Manual Tecnico Tubosistemas AMANCO

Tuberías plásticas

Manual técnico

¿Quiénes somos?

AMANCO es una empresa dedicada desde hace más de 20 años, a la fabricación de tuberías plásticas para aplicaciones en tubosistemas de conducción de fluidos.

Nuestra trayectoria nos ha permitido mantener operaciones en América Latina, desde México hastaArgentina, con 30 fábricas en 13 países, con más de 6000 colaboradores.

AMANCO brinda soluciones completas, con el objetivo de que los clientes cubran sus necesidades de formaintegral en una misma gestión; para ello, contamos con elaboración de diseños y presupuestos, tubosistemas,asesoramiento técnico, centro de recepción y distribución de pedidos, y servicios de instalación.

En los últimos años, AMANCO ha ampliado la diversidad de alta tecnología e innovación con sus productosConduflex, Novaloc, Novafort, Drenaflex, acometidas domiciliarias PE, canoas o canaletas, entre otros.Además, ha realizado inversiones en plantas productivas y equipos nuevos en México, Colombia, Brasil,Guatemala y Costa Rica.

La certificación ISO 9001-2000, ISO 14001 y OHSAS 18001 de todas nuestras plantas durante el año 2005,evidencia nuestro compromiso con la calidad.

Cuatro razones para elegir Tubosistemas Amanco

1. Innovación: las soluciones AMANCO poseen un ingrediente de innovación que mejora la calidad de vida de laspersonas que instalan y utilizan nuestros tubosistemas.

2. Integridad: AMANCO es una empresa de valores establecidos que busca hacer negocios francos y claros dentrodel marco legal, para generar bienestar a sus colaboradores y a la comunidad.

3. Soluciones: nuestros sistemas brindan soluciones integrales a las necesidades del consumidor, y le crean un valor agregado.

4. Confianza: nuestras acciones están orientadas a formar con nuestros clientes relaciones sostenibles de largoplazo, basadas en la calidad de nuestros productos, asesoramiento técnico y servicio.

MANUAL TÉCNICO DE PRODUCTOS

Nuestros productos


Sistemas de alcantarillado pluvial

Tubosistemas de infraestructura

Sistemas de acueductosConducción y distribuciónde agua potable porgravedad, por presión y por bombeo

Sistema de alcantarillado sanitarioConducción de aguas negras por redes sanitarias,colectores de aguas negras

Pozos de visita PECámaras de inspección para alcantarillado sanitario y pluvial

Nuestros productos

Industrial:• Agua potable• Sistemas contra incendios• Trasiego de aguas de proceso• Trasiego de agua por bombeo• Riego para zonas verdes

Tubosistemas en edificaciones

• Sistemas de agua fría• Sistemas de drenaje sanitario• Sistemas de agua caliente• Sistemas de drenaje pluvial• Sistemas de canalización eléctrica

Domiciliario:


Nuestros productos

Tubosistemas de ingeniería agrícola• Riego por aspersión (fijo, semifijo y móvil) • Riego por goteo (goteros y cintas)• Riego por gravedad • Riego por microaspersión • Riego de áreas verdes• Conducciones para riego • Subdrenaje de plantaciones

Plantas de tratamiento de aguas residuales de tipo ordinario

• Centros comerciales• Hoteles• Residencias• Condominios• Urbanizaciones• Desarrollo turístico

Refuerzo y estabilización devías • Refuerzo y protección detaludes • Obras de drenaje,reservorios y rellenos sanitarios • Protección decauces de ríos y zonascosteras. • Subdrenaje de carreteras

Geosistemas


Nuestros compromisos


Con la calidad:AMANCO posee el único laboratorio certificado de Centroamérica para efectuar pruebas de calidad enPVC. Los productos que se despachan de nuestras plantas pasan por una serie de pruebas, las cuales le aseguran al cliente un producto que cumple las más altas exigencias de las normas ASTM.

Contamos con departamento propio de diseño y fabricación de todos nuestros moldes, para responder rápidamente a los requerimientos especiales de nuestros clientes.

Con nuestros clientes:El cliente es la razón de ser de AMANCO. Poseemos la red de distribución de tuberías y accesorios de PVC más grande deCentroamérica, lo cual garantiza la entrega oportuna de nuestros productos.

Además, brindamos soporte técnico a través de nuestro departamento de ingenieros, quienes visitan alos clientes y los asesoran en los proyectos de tubosistemas. Nuestras cuadrillas de instaladores especializados dan apoyo en obra y aseguran al cliente una instalación sin problemas.


