CARRERA PROFESIONAL DE ING. CIVIL

Trabajo de investigación

Curso:

Instalaciones sanitarias

DOCENTE:

ING. Iván Alarcón manini

ALUMNO:

HENRRY MORALES QUINTANILLA

CODIGO:

2010229644

SEMESTRE:

2012-ii

CUSCO-PERU

INTRODUCCION

El presente trabajo monográfico está orientado a desarrollar el tema de Proyecto de

instalaciones sanitarias, simbología y terminología, materiales usados, metodología de cálculo

de diseño de tuberías, del curso de Instalaciones Sanitarias.

La presente investigación busca incrementar nuestros conocimientos en el tema, a la vez el

tema surge de querer investigar, y conocer más del curso para reforzar nuestra formación

académica en la carrera profesional de Ingeniería Civil de la UNIVERSIDAD ALAS

PERUANAS.

Este resumen solamente pretende ser un aporte más al conocimiento del curso y,

específicamente, está orientado a los procedimientos a seguir para proporcionar un buen

proyecto de instalaciones sanitarias. Este es un resumen recopilado de las diversas

referencias bibliográficas existentes en nuestro medio.

Filosofía del Constructor Interpretada por: Raskin

Toda acción humana resulta honrada, agraciada y verdaderamente magnífica cuando se hace considerando las cosas que están por venir… En consecuencia, cuando construyamos, hagámoslo pensando en que será para siempre. No edifiquemos para el provecho y el uso actual solamente. Hagamos tales obras que nuestros descendientes nos lo agradezcan y consideremos, a medida que ponemos piedra sobre piedra, que llegará el día en que esas piedras serán sagradas porque nuestras manos las tocaron, y que a la posteridad pueda decir con orgullo, al ver nuestra labor y esencia que en ella forjamos,“Mirad aquí el  legado de quienes nos precedieron”.

1.- Proyecto de Instalaciones Sanitarias.

Dentro del diseño arquitectónico y constructivo de cualquier solución habitacional se

debe contemplar una serie de elementos, uno de esos elementos que no deja de ser

Importante es el tema de las instalaciones sanitarias.

1.1 INTRODUCCIÓN

Este capítulo establece los requisitos y obligaciones de los proyectistas y constructores , así

como los lineamientos generales a seguir para la elaboración de los proyectos y construcción

de instalaciones Hidráulica, Sanitaria y Especiales.

1.2 OBJETIVO

Que los proyectos de instalaciones sean ejecutados lo más uniforme posible y apegados a las

normas de diseño vigentes.

1.3 CAMPO DE APLICACIÓN

En todos los inmuebles que se construyen, remodelan o amplían.

1.4 ALCANCE DEL PROYECTO

El alcance comprende:

1.- Elaboración en computadora e impresos en papel Bond de cada uno de los conceptos

siguientes:

* Proyecto en planta e isométrico de las instalaciones hidráulicas, sanitarias, gas y red contra

incendio que se requieran en cada una de las plantas arquitectónicas.

* Proyecto en planta e isométrico de los equipos e instalaciones en casa de máquinas.

* Proyecto en planta de todas las redes exteriores con detalles de cisterna y tanques de

almacenamiento para agua caliente y combustibles.

* Planos complementarios y de detalle.

2.- Elaboración en el programa de cómputo, las Memorias Descriptiva y de Cálculo y de las

Especificaciones de Equipos.

1.5 CONTENIDO DE LOS PLANOS

1.5.1 DEL INTERIOR DE LOS EDIFICIOS

En Planta

y Las instalaciones se representarán sobre las plantas arquitectónicas completamente

amuebladas escala 1:50 y se entregarán impresos en papel Bond y por separado, un juego

para el proyecto de las instalaciones hidráulicas, otro para el de las instalaciones sanitarias,

otro para el de la red contra incendio otro para el de las instalaciones de gas L. P. o de gas

natural.

En los casos de locales especiales donde se requiera guía mecánica, tales como lavanderías,

cocinas, barras de restaurantes, cámaras de congelación y refrigeración las instalaciones se

proyectarán sobre esas guías mecánicas y NO sobre las plantas arquitectónicas.

En cada planta se representarán las tuberías de las instalaciones que intervengan,pudiendo

ser una o todas de las siguientes:

* Instalaciones Hidráulicas. Agua fría, agua fría tratada, protección contra incendio,agua

caliente, retorno de agua caliente, vapor(es), retorno(s) de condensados y retorno de

condensado bombeado.

* Instalaciones Sanitarias. Desagües de aguas negras, desagües de aguas claras cuando

éstas vayan separadas de las aguas negras para ser reusadas, ventilación y desagües de

aguas pluviales.

* Instalaciones de Gas L. P. o de Gas Natural. En estos casos, o es gas L. P. o es gas

natural.

En Isométrico

Se elaborarán planos en isométrico correspondientes a los planos de los proyectos en planta,

tanto para las instalaciones hidráulicas como para las instalaciones sanitarias y para las

instalaciones de gas L. P. o de gas natural, dibujándose por cuerpos completos o por

secciones, dependiendo del tamaño del inmueble y de la configuración de las instalaciones.

En el caso de columnas que den servicio a varios pisos tipo, bastará con que aparezcan los

ramales del piso más elevado y para los demás pisos solamente las columnas con sus

conexiones y ramales del piso más elevado y para los demás pisos solamente las columnas

con sus conexiones y diámetros.

1.5.2 DEL EXTERIOR DE LOS EDIFICIOS

Estos planos se elaborarán sobre la planta arquitectónica del conjunto.

Instalaciones Hidráulicas

Este deberá contener todas las líneas de alimentaciones, la red de riego, las cisternas,y su

línea de llenado, los tanques de combustibles y sus tuberías, así como la línea a la toma

siamesa.

Cuando por la magnitud del conjunto se tenga que hacer por separado un plano de la red de

riego, éste se denominará con el nombre de: "Red de riego"Instalaciones Sanitarias

Este plano deberá contener las redes generales de albañales, indicando la longitud,pendiente

y diámetro de cada tramo; cotas de arrastre y de brocal de cada registro o pozo de visita, así

como la localización y cotas de conexión con la red municipal También mostrará las salidas

de los edificios de las aguas negras, aguas pluviales y aguas claras cuando éstas vayan a

planta de tratamiento.

Cuando se requiera fosa séptica, ésta se mostrará con todos los detalles que se necesiten

para la elaboración de su plano estructural.

Cuando se requiera planta de tratamiento, pozos de absorción o campo de oxidación e

infiltración, estos elementos se indicarán en el plano y serán diseñados por el especialista

correspondiente.

1.5.3 DE CASA DE MAQUINAS

Instalaciones Hidráulicas en Planta

Mostrará todos los equipos que se hayan considerado que van dentro del local, las tuberías

de interconexión entre ellos y las tuberías que salen de ellas y se imprimirá a escala 1:25.

Todos los equipos se numerarán y en el mismo plano se mostrará una lista de esos equipos y

sus capacidades.

Instalaciones Hidráulicas en Isométrico

Además de mostrar los equipos y las tuberías, mostrará las características y detalles de

instalación de accesorios, válvulas termostáticas, válvulas reductoras de presión,succiones de

bombas, cabezales, trampas de vapor, válvulas de seguridad,ventilaciones, escapes,

soportes, etcétera y se imprimirá a escala 1:25.

