6602.1252.6433.2134.5045.9927.6739.543

11.59917.53524.57832.69941.87352.07963.30075.52188.726

0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0

10.015.020.025.030.035.040.045.050.060.070.080.090.0

100.0125.0150.0175.0200.0225.0250.0275.0300.0

Clase ACPS=

16 kg/cm2


157682300215772230021577723002157782300215779230021578023002

157682300115772230011577723001157782300115779230011578023001

Codo 90° (•) Diámetro Referencia ReferenciaEspiga x Junta

UNISAFE(mm) Junta x Junta

UNISAFE

75110160200250315

ACUEDUCTO

50Manchón UniónJunta Universal 1576377003

Diámetro Espesorde Pared Mínimo

Clase AA

TuberíasLa tubería Junta UNI-SAFEcumple con lasespecificaciones técnicas contempladas enla norma COVENIN 518

Nominal(mm) (Pulg)

02268020010227202001022770200102278020010227902001022800200202282020010228502001

(mm)

Presión de Servicio6 Kg/cm2 (85 PSI)Espiga x campana

0,090,130,190,230,290,300,460,58

75110160200250315400500

2,203,204,705,907,309,20

11,7014,70

d

e

Referencia

Clase ACPresión de Servicio16 Kg/cm2 (227 PSI)Espiga x campana

d

e5,608,20

11,9023,80

0,220,320,470,94

0226602001022720200302277020030228502002

75110160500

Clase AA

Tuberías de sistema soldadoLa tubería Junta UNI-SAFEcumple con lasespecificaciones técnicas contempladas enla norma COVENIN 518 0156302002

01568020010157202001Presión de Servicio

6 Kg/cm2 (85 PSI)Espiga x campana

0,070,090,13

5075

110

1,852,203,20d

e

Clase AB

Presión de Servicio 10 Kg/cm2 (142 PSI) 2,473,605,307,70

0,100,140,210,30

0156302003015680200201572020020157702002

d

e

5075

110160

Clase AB

Presión de Servicio 10 Kg/cm2 (142 PSI)Espiga x campana

3,605,307,709,60

11,9015,0019,10

0,140,210,300,380,470,590,75

0226802002022720200202277020020227802002022790200202280020010228202002

d

e

75110160200250315400500 19,20 0,76 0228502003

Conexiones Junta Ex UNI-SAFEPresión de Servicio:Diámetro de 75 mm a 160 mm = 16 kg/cm2

Diámetro de 200 mm a 400 mm = 10 kg/cm2

Curva 11.25° (#)

Diámetro Referencia ReferenciaEspiga x Junta

UNISAFE(mm) Junta x Junta

UNISAFE

1606828002160722800216077280021607828002160792800216080280021608228002

1606828001160722800116077280011607828001160792800116080280011608228001

75110160200250315400

Curva 22.50° 1606829002160722900316077290031607829002160792900216080290021608229002

1606829003160722900216077290031607829001160792900116080290011608229001

(#) 75110160200250315400

Codo 45°Espiga x Junta UNISAFE

157802000115779200011577820001160772000216072200031606820003

160802000116079200011607820001160772000116072200021606820002

(•)75

110160200250315

Codo 45°Campana para soldar

(•)

75110160200

Diámetro Referencia(mm)

1756820001175722000117577200011757820002

Campana para soldar

75110160200


1756823001175722300117577230011757823002

Codo 90°

15768630021577263001

1578063001

157776300115778630011577963001

TeeJunta UNISAFE

(•)75

110160200250315

Tee ReducidaJunta UNISAFE

(•)100 x 75

160 x 110200 x 160250 x 200315 x 250

1574669002

15783690011579069001

15762690011577669001

Campana x campana 75110160200

1756863001175726300117577630011757863002

Tee

Tee Reducida

110 x 75160 x 110

17546690011756269001

Campana x campana

Manchón UniónJunta UNISAFE

1576877001157727700115777770011577877001157797700115780770011578277001

75110160200250315400

Manchón para ReparaciónJunta UniversalTipo Deslizante 1576877003

157727700317577800011757880001175798000117580800011758280001

5075

110160200250315400

1576377002


La longitud normal de la tubería es de 6 mts, Campana (Junta UNI-SAFE) x Espiga.

Para unir mediante Junta UNI-SAFE (Incluye retén de Polipropileno).

* La tubería de 50mm., es espiga x espiga para unir mediante MachónJunta Universal

(•) Piezas ensambladas en fábrica

Nota: Todas las conexiones incluyen la Junta UNI-SAFE(con Retén de Polipropileno)

(#) Curvas Termoformadas

ACUEDUCTO

(•)ReducciónEspiga x Junta UNISAFE

157464300115762430011577643001157834300115790430011579843001

110 x 75160 x 110200 x 160250 x 200315 x 250400 x 315

1602743003160464300216062430021607643002

75 x 50110 x 75

160 x 110200 x 160

(•)ReducciónEspiga x campana

(•)ReducciónEspiga x Espiga 1602743001

160464300116062430011607643001160834300116090430011609843001

75 x 50110 x 75

160 x 110200 x 160250 x 200315 x 250400 x 315

160686000116072600011607760001

75110160

Tapones hembraHembra, Campana para Soldar

175685900117572590021757759001

75110160

153060100150 x 1/2’’Abrazaderas SimplesRosca Hembra N.T.P.

1530801001153130100115314010011531501001153190100115320010011532101001153340100115335010011533601001

153070100150 x 3/4’’50 x 1’’

75 x 1/2’’75 x 3/4’’

75 x 1’’110 x 1/2’’110 x 3/4’’

110 x 1’’160 x 1/2’’160 x 3/4’’

160 x 1’’

1579843002

157274300115746430021576243002157764300215783430021579043002

ReducciónJunta UNISAFE x Espiga

(•)

75 x 50100 x 75

160 x 110200 x 160250 x 200315 x 250400 x 315


(•)Adaptador PVC - H.F.Junta Unisafe x Espiga

1576810001157721000115777100011577810001157791000115780100011578210001

75 x 80110 x 100160 x 150200 x 200250 x 250315 x 300400 x 400


(•)Adaptador PVC - H.F.Espiga x Espiga

1606810002160721000216077100021607810002160791000216080100011608210001

75 x 80110 x 100160 x 150200 x 200250 x 250315 x 300400 x 400


1608210001

Adaptador PVC - H.F.Espiga x Borde BatidoPara usar con Brida

16068100011607210001160771000116078100011607910001

75110160200250

Brida Loca 17568380011757238001175773800117578380011757938001

75110160200250

Adaptador MachoRosca N.T.P.Campana para Soldar

153020611915303061181530406113

1/2”3/4”

1”

ReducciónEspiga x espiga

1025149003110 x 90

175274300117546430011756243002

75 x 50110 x 75

160 x 110

ReducciónC - CPS

Anillo ElastómeroJunta UNISAFE

0011075007001107501100110750160011075020001107502500110750310011075040

75110160200250315400

Retén de Prolipropilenopara Anillo Junta UNISAFE

001107525000110753150011075400

250315400

Adaptador PVC AG

3008575 x 3”

(•)Tapones macho

catalogo-pavco-acueductos

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