Índice


Capítulo 1 - Generalidades

Capítulo 2 - Normas, productos y aplicaciones

Capítulo 3 - Diseño hidráulico de tubosistemas de agua

potable y alcantarillado en edificaciones e

infraestructura

Capítulo 4 - Diseño de tubosistemas de ingeniería agrícola

Capítulo 5 - Diseño de tubosistemas eléctricos

Capítulo 6 - Comportamiento y diseño estructural de tuberías

Capítulo 7 - Instalación de tuberías plásticas

Capítulo 8 - Instalación de pozos de visita

Capítulo 9 - Instalación de tanques de polietileno

Capítulo 10 - Transporte, manipulación y almacenamiento

Capítulo 11 - Geosintéticos

Capítulo 12 - Tratamiento de aguas residuales domésticas

Capítulo 13 - Daños en tuberías de PVC y su reparación

Anexos

9

21

25

55

71

85

93

115

125

133

135

149

153

165

Manual técnico

Capítulo 1Generalidades

CAPÍTULO 1: GENERALIDADES

1.1 VENTAJAS DE LAS TUBERÍAS PLÁSTICAS

La creciente aceptación de las tuberías plásticas se explica por las múltiples ventajas derivadas de sus características.

a) Bajo pesoNinguna otra tubería ofrece la combinación de bajo peso del plástico ni sus excelentes propiedades mecánicas.

b) Resistencia a la corrosiónLas tuberías plásticas son inmunes a los tipos de corrosión, ya sea química o electroquímica, que normalmenteafectan a los sistemas de tuberías enterradas. Como el plástico no es un material conductor, no se producen efectos electroquímicos o galvánicos en las tuberías. Tampoco sufren daños por el ataque de suelos normales ni corrosivos, y no las perjudica el ácido sulfúrico en las concentraciones presentes en los alcantarillados sanitarios. Enconsecuencia, las tuberías plásticas no requieren ningún tipo de recubrimiento ni protección catódica.

c) Resistencia químicaLas tuberías plásticas han demostrado tener una gran resistencia al ataque de las sustancias químicas encontradas enlas aguas típicas para consumo humano, así como en las aguas presentes en los sistemas de alcantarillado. Tambiénse han utilizado en procesos industriales, para conducir ácidos y otros líquidos.

En la tabla A.1 del anexo A, se incluye información acerca de la resistencia química de las tuberías de PVC.

d) HermetismoPor su naturaleza intrínseca, el plástico es un material impermeable, por lo cual evita infiltraciones y exfiltraciones quepodrían afectar al sistema y al ambiente. La junta cementada, mediante el proceso de fusión (o soldadura) del material, da continuidad y hermetismo absoluto al sistema. La unión con empaque de hule de nuestros distintos sistemas, garantiza un sello hermético y una gran facilidad de instalación.

e) Resistencia al ataque biológicoEl ataque biológico se define como la degradación causada por la acción de micro o macroorganismos vivientes;como por ejemplo los hongos y bacterias; y raíces, insectos y roedores, respectivamente.

RaícesCualquier abertura en la tubería o en sus juntas provee un fácil acceso a las raíces de los árboles y ocasiona también el derrame de agua e infiltración. Nuestras tuberías han demostrado que una correcta instalación proporciona tuberías invulnerables a la presencia de raíces.

MicroorganismosSe ha demostrado que el ataque de hongos, bacterias, algas, etc. carece de importancia por no existir en el plásticomateria nutriente para el desarrollo de estos.

InsectosNuestras tuberías no son atacadas por termitas.

Roedores

Dado que las tuberías plásticas no constituyen una fuente de nutrición, no están expuestas al ataque de roedores.

MANUAL TÉCNICO DE PRODUCTOS 11


f) Resistencia a la intemperieLas tuberías plásticas no se ven afectadas por los ciclos húmedo/seco o frío/caliente. No obstante, cuando estánexpuestas a la radiación ultravioleta (UV) de la luz solar pueden sufrir decoloración y verse afectadas por una disminución en la resistencia al impacto. Otras propiedades, como el esfuerzo a la tensión y el módulo de elasticidad,no se afectan sensiblemente.