Instalaciones Sanitarias

Este plano mostrará los equipos, drenajes, trincheras, cárcamos, rejillas, trayectoria y

dimensiones de los equipos que las requieran y se imprimirá a escala 1:25.1.5.4 DE

DETALLE

Cuando se requieran hacer detalles de equipos, instalaciones o ambos, para lograr una

correcta interpretación y no se puedan hacer en el mismo plano, ya sea por la 9 de julio de

escala de éste, o por estar saturado de dibujo se elaborarán uno o más planos,mostrando

esos detalle.

1.6 TRAZO DE LAS REDES DE TUBERÍAS

1.6.1 PARA TODAS LAS INSTALACIONES

En general: para el trazo de la configuración geométrica, de las redes generales así como de

los ramales secundarios, se deberán seguir dentro de lo posible las indicaciones siguientes:

* Deben ir por circulaciones del edificio para facilitar los trabajos de mantenimiento y posibles

ampliaciones, remodelaciones, o ambas.

* No pasarlas sobre equipos eléctricos ni por lugares que puedan ser peligrosos para los

operarios al hacer trabajos de mantenimiento, o por posibles fugas.

* Las tuberías verticales deberán proyectarse por los ductos determinados con el arquitecto y

con los proyectistas de otras instalaciones, y evitar los cambios de dirección innecesarios.

* Las trayectorias deberán ser paralelas a los ejes principales de la estructura.

1.6.2 INSTALACIONES HIDRÁULICAS

1.6.2.1 LOCALIZACIÓN DE LAS TUBERÍAS HORIZONTALES POR NIVELES

En edificios con sótano

* Si abajo de la planta baja existe una planta de sótano, las líneas principales que alimentan a

esos pisos serán comunes para ambos pisos y van entre el plafond del sótano y la losa de

planta baja, mostrándose en el plano del sótano con las indicaciones de "Tuberías por

plafond" y ya no se muestra ninguna tubería principal en el plano de planta baja.

Los ramales que alimentan al sótano bajan a este piso para después alimentar a los muebles

y estos ramales también se dibujan en el plano de sótano.

Los ramales que alimentan la planta baja van también por el plafond del sótano y solamente

suben a la planta baja y atraviesan la losa de este piso; los ramales individuales a los uebles,

se dibujan en el plano de planta baja.

* En caso de que existan pisos arriba de la planta baja, las líneas generales como los ramales

que dan servicio a cada uno de esos pisos se localizan entre el plafond del piso inferior y la

losa del piso que se proyecta, dibujándose en su piso.

En edificios sin sótano

* Si el edificio no tiene sótano, las redes principales que alimentan a la planta baja, o a la

planta baja y al primer piso en caso de existir éste, en cuyo caso son comunes para ambos

pisos, van entre el plafond de la planta baja y la losa de la azotea o la losa del primer piso,

dibujándose en el plano de la planta baja con la indicación de "Tuberías por plafond", y ya

no se muestra ninguna línea principal en el plano del primer piso.

Los ramales que alimentan a la planta baja, descienden al piso para después derivarse a los

muebles; estos ramales también se dibujan en el plano de planta baja.

Los ramales que alimentan al primer piso van por el plafond de planta baja y solamente suben

a primer piso, atravesando la losa de este piso, los ramales a los muebles se dibujan en el

plano del primer piso.

* En caso de que existan pisos arriba del primer piso, tanto las líneas generales como los

ramales que dan servicio a cada uno de esos pisos se localizan entre el plafond del piso

inferior y la losa del piso que se proyecta, dibujándose en su piso.

Para evitar interferencias en el cruce de tuberías, las que van en un sentido deben

proyectarse en un plano superior o inferior a las que van en otro sentido, y la conexión de

unas con otras deberá hacerse con una "T" con la boca hacia arriba o hacia abajo,de acuerdo

con el plano en que se localicen.

1.6.2.2 ÁNGULO DE CONEXIÓN ENTRE TUBERÍAS

Las tuberías, tanto horizontales como verticales, deberán conectarse formando ángulos rectos

entre sí, excepto cuando se conecten 2 tuberías de retorno con el flujo en sentido opuesto,

una de ellas se conectará a 45º.

1.6.2.3 AGRUPAMIENTO DE TUBERÍAS

Cuando se proyecten dos o más tuberías con la misma trayectoria deberán proyectarse

agrupadas, paralelas y en un mismo plano formando una "cama". La separación entre las

tuberías está limitada por la facilidad para ejecutar la colocación del aislamiento térmico,

pintura y trabajos de mantenimiento en los cuales se requiere espacio para uso de

herramientas y movimientos del operario.

Dentro de lo posible, cuando se tengan "camas de tuberías", se tratará de que las tuberías

vayan en el orden siguiente:

Protección contra incendio

Agua fría tratada

Agua fría

Agua caliente a 60 oC

Retorno de agua caliente de 60 oC

Agua caliente a 80 oC

Retorno de agua caliente de 80 oC

Retorno de vapor de baja presión

Vapor de baja presión

Retorno de vapor de presión media

Vapor de presión media

Retorno de vapor de alta presión

Vapor de alta presión

Retorno de condensado bombeado

Este orden es considerando que la línea de protección contra incendio es la que va más

cercana al muro del pasillo en que se proyectan.

1.6.2.4 SOPORTES

Todas las tuberías que no estén enterradas deberán ser soportadas de acuerdo a las tablas

que se indican más adelante.

En los planos de plantas se indicarán las localizaciones de los soportes para las tuberías

horizontales.

1.6.2.5 VÁLVULAS DE SECCIONAMIENTO

Para control y flexibilidad de las instalaciones se pondrán válvulas de seccionamiento de

acuerdo con las indicaciones siguientes:

* Por cuerpos. En los ramales principales para aislar cada cuerpo, colocándolas de modo

que al aislar un cuerpo no se afecte el funcionamiento de los demás, y tan cerca como sea

posible de la conexión con la línea principal.

* Por columnas. En la base de cada columna.

* Por piso. En cada piso y contigua a la derivación de la columna, para poder aislar la zona

del piso a la que dé servicio la columna a la que dé servicio la columna.

* Por zonas. En cada piso, para poder aislar zonas parciales sin que se afecte el

funcionamiento del resto del piso.

1.6.2.6 LÍNEAS DE RETORNO DE AGUA CALIENTE

Se proyectarán líneas de retorno a partir de los puntos siguientes de la red de distribución de

agua caliente:

* Líneas generales. En los extremos de las líneas.

* Ramales. Si el ramal. ya sea vertical, horizontal o vertical y horizontal, excede de 15 metros

de longitud desde su conexión con una línea con recirculación hasta la válvula de

seccionamiento más alejada, la línea de retorno se originará antes de esa válvula.

1.6.2.7 LÍNEAS DE RETORNO DE CONDENSADO

Se proyectarán tantas líneas de retorno de condensado como presiones de vapor se estén

manejando. Las líneas de vapor de presión intermedia tendrán su línea de retorno de

intermedia y las de vapor de baja tendrán su línea de retorno.

Para el trazo de las líneas de retorno de condensado es indispensable estudiar y definir dónde

se instalarán trampas de vapor, para lo cual a continuación se dan criterios generales de

localización de trampas de trampas

* En las líneas generales de distribución de vapor, aproximadamente a cada 30 ó 40 metros y

en los extremos de ellas.