La manera más común de proteger tubería plástica expuesta a los rayos del sol es aplicar una capa de pintura a basede agua. También, se pueden fabricar tuberías con aditivos que las protegen de los rayos ultravioleta.

g) Resistencia a la abrasiónLas tuberías plásticas tienen una excepcional resistencia a la abrasión, con un comportamiento muy superior al detuberías fabricadas con otros materiales. Esto reduce muy significativamente los costos de mantenimiento ocasionados por la abrasión.

h) FlexibilidadLas tuberías plásticas poseen un módulo de elasticidad menor que las tuberías tradicionales. Por ello, tienen unamayor flexibilidad y, por consiguiente, un mejor comportamiento frente a los siguientes esfuerzos:

• Movimientos sísmicos• Sobrepresiones (golpe de ariete)• Cargas externas (muertas y vivas)

Esta flexibilidad, unida a su poco peso, facilita su manejo, instalación y mantenimiento, con lo cual se obtiene un ahorro en tiempo, en gastos en transporte y en mano de obra.

i) RugosidadPor su baja rugosidad, las tuberías plásticas pueden clasificarse como tuberías hidráulicamente lisas, gracias a su bajocoeficiente de fricción. Esto, con respecto a las tuberías tradicionales, significa que las paredes de las tuberías plásticas generan menor resistencia al flujo y, con ello, permiten transportar caudales mayores. Además, la superficie lisa de la pared impide la formación de incrustaciones y tuberculizaciones, que pueden disminuir la secciónde la tubería.

j) Resistencia al impactoPor las características propias del material, las tuberías plásticas pueden asimilar las fuerzas de impacto que eventualmente se presenten durante la manipulación, transporte e instalación.

1.2 PROPIEDADES DE LAS TUBERÍAS PLÁSTICAS

a) MecánicasLas tuberías plásticas tienen la capacidad para resistir adecuadamente los esfuerzos internos generados por los fluidos que transportan, tanto en sistemas por presión como por gravedad. Para el uso en sistemas por presión, lastuberías se fabrican para resistir diferentes presiones de trabajo, y así se logran diseños más económicos. Asimismo,las tuberías plásticas tienen la resistencia adecuada para soportar las cargas externas producidas por el relleno de lazanja, las cargas vivas y los esfuerzos de impacto.

MANUAL TÉCNICO DE PRODUCTOS12

b) TérmicasLa resistencia de las tuberías plásticas está sujeta a variaciones de la temperatura. A medida que aumenta la temperatura del líquido, disminuye la resistencia a la presión interna.

La tabla 1.1 contiene los factores de reducción para la presión máxima de trabajo respecto a la temperatura deoperación para tubería de PVC, CPVC, polietileno de alta densidad HDPE y polipropileno PP.

De este modo, si la presión de trabajo de una tubería PVC SDR 26 es de 11,2 kg/cm2 o 160 psi (Ver tabla 3.1) a 23 °C,para una temperatura de 43 °C la máxima presión de operación será de 5,6 kg/cm2 u 80 psi (11,2 x 0,50). Igualmente,para una tubería CPVC SDR 11, si su presión de trabajo a 23 °C es de 28,0 kg/cm2 o 400 psi (ver tabla 3.1) para una temperatura de 82 °C, la máxima presión de operación será de 7,0 kg/cm2 o 100 psi (28,0 x0,25).

No se recomiendan temperaturas mayores de 60 °C para PVC o mayores de 82 °C para CPVC. En instalaciones paraagua caliente deben colocarse válvulas de seguridad destinadas a controlar el exceso de presión y eliminar el vaporque pueda formarse.

Igualmente, los cambios en la temperatura, tanto en el líquido como en el ambiente, producen variaciones en la longitud de las tuberías plásticas. La variación en la longitud de las tuberías es independiente del diámetro y el espesor, y se puede calcular con la siguiente fórmula:

∆L = L ∆T

∆L = variación en longitud, en mm= coeficiente de dilatación térmica (5,4 x 10-5 mm/mm/ºC para PVC; 1,89 x 10-5 mm/mm/°C para CPVC;

1,4 x 10-4 mm/mm/ºC para PE; 0,86 x 10-4 mm/mm/ºC para polipropileno)L = longitud original, en mm∆T = variación de temperatura, en grados Celsius

El PVC y el CPVC son materiales autoextinguibles; es decir, solo arden en presencia de llama.

Se recomienda instalar juntas de dilatación para controlar el movimiento causado por cambios de longitud debido avariación de temperatura.

c) Eléctricas

El PVC no es un material conductor, por lo que los efectos galvánicos y electroquímicos no se presentan en lastuberías fabricadas con este material. En la tabla A.2 del anexo A, se detallan las principales características de lastuberías de PVC.


TABLA 1.1: CORRECCIÓN POR TEMPERATURA

Fuente: UNI-BELL


1.3 PLÁSTICOS UTILIZADOS EN FABRICACIÓN DE TUBERÍAS

Durante el siglo XX, tuvo lugar un verdadero avance revolucionario en la ingeniería de materiales para tuberías. Estarevolución nació con la ciencia de los polímeros, y ha ido en acelerado crecimiento a través de muchas décadas. Unode los polímeros más desarrollados ha sido el cloruro de polivinilo (PVC), junto con el polietileno (PE); pero existenmuchos otros que también se han empleado para fabricar tuberías.

Los plásticos son polímeros orgánicos producidos a partir de una resina derivada esencialmente del gas natural, delpetróleo, del agua salada y del aire. Un polímero es una larga cadena de moléculas químicas llamadas monómeros,que se unen mediante una reacción conocida como polimerización.

Cuando se unen monómeros químicamente semejantes, el plástico resultante es un polímero, como por ejemplo elpolietileno, formado por la unión de monómeros llamados etilenos.

Al unirse monómeros químicamente diferentes, el plástico resultante es un copolímero, como el cloruro de poliviniloo PVC, formado por la unión de dos monómeros: cloruro de vinilo y acetato de vinilo.

El CPVC es similar al PVC, excepto que es clorado; o sea, se le agrega cloro para aumentar su resistencia a la temperatura.

AditivosExisten varios productos químicos denominados aditivos, que se agregan a la resina para mejorar sus propiedades eincrementar su campo de acción. Entre ellos están:

• Plastificantes, para aumentar la flexibilidad y fluidez de las resinas• Colorantes• Estabilizadores de calor, para evitar la degradación de la resina durante el proceso y aumentar la vida

útil de los productos• Antioxidantes• Filtros para rayos ultravioleta• Filtros antiestáticos• Retardadores de flamas• Agentes espumantes• Lubricantes, para facilitar el manejo de la resina y mejorar el acabado final


MONÓMEROSQUÍMICAMENTE

SEMEJANTESPOLÍMERO POLIETILENO

MONÓMEROSQUÍMICAMENTE

DIFERENTESCOPOLÍMERO PVC


1.4 CLASIFICACIÓN DE TUBERÍAS PLÁSTICAS

De acuerdo con la composición de los materiales de fabricación, las tuberías plásticas se dividen en dos grupos básicos:

a) TermoplásticasLas tuberías termoplásticas son aquellas que poseen las siguientes características:

• Se suavizan al calentarlas y se endurecen al enfriarlas.• Pueden formarse y modificarse repetidamente.

Ejemplos:- PVC- Polietileno

b) TermoformadasLas tuberías termoformadas son aquellas que:

• Pueden estar solo una vez en la fase de plástico suave.• Si se suavizan de nuevo, sufren daños permanentes.

Ejemplos:

- Resina termoformada con refuerzo de fibra de vidrio- Polietileno de enlace cruzado- Melamina

1.5 FABRICACIÓN DE TUBERÍAS PLÁSTICAS

La fabricación de tuberías plásticas es un proceso extenso y complejo. Este proceso se inicia con la refinación delpetróleo crudo; pasa por la producción de la resina y de los compuestos, y culmina con la extrusión o inyección delmaterial en las máquinas correspondientes, para producir tuberías y accesorios.

En la figura 1.1, se observa el proceso de fabricación de tuberías y accesorios de PVC, el cual es muy similar al de otrostermoplásticos.

Para definir las propiedades básicas del compuesto de PVC y del polietileno, la Sociedad Americana para Ensayos yMateriales (ASTM) estableció la especificación D1784 Especificación estándar para compuestos de cloruro de polivinilorígido y cloruro de polivinilo clorado, así como la D3350 Especificación estándar para materiales de tuberías plásticas yaccesorios de polietileno.

1.6 MATERIA PRIMA PARA FABRICACIÓN DE TUBERÍAS PLÁSTICAS

Para la fabricación de sus productos, AMANCO utiliza tanto la resina de PVC como la de polietileno. Sin embargo, laresina es inutilizable hasta que haya tomado la forma de compuesto, o sea, cuando se encuentre combinada con estabilizadores para calor, lubricantes y otros ingredientes, como los aditivos anteriormente descritos.