* En los extremos de los ramales, cuando exceden de 10 metros.

* En todos los puntos donde la línea de vapor cambia de horizontal a vertical hacia arriba por

pequeño que sea este cambio de dirección.

* En todos los equipos con circuito cerrado, como es el caso de tómbolas mangles,marmitas,

intercambiadores de calor, etcétera.

1.6.3 TRAZO DE REDES DE DESAGÜE Y DE VENTILACIÓN

Las tuberías horizontales para desagüe o van enterradas o van por el espacio entre el plafond

del piso inferior y la losa del piso al que dan servicio. Las tuberías horizontales para

ventilación van siempre entre el espacio del plafond del piso al que le dan servicio y la losa del

piso superior.

1.6.3.1 ÁNGULO DE CONEXIÓN ENTRE TUBERÍAS

Las tuberías horizontales de desagües deberán proyectarse incidiendo en un ángulo de 45o al

conectarse los ramales con los troncales y éstas con las principales. La conexión a 45o no

indica que la trayectoria de las tuberías se haga en dicho ángulo desde su origen hasta su

conexión; éstas deben tener una trayectoria paralela a los ejes principales de la estructura y

únicamente la conexión.

La conexión de tuberías de desagüe horizontales que se conecten a bajadas, sean de aguas

negras o de aguas pluviales, se hará por medio de una "Ye" y un codo de 45o.

No se deberán usar "Tees" sanitarias para estas conexiones.

En el caso de las tuberías de ventilación, el ángulo de conexión siempre será de 90o.

1.6.3.2 CAMBIOS DE DIRECCIÓN

Cuando el cambio de dirección de los desagües sea de horizontal a vertical sin que se

conecten a bajadas, podrán utilizarse conexiones en ángulo recto.

En el caso de las bajadas de aguas negras y de aguas pluviales, el cambio de dirección de

vertical a horizontal se hará con 2 codos de 45o.

El cambio de dirección de vertical a horizontal de los desagües de muebles y coladeras se

hará con conexiones a 90o.

1.6.3.3 PENDIENTE

Para establecer hasta dónde se pueden desarrollar las trayectorias de las tuberías

horizontales de desagües entre plafond y losa, se deberá considerar que las tuberías de

diámetro de 75 mm y menor tienen una pendiente del 2%, y que las de diámetro de 100 mm o

mayor deben tener menor tienen una pendiente del 2%, y que las de diámetro de 100 mm o

mayor deben tener pendiente del 1.5% como mínimo.

1.6.3.4 COLUMNAS DE VENTILACIÓN

Cuando una bajada de aguas negras da servicio a más de dos pisos, se deberá proyectar

también una columna de ventilación, la cual debe conectarse a 45o a la bajada en su base, o

a no más de 90 centímetros de altura.

1.7 MEMORIAS TÉCNICAS

Como parte integrante del proyecto se elaborarán las memorias técnicas siguientes:

1.7.1 MEMORIA DESCRIPTIVA

Aquí se indicarán los criterios generales empleados en la solución de las instalaciones

proyectadas y se incluirá también una descripción técnica de las instalaciones.

1.7.2 MEMORIA DE CÁLCULO

Esta memoria contendrá los cálculos y diagramas de todos los servicios proyectados.

1.8 ESPECIFICACIONES DE EQUIPOS

El proyectista deberá entregar especificaciones de todos los equipos que intervengan en su

proyecto..

Si se requiere especificar algún equipo del que no se disponga de formato, el proyectista

elaborará especificaciones del equipo lo más explícitas posible, empleando el criterio de los

formatos que para otros equipos se tienen.

1.9 JUNTAS FLEXIBLES

1.9.1 GENERAL

En un sistema cualquiera de tubería pueden presentarse deformaciones originadas por alguna

o varias de las causas siguientes:

* Alargamiento o contracción de la tubería por cambio de temperatura.

* Movimientos diferenciales de las construcciones.

* Mal alineamiento de las tuberías.

Estas deformaciones causan esfuerzos adicionales a las tuberías y, para evitarlos, es

necesario proyectar dispositivos que absorban esas deformaciones. Estas serán juntas

flexibles.

1.9.2 JUNTAS FLEXIBLES

Las juntas flexibles se pueden dividir en: mangueras metálicas y juntas Gibault.

1.9.2.1 MANGUERAS METÁLICAS CORRUGADAS

Estos elementos se deben tomar en consideración para las líneas de agua caliente,retorno de

agua caliente, en las líneas de vapor y retorno de condensados en diámetros de 13 mm o

mayores.

Como estas mangueras se instalan con una flecha que en ocasiones puede ser mayor que el

espacio disponible entre la tubería y el plafond, para uniformidad de instalación todas las

mangueras se deberán proyectar, en la medida de lo posible, con la flecha hacia arriba.

No se pondrán mangueras cuando el alargamiento del tramo considerado sea de 2.5 cm. o

menor.

1.9.2.2 JUNTAS GIBAULT

Las juntas Gibault se podrán utilizar en casos especiales, y previa autorización del proyectista,

en tuberías interiores de drenaje para pasar por juntas constructivas.

1.9.3 ALARGAMIENTO DE TUBERÍAS

Todas las tuberías, independientemente del material de que estén construidas, sufren

variaciones de longitud por cambio de temperatura. Estas variaciones de longitud se deben

tomar en cuenta para la determinación de los lugares en donde se requiera colocar la

manguera que absorba esa variación, así como para determinar los lugares de los soportes

rígidos, ya que éstos son los que van a indicar a partir de dónde se quiere que se mueva

longitudinalmente la tubería.

El alargamiento de tuberías por aumento de temperatura, en temperaturas hasta de 200 oC,

puede ser calculado.

1.9.3.1 SELECCIÓN DE LA TEMPERATURA DE INSTALACIÓN

Las temperaturas de instalación de acuerdo con el tipo de clima y que se deben considerar

para los proyectos, son: Para el exterior será la mínima promedio y para el interior la de

proyecto. Estos datos deberán obtenerse del proyectista de Aire Acondicionado.

En las TABLAS 3.2 y 3.3 se indican los alargamientos de tuberías de cobre y acero que

conducen agua caliente, así como los alargamientos en tuberías de acero y de fierro negro

que conducen vapor, dentro de las condiciones de operación de esos fluidos en las

instalaciones.

Para propósitos prácticos se recomienda que para las tuberías de retorno de agua caliente se

consideren los mismos alargamientos que para las de agua caliente,aunque sean ligeramente

menores. En el caso del retorno de condensado también se recomienda que sus

alargamientos se consideren iguales a los del vapor, ya que con esto se toman en cuenta

aquellas situaciones ocasionales, pero que realmente se presentan, en las que la trampa deja

pasar vapor a la tubería de retorno de condensado.

Los alargamientos indicados para las tuberías que conducen vapor se calcularon con base en

la temperatura del vapor a la presión absoluta al nivel del mar. Para localidades situadas

sobre el nivel del mar los alargamientos son ligeramente menores, pero la diferencia es tan

pequeña que no vale la pena estar haciendo cálculos para cada localidad.