FIGURA 1.1: PROCESO DE FABRICACIÓN DE TUBERÍAS DE PVC



1.7 CLASIFICACIÓN DE COMPUESTOS PARA TUBERÍAS PLÁSTICAS

La identificación de los compuestos se realiza mediante un código alfanumérico, conformado por cinco números yuna letra en el caso de PVC, y de seis números y una letra en el caso del polietileno.

a) Cloruro de polivinilo PVC

0 0 0 0 0 0

• Resina base Propiedad y valor mínimo:• Resistencia al impacto• Resistencia a la tensión• Módulo de elasticidad en tensión• Temperatura de deflexión bajo carga• Resistencia química

Las tablas 1.2 y 1.3 presentan los valores correspondientes a cada compuesto.

Ejemplo 1:El compuesto PVC rígido 12454 es el usado normalmente por AMANCO para la fabricación de sus tuberías de PVC.Este compuesto se conocía anteriormente como PVC tipo I grado 1 (PVC 1120).

El detalle de la materia prima es el siguiente:

1- Cloruro de polivinilo

2- Resistencia al impacto = 34,7 J/m

4- Resistencia a la tensión = 48,3 MPa (7000 psi)

5- Módulo de elasticidad en tensión = 2758 MPa (400 000 psi)

4- Temperatura de deflexión bajo carga = 70 ºC (158 ºF)



TABLA 1.2: REQUISITOS DE CLASE PARA LOS COMPUESTOS DE PVC PARA ASTM D1784

Nota: el valor mínimo de propiedad determinará el número de celda, a pesar de que el número máximo esperado puede estar dentro de unacelda mayor.

a- NE = no especificadob- Todos los compuestos cubiertos por esta especificación, deben presentar los siguientes resultados al probarse

con el método D 635: extensión media de quemado <25 mm y tiempo promedio de quemado <10 segundos.c- En su mayoría las tuberías de PVC para presión se especifican para alcanzar un valor mínimo de

27,56 MPa, es decir, 280 kg/cm2 o 4000 psi.



Como referencia, se presenta la comparación entre la nomenclatura antigua y la actual para la designación de loscompuestos de PVC.

TABLA 1.3: COMPARACIÓN DE NOMENCLATURA

b) Polietileno

0 0 0 0 0 0 0

DensidadÍndice de fusiónMódulo de flexiónResistencia a la tensión de fluenciaResistencia a ruptura por esfuerzo ambientalBase hidrostática de diseño a 23 ºC Estabilizador de color y UV (coloreado)

Es una práctica muy común utilizar los siguientes términos para describir el polietileno:

Tipo I (0,910-0,925 g/cm3) = baja densidadTipo II (0,926-0,940 g/cm3) = mediana densidadTipo III (0,941-0,965g/cm3) = alta densidad

Las tablas 1.4 y 1.5 contienen los valores correspondientes para los diversos compuestos de polietileno.

Ejemplo 2:El compuesto PE 324423 C es el usado normalmente por AMANCO para la fabricación de sus tuberías de polietilenode alta densidad. La designación tradicional de este compuesto es PE3306. El detalle es el siguiente:

3- Densidad = 0,941- 0,955 g/cm3 (alta densidad)2- Índice de fusión = 1,0 a 0,44- Módulo de flexión = 522 a <758 MPa (100 000 a <110 000 psi)4- Esfuerzo de tensión de fluencia = 21 a <24 MPa (3000 a <3500 psi)

2- Resistencia a ruptura por esfuerzo ambiental

3- Base hidrostática de diseño = 8,62 MPa (1250 psi)C- Color negro, con 2% mínimo de carbón negro


• Condición de prueba: B• Duración de prueba: 24 h• Fallas: 50% máximo


TABLA 1.4: PROPIEDADES PRIMARIAS DE COMPUESTOS DE POLIETILENO LÍMITES DE CLASIFICACIÓN POR CELDAS

*NPP=No es para presión

TABLA 1.5: COLOR Y ESTABILIZADOR DE RAYOS UV



Manual técnico

Capítulo 2NORMAS,PRODUCTOS YAPLICACIONES

CAPÍTULO 2: NORMAS, PRODUCTOS Y APLICACIONES

2.1 PRODUCTOS Y APLICACIONES

AMANCO fabrica una gran cantidad de productos plásticos que tienen diversas aplicaciones en nuestro medio.En la tabla 2.1 se detallan nuestros productos, con sus principales aplicaciones y características.

TABLA 2.1: PRODUCTOS Y APLICACIONES


2.2 NORMAS DE PRODUCTOS COMERCIALIZADOS POR AMANCO

Los productos que se comercializan en AMANCO cumplen las normas más estrictas de calidad, entre ellas: las de laSociedad Americana de Ensayo y Materiales (ASTM), las del Instituto Americano de Estándares Nacionales (ANSI), lasde la Asociación Americana de Obras de Agua (AWWA), las de la Organización Internacional para Estandarización(ISO), las del Instituto de Normas Técnicas de Costa Rica (INTECO), etc. En la tabla 2.2 se enumeran algunas de lasnormas aplicables a los productos fabricados en AMANCO.

TABLA 2.2: NORMAS APLICABLES

TABLA 1.5 COLOR Y ESTABILIZADORES DE RAYOS UV


CAPÍTULO 2: NORMAS, PRODUCTOS Y APLICACIONES

Manual técnico

Capítulo 3DISEÑO HIDRÁULICODE TUBOSISTEMAS DE AGUA POTABLEY ALCANTARILLADOEN EDIFICACIONES EINFRAESTRUCTURA

CAPÍTULO 3: DISEÑO HIDRÁULICO DE TUBOSISTEMAS

3.1 SISTEMAS DE PRESIÓN

En el diseño de sistemas de tuberías de PVC, al igual que en sistemas de otro material, deben tomarse las consideraciones del caso para soportar los esfuerzos a que se someten. Estos esfuerzos pueden ser causados por lapresión hidrostática, golpe de ariete, relleno o cargas muertas y las cargas vivas.

a) Presión hidrostática internaPara determinar la presión hidrostática máxima a la que pueden estar expuestas las tuberías de PVC, es necesario conocer cuál es el esfuerzo hidrostático de diseño (S).

Se define S como el valor estimado del esfuerzo de tensión máximo en dirección transversal, ocasionado por la presión del agua, y que puede aplicarse continuamente sobre las paredes del tubo con un alto grado de confiabilidad de que no ocurrirá ninguna falla.

Las dimensiones de las tuberías de AMANCO se basan en los espesores de pared, según la recomendación ISO-R-161 Tuberías plásticas para el transporte de fluidos, que relaciona las dimensiones del tubo, la presión hidrostática y la presión de trabajo:

Ecuación 3.1

donde:S = esfuerzo hidrostático de diseño, kg/cm2 (psi) = BHD/FSBHD = base hidrostática de diseño, kg/cm2 (psi) FS = factor de seguridad

= 2, para tuberías por rangos de presión (pressure rating)= 2,5; para tuberías por clase de presión (pressure class) en las que se incluye

un margen de seguridad para efecto de sobrepresionesP = presión de trabajo, kg/cm2 (psi)D = diámetro exterior, mm (pulg)E = espesor de pared, mm (pulg)

El valor de BHD para PVC es de 280 kg/cm2 (4000 psi), y de 56 hasta 112 kg/cm2 (de 800 a 1600 psi) para el polietilenosegún el tipo de resina.

Transformando la ecuación anterior, se tiene:

Ecuación 3.2

donde:

D/e = SDR (Razón dimensional estándar)


De acuerdo con la ecuación 3.2, y conociendo el valor de la base hidrostática de diseño, correspondiente al compuesto de PVC 12454 o a CPVC 24448 (140 kg/cm2), se obtienen las presiones de trabajo para los valores de SDRcomúnmente empleados en AMANCO para la fabricación de tuberías, los cuales se muestran en la tabla 3.1 siguiente.

TABLA 3.1: PRESIÓN DE TRABAJO P PARA TUBERÍAS PVC Y CPVC

La información de la tabla 3.1 es de suma utilidad para seleccionar el SDR adecuado para las presiones que se determinen en el diseño hidráulico. Un buen uso de esta información permitirá realizar diseños óptimos.

Para las tuberías clasificadas como SCH 40 y SCH 80, la presión de trabajo es una función del diámetro. La tabla 3.2indica las presiones de trabajo para algunos diámetros. En accesorios roscados SCH 40 y SCH 80, lapresión de trabajo se reduce a la mitad de la indicada en la tabla 3.2.