1.9.4 LONGITUDES DE MANGUERAS

Es conveniente tener en cuenta las longitudes de manguera de acuerdo con su diámetro,

tanto desde el punto de vista de la instalación como del almacenaje las longitudes que se

indican en las TABLAS 3.4 y 3.5, se usan exclusivamente para absorber movimientos

diferenciales entre juntas de construcción o de si se usan para absorber alargamientos o

contracciones por efectos de temperatura.

Los datos de las mangueras indicadas en los cuadros son para mangueras de acero

inoxidable y deben usarse en los proyectos cuando se requiere de estos elementos.

1.10 ESPACIO REQUERIDO POR LAS TUBERÍAS

Cuando se proyectan "camas de tuberías" es necesario tomar en cuenta que cada tubería

ocupa un espacio y, además, que entre tubo y tubo debe existir una separación adecuada

para facilitar los trabajos de instalación y de reparación en caso necesario.

En la TABLA 3.6 se indican los espacios totales que se deben considerar para cada diámetro

de tubo, tanto para tuberías sin aislamiento como para tuberías con aislamiento.

1.10.1 TUBERÍAS SIN AISLAMIENTO

* Para tubos hasta de 50 mm de diámetro el espacio total requerido es el del diámetro exterior

del tubo más 10 centímetros, con objeto de que se tengan 10 centímetros de separación entre

tubo y tubo.

* Para tubos de 64 mm de diámetro y mayores, en que se usan válvulas y accesorios

bridados, el espacio total considerado por tubo es el del diámetro de la brida más 25.4 mm,

con objeto de que quede una separación entre bridas de 25.4 mm.

1.10.2 TUBERÍAS CON AISLAMIENTO

* En los diámetros hasta de 50 mm se consideró que hubiera una separación de 10

centímetros entre aislamientos, por lo que el espacio total por tubo es el del diámetro exterior

más 2 veces el espesor más 10 centímetros.

* En los diámetros de 64 mm y mayores el espacio total requerido por tubo fue el que

resultara mayor de tener una separación de 10 centímetros entre aislamientos o de 25.4 mm

entre bridas.

Para la determinación de los espacios se usaron las medidas del tubo de acero y de las bridas

para una presión de 10.5 Kg/cm2.

1.11 SEPARACIÓN ENTRE SOPORTES

Cuando una tubería horizontal se soporta en puntos intermedios se origina una flecha cuyo

valor depende del peso de la tubería, del fluido que conduce, del aislamiento y de las válvulas,

conexiones o accesorios que tenga la línea. Si la tubería se instala sin pendiente alguna, se

formarán "bolsas" entre los soportes, y si la tubería conduce vapor, el condensado puede

acumularse en esas "bolsas". Con el objeto de eliminarlas, la tubería debería instalarse con

una pendiente descendente de tal forma que la salida de cada tramo estuviera más abajo que

la flecha máxima que se le Como compromiso se ha adoptado la separación de soportes o

largueros que se muestra en TABLA 3.6, ya que con esas separaciones se obtienen flechas

lo suficientemente pequeñas como para que no sean de consecuencias.

Cuando se tengan válvulas o accesorios pesados en las tuberías que originen cargas

concentradas de consideración, siempre es conveniente la colocación de un soporte contiguo

para absorber esa carga concentrada.

1.12 PRUEBAS PARA REDES DE AGUA FRÍA, CALIENTE, RETORNO DE AGUA

CALIENTE, AGUA HELADA, RETORNO DE AGUA HELADA.

A).- Equipo necesario.

1.- Bomba hidráulica manual.

2.- Válvula de retención.

3.- Tubería flexible.

4.- Tanque de almacenamiento de agua.

B).- Prueba para tubería de cobre.

La prueba consiste en lo siguiente:

1.- Llenado de la tubería con agua a baja presión, lo cual tiene por objeto eliminar lentamente

el aire del sistema y detectar las posibles fugas graves de la instalación.

2.- Aumento de la presión al doble de la presión de trabajo pero en ningún caso a una presión

menor de 8.8Kg/cm2 (125Lbs/in2). La duración mínima de la prueba será de 3 horas y la

máxima de 5. Después de realizada la prueba, deberán dejarse cargadas las tuberías

soportando la presión de trabajo hasta la colocación de muebles y equipos. Para verificar

esto, deberán permanecer instalados los manómetros en lugares de fácil observación.

3.-Las pruebas deberán hacerse por secciones a medida que se vayan terminado estas y

antes de terminar los trabajos relativos a albañilería, a fin de detectar las posibles fugas y

corregirlas de inmediato.

4.-Los extremos abiertos de los tubos y conexiones deben estar cerrados con tapones.

5.-Se deberán colocar válvulas eliminadoras de aire y otro dispositivo adecuado al inicio de la

prueba con el objeto de que el aire que ocupe la tubería pueda ser eliminado para evitar

averías en el sistema.

6.-Cuando no existan fugas durante la prueba ni posteriormente a estas, durante el tiempo

que existan cargadas las tuberías y se observe que la presión del manómetro desciende, se

verificara si este se encuentra en buen estado, o si existen fallas de la bomba de prueba o de

la válvula de retención. Una vez verificado lo anterior y que se encuentra en buenas

condiciones, se procederá a recorrer nuevamente las líneas examinando todas las uniones

hasta descubrir la fuga en la tubería.

7.-Se tomara en cuenta la expansión que sufre el agua con el incremente de la temperatura;

por lo tanto, se evitara llevar a cabo la prueba cuando existan cambios bruscos de

temperatura.

8.-Para que proceda la prueba, la tubería deberá estar totalmente soportada y sin forro.

9.-Aceptación de la prueba:

a) El corresponsable aprobara los resultados de la prueba y si son satisfactorios se recibirá.

b) deberá hacerse un reporte completo de la prueba, con los siguientes datos:

-Situación y localización de la instalación antes de la prueba.

-Tipo y número de pruebas efectuadas.

-Tipo y número de fugas (si las hubo).

-Inspección.

-Reparación.

c) Se consignaran estos resultados de las pruebas en el libro de bitácora.

2.- Simbología y Terminología usada en Proyectos de Instalaciones Sanitarias Interiores.

(Archivo en autocad en CD)

2. Materiales y accesorios para Instalaciones Sanitarias

2.1 Cañerías de Agua Potable

2.1.1 Cañerías de Cobre

Existen tres tipos de cañerías de cobre. Cada uno de ellos se identifica por un código que

sirve para conocer su aplicación: K, L, DWV.

Estos tipos de cañerías se encuentran en dos presentaciones: en tiras rectas (temple duro)

y en rollos (temple blando).

☺ Cañerías tipo K

Se usa generalmente en servicios subterráneos de presión e instalaciones de gas licuado,

cuando la presión de trabajo es superior a 1,4 Kg/cm2.

A continuación, en las tablas Nº 2 y 3 se muestran los diámetros, espesores y presiones

para las cañerías tipo K en tiras y rollos:

☺ Cañerías tipo L

Su uso más frecuente es en instalaciones de agua fría y caliente, vapor, riego de jardines y

gas licuado en baja y media presión (hasta 1,4 Kg/cm2).

A continuación, en las tablas Nº 4 y 5 se muestran los diámetros, espesores y presiones

para las cañerías tipo L en tiras y rollos:

☺ Cañerías tipo DWV

El uso de esta cañería se limita a la conducción de fluidos sin presión y en

desagües y ventilaciones de servicios sanitarios. Sus características no lo hacen

conveniente para otras funciones, y se suministra sólo en tiras rectas.