TABLA 3.2: PRESIÓN DE TRABAJO P PARA TUBERÍAS Y ACCESORIOS PVC SCH 40 Y SCH 80



Fuente: ASTM

Fuente: ASTM

m.c.a. = metros columna de agua

b) Diseño hidráulicoLas investigaciones y análisis del flujo hidráulico han establecido que las condiciones de flujo en sistemas de presiónen tuberías de PVC pueden calcularse conservadoramente utilizando la fórmula de Hazen-Williams. La ecuación es lasiguiente:

Ecuación 3.3

donde:Q = caudal, l/sV = velocidad del flujo, m/sA = área de la sección transversal interna del tubo, m2

Di = diámetro interno, mC = coeficiente de Hazen-Williams, 150 para PVCS = gradiente hidráulico = H/L , m/mH = pérdida de carga, mL = longitud de la línea, m

Asimismo, las pérdidas por fricción en la tubería pueden calcularse mediante la ecuación:

Ecuación 3.4

donde :

= pérdida de carga, m/100 m

En la figura 3.1, se presenta un ábaco para el cálculo hidráulico de tuberías de presión. En la tabla A.7 del anexo A, seespecifican las dimensiones de las tuberías de presión, según la norma ASTM D-2241. Los accesorios correspondientes se muestran en el anexo B.

De acuerdo con UNI-BELL (The Uni-Bell PVC Pipe Association), para velocidades mayores de1,5 m/s deben tomarse consideraciones especiales para efecto de golpe de ariete.

Ejemplo 3:Calcular el caudal máximo que puede transportar una tubería de PVC de 100 mm SDR 26, si la carga disponible es de10 m y la longitud del tramo es de 1 km.

Solución:

De la tabla A.7 del anexo A, obtenemos que el diámetro interno de la tubería Di es 105,52 mm = 0,106 m. Utilizandola ecuación 3.3 tenemos:

Q = 278,5 (150) (0,106) (10/1000) = 9,38 l/s = 0,0094 m /s

La velocidad en la tubería es :

V = Q/ A = 4 Q /(πDi ) = 4(0,0094)/ π (0,106) = 1,06 m/s

Empleando el ábaco de la figura 3.1, y conociendo que el gradiente hidráulico S es igual a H/L, o sea 10/1000 = 0,01,localizamos ese valor en la parte inferior y hacemos un trazo vertical hasta intersectar la línea de 100 mm. Luego,efectuamos un trazo horizontal hasta cualquiera de los dos extremos del ábaco y leemos el valor del caudal Q. Conello, encontramos que el flujo máximo es de 9,50 l/s, aproximadamente. La velocidad la obtenemos interpolandoentre las líneas de 1,0 y 1,5 m/s; así, la velocidad es 1,1 m/s.



2,63 0,54 3

2 2


FIGURA 3.1: ÁBACO PARA CÁLCULO HIDRÁULICO DE TUBERÍAS DE PRESIÓN DE PVC


c) Golpe de arieteEn sentido general, los cambios súbitos de presión, o golpes de ariete, son producidos por variaciones en la presiónhidrostática de la tubería. Las causas más frecuentes de los golpes de ariete son:

- Apertura y cierre rápido de válvulas- Arranque y parada de una bomba- Acumulación y movimiento de bolsa de aire dentro de las tuberías

La columna de líquido que se mueve dentro de la tubería posee cierta inercia, proporcional a su peso y a su velocidad. Cuando el flujo se detiene repentinamente, la inercia se convierte en un incremento de presión.

La sobrepresión generada por el golpe de ariete está relacionada con la máxima razón de cambio del flujo; mientrasque la razón de movimiento de la onda de presión está relacionada con la velocidad del sonido dentro de un fluido(modificada para el material de la tubería).

La velocidad de la onda está dada por la siguiente expresión:

Ecuación 3.5

donde:

a = velocidad de la onda, m/s

K = módulo de compresión del agua = 2,06 x 104 kg/cm2

E = módulo de elasticidad de la tubería = 2,81 x 104 kg/cm2 para PVC 1120

SDR = razón dimensional estándar

Para facilitar el cálculo del golpe de ariete, en la tabla 3.3 se presentan los valores de a en función del SDR.

TABLA 3.3: VELOCIDAD DE ONDA a EN FUNCIÓN DEL SDR




La sobrepresión generada por golpe de ariete se calcula con la ecuación:

Ecuación 3.6

donde:

P = sobrepresión por golpe de ariete, kg/cm2

V = cambio de velocidad del agua, m/s

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

a = velocidad de onda, m/s, según tabla 3.3

Ejemplo 4:Revisar, para la tubería del ejemplo anterior, la sobrepresión que se genera por golpe de ariete al detenerse súbitamente el flujo.