A continuación, en la tabla Nº 6 se muestran los diámetros, espesores y presiones

para las cañerías tipo DWK en tiras:

a) Formas de Suministro de las Tuberías de Cobre

☼ En rollos: Las cañerías de cobre para instalaciones sanitarias suministradas en

rollo tienen normalmente un diámetro que va desde los 6 hasta los 22 milímetros, y

un largo que varía entre los 15 y 18 metros, aunque se pueden hacer pedidos

especiales hasta de 45 metros e incluso más.

En estado recocido, la cañería de cobre en rollo es fácilmente curvadle, siempre

que no sean curvas demasiado cerradas. Esto se puede realizar sin la necesidad

de herramientas de curvado.

Las cañerías de cobre en rollo se pueden usar en : cañerías empotradoras,

derivaciones enterradas y recorridos sinuosos.

En el mercado existen disponibles cañerías de cobre en rollo sólo para los tipos

"K" y "L".

☼ En tiras: Las cañerías de cobre en tiras se suministran sin recocer. Esto les

permite tener una buena rigidez, una excelente resistencia al impacto y una

perfecta estética en su instalación.

La Sección de las cañerías en tiras rectas es perfectamente circular. Por eso, su

acoplamiento a las piezas de unión (fitting) se pueden realizar sin el Calibrado

previo de los extremos, operación que es indispensable realizar para la cañería en

rollos, que se deforma con la manipulación.

La longitud de comercialización más frecuente de la cañería de cobre en tiras

rectas, es de 6 metros.

b) Características y Propiedades de las Cañerías de Cobre

Las características generales del cobre como materiales aplican muy bien a su uso

en tuberías para instalaciones sanitarias. Salvo en casos especiales, las cañerías

de cobre resisten la Corrosión tanto interior como exteriormente y, por lo tanto,

duran más que cualquier otra cañería. Esto evita las molestas reparaciones de

reemplazo a que obligan los materiales que se corroen.

Otras ventajas para el uso del cobre en las instalaciones sanitarias, son las

siguientes :

☼ Es maleable para trabajarlo, es decir, se prepara y coloca con facilidad y

rapidez.

☼ Tiene alta resistencia a la corrosión.

☼ Las uniones se realizan en un tiempo mínimo, utilizando piezas de unión (fitting)

soldadas por capilaridad.

☼ Como no se acepta incrustaciones, no pierde su capacidad de transporte de

agua.

☼ Como tiene gran resistencia a las presiones, se puede utilizar con grosores de

paredes más delgados y, por lo tanto, en cañerías más livianas.

☼ Tiene un excelente comportamiento frente a la mayoría de los materiales de

construcción con que entra en contacto, y frente a los fluidos que debe transportar.

☼ En el caso de la cañería de cobre sin recocer (temple duro), resiste una presión

de rotura de 35 Kg/cm2, y en el caso del cobre recocido (temple blando), de 20

Kg/cm2.

☼ Las cañerías de cobre son resistentes a las mayores presiones de distribución

de agua existentes, y soportan incluso la congelación sobre las conducciones de

agua, en climas de invierno riguroso, ya que los tubos de cobre se pueden dilatar

ligeramente al momento de la congelación, evitando así su inminente ruptura (el

hielo ocupa más espacio que el agua en estado liquido).

1.3.1.2 Cañerías de Plástico

En las instalaciones de agua potable, el uso del plástico en cañerías ha

aumentado, especialmente en los países desarrollados. Esto se debe en gran

parte a razones de orden económico, ya que estos materiales son de menor costo

que el cobre u otros materiales de construcción.

Cuando nos referimos al plástico, estamos hablando de un material que contiene

esencialmente moléculas orgánicas de muy alto peso molecular, sólido en su

estado final y que en alguna etapa de su fabricación es formado por flujo a su

forma final.

Entre los plásticos más comunes utilizados en instalaciones domiciliarias de agua

potable, se encuentran el Cloruro de Polivinilo (PVC) y el polipropileno (PP).

a) Tipos de Cañerías de PVC

El PVC es un material Termoplástico, es decir, que al aplicarle calor y presión, se

ablanda y adopta nuevas formas, volviendo a endurecer sin perder sus cualidades.

Es un derivado del petróleo y otros compuestos, fue utilizado por primera vez para

la fabricación de cañerías en Alemania, a fines de los años 30.

Existen en el mercado varios tipos de tuberías de PVC, para distintas aplicaciones.

Las más comunes son :

☼ PVC hidráulico, para instalaciones con presión.

☼ PVC sanitario, para alcantarillado u otras instalaciones sin presión.

☼ PVC Conduit, para conducción de cables eléctricos.

En la actualidad se encuentran en el comercio dos tipos de PVC hidráulica para

instalaciones de agua potable :

☼ Cañería hidráulica cementada, la que se une con adhesivos.

☼ Cañería hidráulica unión anger, con anillo de goma, que se une por acople.

Las distintas clases se diferencian según la presión de trabajo

(Kg/cm2) que soportan a temperatura ambiente (20º C)

En las cañerías de P.V.C. de Diámetro Exterior entre 20 y 50 mm, la unión se

realiza en forma cementada, y entre los diámetros 63 y 355 mm, la unión se realiza

con Unión Anger con Anillo de Goma.

b) Características de las Cañerías de PVC :

Entre las características y propiedades del PVC, podemos destacar :

☼ Rapidez y facilidad de instalación.

☼ Alta resistencia a la corrosión.

☼ Alta resistencia mecánica.

☼ Antiincrustante.

☼ Se utiliza sólo en distribuciones de agua fría.

☼ La forma de suministro es en tiras rectas de 6 metros.

1.3.1.3 Cañerías de Polipropileno (PP)

El polipropileno se fabrica y se usa en Chile desde 1982, con la aprobación

reglamentaria desde 1986. En el área de la construcción, se le conoce

comúnmente por su nombre comercial : Valco.

Las piezas de unión de este material se unen fácilmente a la cañería con sólo

roscarlas, ya que hacen su propio hilo.

Entre las características y propiedades del polipropileno, se pueden destacar :

☼ Rapidez, facilidad, seguridad y mayor duración de la instalación.

☼ Alta resistencia y calidad de sus componentes.

☼ Evita incrustaciones.

☼ Alta resistencia a la corrosión.

☼ No se altera frente a la acción agresiva de suelos salinos o ácidos.

☼ Soporta temperaturas inferiores a 0° Celcius ; incluso, soporta la congelación de

la red sin disminuir apreciablemente su resistencia al impacto.

☼ Es atóxico y no contaminante.

☼ La propiedad autorroscante de las piezas, lo convierten en el único sistema que

utiliza una unión mecánica con las siguientes ventajas : no requiere uso de

pegamento, soldadura ni sellantes ; se puede instalar con las piezas y cañerías

mojadas, sin necesidad de secar ; y permite una gran versatilidad en las

instalaciones industriales, agrícolas y mineras, además de sus conocidas ventajas

en el uso domiciliario.

El polipropileno se encuentra en el comercio en diámetros de 20, 25 y 35

milímetros, lo que corresponde a diámetros interiores de 13 mm. (1/2" ), 19 mm.

(3/4 ") y 25 mm. (1") respectivamente.

1.3.4 Otros Materiales

☼ Tuberías de Polipropileno Copolímero

Debe cumplir en lo establecido en la NCh 1618, sin considerar el punto 5.1.

☼ Tuberías de cobre.

Debe ser : sin costura (cumplir con la NCh 951) y tipo L.

☼ Collarín o Abrazadera de Arranque.

Para matrices de asbesto cemento, para matrices de PVC, para matrices de fierro

fundido ; deberá ser de fierro fundido y cumplir con la NCh 404.

☼ Pernos y Tuercas. ( cumplir con la NCh 301).

Tienen que ser galvanizados por inmersión en caliente según Norma ASTM A 153

o de acero inoxidable AISI 304 o equivalente.

☼ Empaquetaduras.

Deben ser de caucho vulcanizado, cumpliendo con la NCh 1657/1 o NCh 1657/2,

dependiendo del material fabricado el conducto matriz.

☼ Llave Collar 13mm. (1/2") Hi - He de bronce.

Para ser utilizada con abrazaderas de arranque de fierro fundido, debe cumplir con

los requisitos señalados en la NCh 784 y NCh 396.

☼ Conector PP- Cu.

La conexión debe ser realizada por medio de un conector especial, para dar una

unión estanca y sólida, esto permite conectar por un extremo la tubería de

Polipropileno y por el otro la tubería de cobre.

☼ Accesorios de Unión de Bronce.

Cumplir con lo señalado en la NCh 396.

☼ Llaves de Paso He - Hi de Bronce.

Cumplir con los requisitos establecidos en la NCh 700, sin embargo si la presión

máxima alcanzable en la instalación domiciliaria de agua potable, es superior a 10

Kgf/cm2, se deberán usar llaves grado 2.

☼ Medidor de Agua Potable, Terminales, Tuercas y Golillas.

Consiste en revisar lo presentado por el contratista ( especificaciones técnicas ), y

así determinar si es aplicable o no el sistema propuesto.

☼ Tipos de Aleaciones.

Para las piezas de bronce se rige por lo especificado en la NCh 255.

☼ Nicho Guarda Medidor.

Siendo de los siguientes materiales :

- Muros : De hormigón (170 Kg/m3) o de albañilería (ladrillos o bloques de

cemento).

- Techos : De hormigón armado (170 Kg/m3).

- Radier : De mortero de cemento (170Kg/m3).

2.2 Válvulas y otros accesorios

Válvulas de compuerta.

La válvula de compuerta es de vueltas múltiples, en la cual se cierra el orificio con

un disco vertical de cara plana que se desliza en ángulos rectos sobre el asiento.

Recomendada para:

Servicio con apertura total o cierre total, sin estrangulación.

Para uso poco frecuente.

Para resistencia mínima a la circulación.

Para mínimas cantidades de fluido o liquido atrapado en la tubería.

Aplicaciones

Servicio general, aceites y petróleo, gas, aire, pastas semilíquidas, líquidos

espesos, vapor, gases y líquidos no condensables, líquidos corrosivos.

Ventajas

Alta capacidad.

Cierre hermético.

Bajo costo.

Diseño y funcionamiento sencillos.

Poca resistencia a la circulación.

Desventajas

Control deficiente de la circulación.

Se requiere mucha fuerza para accionarla.

Produce cavitación con baja caída de presión.

Debe estar cubierta o cerrada por completo.

La posición para estrangulación producirá erosión del asiento y del disco.

Variaciones

Cuña maciza, cuña flexible, cuña dividida, disco doble.

Materiales

Cuerpo: bronce, hierro fundido, hierro, acero forjado, Monel, acero fundido, acero

inoxidable, plástico de PVC.

Componentes diversos.

Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento

Lubricar a intervalos periódicos.

Corregir de inmediato las fugas por la empaquetadura.

Enfriar siempre el sistema al cerrar una tubería para líquidos calientes y al

comprobar que las válvulas estén cerradas.

No cerrar nunca las llaves a la fuerza con la llave o una palanca.

Abrir las válvulas con lentitud para evitar el choque hidráulico en la tubería.

Cerrar las válvulas con lentitud para ayudar a descargar los sedimentos y mugre

atrapados.

Especificaciones para el pedido

Tipo de conexiones de extremo.

Tipo de cuña.

Tipo de asiento.

Tipo de vástago.

Tipo de bonete.

Tipo de empaquetadura del vástago.

Capacidad nominal de presión para operación y diseño.

Capacidad nominal de temperatura para operación y diseño.

Válvulas de globo

Una válvula de globo es de vueltas múltiples, en la cual el cierre se logra por medio

de un disco o tapón que cierra o corta el paso del fluido en un asiento que suele

estar paralelo con la circulación en la tubería.

Válvula de globo.

Recomendada para:

Estrangulación o regulación de circulación.

Para accionamiento frecuente.

Para corte positivo de gases o aire.

Cuando es aceptable cierta resistencia a la circulación.

Aplicaciones

Servicio general, líquidos, vapores, gases, corrosivos, pastas semilíquidas.

Ventajas

Estrangulación eficiente con estiramiento o erosión mínimos del disco o asiento.

Carrera corta del disco y pocas vueltas para accionarlas, lo cual reduce el tiempo y

desgaste en el vástago y el bonete.

Control preciso de la circulación.

Disponible con orificios múltiples.

Desventajas

Gran caída de presión.

Costo relativo elevado.

Variaciones.

Normal (estándar), en "Y", en ángulo, de tres vías.

Materiales

Cuerpo: bronce, hierro, hierro fundido, acero forjado, Monel, acero inoxidable,

plásticos.

Componentes: diversos.

Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento

Instalar de modo que la presión este debajo del disco, excepto en servicio con

vapor a alta temperatura.

Registro en lubricación.

Hay que abrir ligeramente la válvula para expulsar los cuerpos extraños del

asiento.

Apretar la tuerca de la empaquetadura, para corregir de inmediato las fugas por la

empaquetadura.

Especificaciones para el pedido

Tipo de conexiones de extremo.

Tipo de disco.

Tipo de asiento.

Tipo de vástago.

Tipo de empaquetadura o sello del vástago.

Tipo de bonete.

Capacidad nominal para presión.

Capacidad nominal para temperatura.

Válvula de ángulo

Es un tipo de válvula de globo en la cual las aperturas de entrada y salida están a

un ángulo de 90° una con respecto a la otra, estas válvulas ofrecen menor

resistencia que las de globo, usando codos externos de 90°.

Válvulas de sello

Es una válvula que permite el flujo del agua en una sola dirección y cierra en forma

automática para prevenir el flujo inverso, éstas válvulas ofrecen una reacción

rápida a los cambios en la dirección del flujo. Están disponibles en dos versiones:

de sello oscilante y con sello elevador.

Accesorios de drenaje para las tarjas de cocina.

Dado que los accesorios para las tarjas de cocina, son usados para la limpieza de

los platos, ollas, etc., y también para la preparación de alimentos, los plomeros

deben instalar accesorios especiales para drenaje en cada compartimiento de la

tarja, para mantener los desechos sólidos de partículas de comida fuera de la

tubería del drenaje, este accesorio (mostrado en la siguiente figura), se conoce

como coladera o canastilla. Consiste de un cuerpo fijo a la apertura del drenaje, en

el fondo del comportamiento de la tarja y de la canastilla removible.

En la figura siguiente, de muestra la forma de conexión de estos accesorios para

los fregadores o lavaplatos de cocina.

Instalación de llaves de agua o grifos.

Hay muchos estilos de llaves, de manera que se debe escoger la correcta para

hacer una buena instalación.

Cuando se esta reemplazando una llave o grifo, se debe medir la distancia entre

los tubos de suministro de agua, como se muestra en la figura, y después se

desconecta la llave por reemplazar. La llave nueva debe cubrir o llenar los

agujeros en el lavabo, tarja, o bien en el mueble de baño, en forma exacta.

Si por otra parte, se esta instalando una llave o grifo totalmente nuevo, entonces

se debe seleccionar primero el mueble de baño, lavabo, etc., y después comprar la

llave o grifo. No se debe preocupar acerca de las conexiones de alimentación, ya

que se pueden usar los tubos y conectores de plástico flexible que permiten

compensar las diferencias entre la separación de las llaves y de las válvulas de

corte.

La desconexión de las llaves o grifos viejos (cuando son reemplazados), puede

tener algunos problemas cuando las conexiones viejas están corroídas, para esto,

se corto primero el suministro de agua en forma local, se busca un depósito para

capturar el agua residual que queda en la tubería y se aflojen cuidadosamente las

tuercas conectoras, haciendo uso de alguna llave stillson o perico y mordazas

ajustables.

Cuando las conexiones están muy adheridas, se puede usar aceite penetrante

para aflojar; se espera unos 20 minutos antes de intentar otra vez.

Instalación o cambio de un toilet (inodoro)

A la hora de cambiar un sanitario en el cuarto de baño se necesitan los siguientes

materiales y herramientas: Sanitario, cincel, llave inglesa, maza, gafas protectoras,

trapos, tornillos, arandelas, cortador de tuberías de eslabón de cadena, barra de

hierro, nivel de burbuja y un conector para el inodoro.

El primer paso antes de instalar el sanitario debe ser cortar el suministro del agua y

vaciar la cisterna. En el caso de que se desee reemplazar todo el equipo lo más

sencillo es cerrar por la parte más próxima a las conexiones. Si tan sólo se desea

cambiar la cisterna hay que aflojar la tuerca grande que conecta la tubería de

descarga con la base de cisterna.

Una vez que se ha levantado la cisterna de su soporte hay que extraer los tornillos

de fijación. En esta operación se aconseja utilizar una barra de hierro para hacer

palanca y desprender con mayor facilidad los soportes de la pared. En cuanto a la

tubería de desagüe hay que cortarla mediante un cincel.

Inodoro

Para liberar el inodoro del piso hay que quitar los tornillos del suelo y tirar a la vez

que se balancea ligeramente, con sumo cuidado, de lado a lado. Los inodoros

suelen tener conectados a una rama horizontal un sifón en "P". En determinadas

ocasiones el inodoro está fijado con mucha fuerza al suelo. En este caso se

recomienda utilizar una maza para romper la salida justo frente a la bajante. A

continuación se debe rellenar la bajante con trapos para evitar que caigan

escombros dentro y posteriormente hay que picar los restos de la salida

ayudándose con el cincel. Ambas operaciones hay que realizarlas con unas gafas

protectoras.

Esta es la parte más complicada a la hora de cambiar el sanitario ya que la

mayoría de las veces el inodoro está fuertemente adherido al suelo. Se

recomienda tener paciencia y seguir los pasos con cautela, provisto de la ropa y

los materiales adecuados.

Instalación de tinas y regaderas.

Si se esta construyendo o reconstruyendo un baño, y se planea instalar una

regadera y una tina, se debe comenzar por seleccionar la unidad o tina, de

preferencia las medidas estándar de las tinas son: 1.40, 1.50, o 1.68 m de largo;

aún cuando se pueden encontrar también muchas medidas no estándar.

Las tinas recubiertas de chapa de acero son relativamente ligeras y poco caras, se

aíslan convenientemente en la instalación y son poco ruidosas.

Las tinas de acero porcelanizado son más durables, pero también un poco más

costosas y pesadas; entre estas versiones de tinas se tienen también las de fibra

de vidrio, que pueden incluir paneles que son moldeables, por lo que el sellado

alrededor de ellas puede ser mas sencillo.

Para las regaderas, se puede adquirir una base de receptor estándar y construir la

propia estructura que contenga tina y regadera o sólo la regadera, a base de

perfiles de aluminio y placas de plástico como paredes. En la siguiente figura, se

muestra la forma típica de instalación para regaderas y tinas.

Accesorios:

CATALOGOS:

3. Hazen Williams, Manning, DarcyWeisbach – Colebrook and White, y

otros.

La fórmula de Hazen-Williams, también denominada ecuación de Hazen-

Williams, se utiliza particularmente para determinar la velocidad del agua en

tuberías circulares llenas,o conductos cerrados es decir, que trabajan a

presión.

Su formulación en función del radio hidráulico es:

en función del diámetro:

Donde:

Rh = Radio hidráulico = Área de flujo / Perímetro húmedo = Di / 4

V = Velocidad media del agua en el tubo en [m/s].

Q = Caudal ó flujo volumétrico en [m³/s].

C = Coeficiente que depende de la rugosidad del tubo.

o 90 para tubos de acero soldado.

o 100 para tubos de hierro fundido.

o 128 para tubos de fibrocemento.

o 150 para tubos de polietileno de alta densidad.

Di = Diámetro interior en [m]. (Nota: Di/4 = Radio hidráulico de una tubería

trabajando a sección llena)

S = [[Pendiente - Pérdida de carga por unidad de longitud del conducto] [m/m].

Esta ecuación se limita por usarse solamente para agua como fluido de

estudio, mientras que encuentra ventaja por solo asociar su coeficiente a la

rugosidad relativa de la tubería que lo conduce, o lo que es lo mismo al material

de la misma y el tiempo que este lleva de uso.

La ecuación de Darcy-Weisbach

Definición

La ecuación de Darcy-Weisbach es una ecuación ampliamente usada en

hidráulica. Permite el cálculo de la pérdida de carga debida a la fricción dentro

una tubería.

La ecuación fue inicialmente una variante de la ecuación de Prony,

desarrollada por el francés Henry Darcy. En 1845 fue refinada por Julius

Weisbach, de Sajonia, hasta la forma en que se conoce actualmente:

Donde:

hf = pérdida de carga debida a la fricción.

f = factor de fricción de Darcy.

L = longitud de la tubería.

D = diámetro de la tubería.

v = velocidad media del fluido.

g = aceleración de la gravedad: g = 9,81 m/s2.

El factor de fricción f es adimensional y varía de acuerdo a los parámetros de la

tubería y del flujo. Este puede ser conocido con una gran exactitud dentro de

ciertos regímenes de flujo; sin embargo, los datos acerca de su variación con la

velocidad eran inicialmente desconocidos, por lo que esta ecuación fue

inicialmente superada en muchos casos por la ecuación empírica de Prony.

Años más tarde se evitó su uso en diversos casos especiales en favor de otras

ecuaciones empíricas, principalmente la ecuación de Hazen-Williams,

ecuaciones que, en la mayoría de los casos, eran significativamente más

fáciles de calcular. No obstante, desde la llegada de las calculadoras la

facilidad de cálculo no es mayor problema, por lo que la ecuación de Darcy-

Weisbach es la preferida.

Ejemplo

En una tubería de 1000 m de longitud y 45 cm de diámetro se transporta un

fluido. Se ha determinado que el factor de fricción de la tubería es de 0,03 y

que la velocidad media de flujo es de 2,5 m/s, si el valor de la gravedad se

supone de 9,81 m/s2 calcule la pérdida por fricción.

Reemplazando los valores se llega a:

Colebrook and White

Fórmula usada en hidráulica para el cálculo del factor de fricción de Darcy

también conocido como coeficiente de rozamiento. Se trata del mismo factor

que aparece en la ecuación de Darcy-Weisbach.

La expresión de la fórmula de Colebrook-White es la siguiente:

Donde es el número de Reynolds, la rugosidad relativa y el factor de

fricción.

El campo de aplicación de esta fórmula se encuentra en la zona de transición

de flujo laminar a flujo turbulento y flujo turbulento. Para la obtención de es

necesario el uso de métodos iterativos. Otra forma más sencilla y directa de

obtener el valor de es hacer uso del diagrama de Moody.

Para el caso particular de tuberías lisas la rugosidad relativa, es decir la

relación entre la rugosidad en las paredes de la tubería y el diámetro de la

misma, es muy pequeño con lo que el término es muy pequeño y puede

despreciarse el primer sumando situado dentro del paréntesis de la ecuación

anterior. Quedando en este caso particular la ecuación del siguiente modo:

Para números de Reynolds muy grandes el segundo sumando situado dentro

del paréntesis de la ecuación de Colebrook-White es despreciable. En este

caso la viscosidad no influye en la práctica a la hora de determinar el

coeficiente de fricción, este únicamente depende de la rugosidad relativa

de la tubería. Esto se manifiesta en el diagrama de Moody en que en la curva

para valores elevados de se hacen rectas.

La fórmula de Manning

La fórmula de Manning1 es una evolución de la fórmula de Chézy para el

cálculo de la velocidad del agua en canales abiertos y tuberías, propuesta por

el ingeniero irlandés Robert Manning, en 1889:

Siendo S la pendiente en % del canal.

Para algunos, es una expresión del denominado coeficiente de Chézy

utilizado en la fórmula de Chézy,

La expresión más simple de la fórmula de Manning se refiere al coeficiente de

Chézy :

De donde, por substitución en la fórmula de Chézy, , se

deduce su forma mas habitual:

,

o

,

siendo:

= coeficiente de rugosidad que se aplica en la fórmula de Chézy:

= radio hidráulico, en m, función del tirante hidráulico h

es un parámetro que depende de la rugosidad de la pared

= velocidad media del agua en m/s, que es función del tirante hidráulico h

= la pendiente de la línea de agua en m/m

= área de la sección del flujo de agua

= Caudal del agua en m3/s

También se puede escribir de la siguiente forma (usando el Sistema

Internacional de Unidades):

o

donde:

= Área mojada (área de la sección del flujo de agua), en m2, función del

tirante hidráulico h

= Perímetro mojado, en m, función del tirante hidráulico h

= Un parámetro que depende de la rugosidad de la pared, su valor varía entre

0,01 para paredes muy pulidas (p.e., plástico) y 0,06 para ríos con fondo muy

irregular y con vegetación.

= Velocidad media del agua en m/s, que es función del tirante hidráulico h

= Caudal del agua en m3/s, en función del tirante hidráulico h

= la pendiente de la línea de agua en m/m

Para el sistema unitario anglosajón:

donde:

= Área mojada, en pies2, función del tirante hidráulico h

= Perímetro mojado, en pies, función del tirante hidráulico h

= Un parámetro que depende de la rugosidad de la pared

= Velocidad media del agua en pies/s, que es función del tirante hidráulico

h

= Caudal del agua en pies3/s, en función del tirante hidráulico h

= la pendiente de la línea de agua en pies/pies

El coeficiente de rugosidad

El ingeniero irlandés Robert Manning presentó el 4 de diciembre de 1889 en el

Institute of Civil Engineers de Irlanda, una fórmula compleja para la obtención

de la velocidad, que podía simplificarse como .

Tiempo después fue modificada por otros y expresada en unidades métricas

como .

Cuando fue convertida a unidades inglesas, debido a que ,

se obtuvo su expresión en ese sistema de unidades anglosajón

, manteniendo sin modificar los valores de .

Al hacer el análisis dimensional de se deduce que tiene unidades .

Como no resulta explicable que aparezca el término en un coeficiente que

expresa rugosidad, se ha propuesto hacer intervenir un factor , siendo g la

aceleración de la gravedad, con lo que las unidades de serían , mas

propias del concepto físico que pretende representar.2

El valor del coeficiente es mas alto cuanta mas rugosidad presenta la superficie

de contacto de la corriente de agua. Algunos de los valores que se emplean de

n son:

Tabla del coeficiente de rugosidad de Manning

Material del

revestimiento

Ven

Te

Chow

I. Carreteras4

Metal liso 0,010 -

Hormigón 0,013 1/60 - 1/75

Revestimiento

bituminoso- 1/65 - 1/75

Terreno natural

en roca lisa0,035 1/30 - 1/35

Terreno natural

en tierra con

poca vegetación

0,027 1/25 - 1/30

Terreno natural

en tierra con

vegetación

abundante

0,080 1/20 - 1/25

CONCLUSIONES

- La ecuación de Darcy-Weisbach de resistencia fluida mas general

sirve para obtener las pérdidas de fricción .a base de ábacos

como es el caso de Mooby.

- La Formula de Colebrook-White es la más precisa respecto al

cálculo.

- La fórmula de Hazen-Williams, también denominada ecuación de

Hazen-Williams, se utiliza particularmente para determinar la

velocidad del agua en tuberías circulares llenas, o conductos

cerrados es decir, que trabajan a presión.

- La fórmula de Manning1 es una evolución de la fórmula de

Chézy para el cálculo de la velocidad del agua en canales

abiertos y tuberías.

BIBLIOGRAFIA

*  Normas y Gráficos de Instalaciones Sanitarias.

Obras Sanitarias de la Nación:

*  Arq. Jaime Nisnovich.Manual Práctico de Instalaciones Sanitarias - Agua fría y Caliente:

* Arq. Jaime Nisnovich.Manual Práctico de Instalaciones Sanitarias - Cloacales y Pluviales:

* Arq. Giacón Roberto:Arquitectura Sanitaria. Esa desconocida. Ediciones CEADIG.

* Ing. M. D. Díaz Dorado:Instalaciones Sanitarias y contra Incendio en edificios.

ANEXOS:

ACCESORIOS PARA INSTALACION

ACCESORIOS PARA BOQUILLAS

CANILLAS

CANILLAS Y ACCESORIOS PARA MANGUERAS

DESAGUE Y SUS ACCESORIOS

LLAVE DE PASO PARA SOLDAR

LLAVE DE PASO SISTEMA FV BASE

LLAVES DE PASO TRADICIONAL

LLAVES PARA GAS

TAPILLAS

VALVULA DE RETENCION

VALVULA EXCLUSA

VALVULA ESFERICA