Solución:

Del cálculo anterior obtuvimos que la velocidad en la tubería es 1,06 m/s. De ese modo, y con el valor de a de la tabla 3.3, tenemos:

P = 330 (1,06)/ (10(9,81)) = 3,5 kg/cm2

Esta sobrepresión debe adicionarse a la máxima presión hidrostática del tramo, para verificar que no se ha excedidola presión de trabajo de la tubería. Si esto ocurriera, se debe modificar la selección de la tubería por otra de mayorresistencia.

d) Aire en tuberíasEn cuanto al aire en las tuberías, se ha demostrado que su compresión repentina puede aumentar la presión en unpunto hasta diez veces la presión de servicio. Para disminuir este riesgo, se deben tomar las siguientes precauciones:

1. Mantener siempre baja la velocidad, especialmente en diámetros grandes. Al llenar la tubería, la velocidad no debe ser mayor de 0,3 m/s, y se debe esperar a que todo el aire sea expulsado y la presión llegue a su valor normal.

2. Instalar válvulas de doble propósito en los puntos altos, bajos y en tramos rectos muy largos, para expulsar el aire y permitir su entrada cuando se interrumpe el servicio.

3. Prevenir, durante la operación de la tubería, la entrada del aire en las tomas, rejillas, etc., de modo que el flujo de agua sea continuo.

En la figura 3.2, se muestran los puntos donde deben colocarse válvulas de aire con el fin de evitar los problemasantes mencionados.


FIGURA 3.2: UBICACIÓN DE VÁLVULAS DE AIRE



Se recomienda instalar válvulas de aire donde existan cambios o reducciones bruscas de diámetro.


3.2 SISTEMAS POR GRAVEDAD

AMANCO dispone de tuberías especialmente diseñadas para trabajar en sistemas de alcantarillado sanitario y en alcantarillado pluvial y de drenaje, en los que el flujo no está sometido a presión, conocidos también como sistemaspor gravedad o de canal abierto.

También, AMANCO ofrece sus sistemas Drenaflex para drenaje de suelos y Drenasep para campos de drenaje de tanques sépticos.

a) Diseño hidráulico de sistemas por gravedad El análisis y la investigación del flujo hidráulico han establecido que las condiciones del flujo y las pendientes hidráulicas en sistemas por gravedad, pueden determinarse conservadoramente utilizando la ecuación de Manning.La concentración relativamente pequeña de sólidos presentes en las aguas de desecho y en las de lluvia, es insuficiente para hacer que su comportamiento sea diferente con respecto al del agua limpia.

Para simplificar el diseño de sistemas, es necesario asumir condiciones constantes de flujo y de canal abierto. Basadosen lo anterior, podemos emplear la ecuación de Manning siguiente:

Ecuación 3.7

o bien:

Ecuación 3.8

donde:

V = velocidad del flujo, m/s

Q = caudal, m3/s

A = sección transversal de la tubería, m2

R = radio hidráulico, m, = Di/ 4 para conductos circulares a sección llena y a media sección

S = pendiente hidráulica, m/m

n = coeficiente de Manning, n = 0,009 para PVC

En la figura 3.3, se presenta el ábaco para cálculo de sistemas por gravedad. El anexo A incluye las tablas A.4, A.5 yA.6, en las que se detallan las dimensiones de las tuberías para alcantarillado, y en el anexo B se muestran los accesorios correspondientes.

De acuerdo con UNI-BELL, se recomienda que la velocidad de flujo en alcantarillado sanitario no sea menor de 0,6 m/spara acción de autolimpieza en las tuberías; y para velocidades mayores, deben tomarse las precauciones para disipar energía y controlar erosión. La velocidad mínima también puede establecerse siguiendo los criterios de fuerzatractiva.


AMANCO cuenta con tuberías de PVC de la norma ASTM D-3034, y con las nuevas tuberíasde pared estructurada NOVAFORT Y NOVALOC, que garantizan una solución integral a los problemas de alcantarillado.

a) Novafort b) Novaloc

Ejemplo 5:Calcular el caudal que transporta una tubería de 200 mm SDR 41, ASTM D-3034, trabajando con una altura de flujo(tirante) del 50% y con un gradiente de 2/1000. Además, calcular la altura que alcanzaría ese mismo caudal si se trans-portara en una tubería de 200 mm NOVAFORT.

Solución:

La tubería de 200 mm SDR 41, ASTM D-3034 tiene un diámetro interno de 202,98 mm, es decir 0,203 m (tabla A.4 delanexo A). El caudal Q a tubo lleno se calcula con la ecuación 3.8, a saber:

El caudal a media sección q se determina mediante la curva de elementos hidráulicos de la figura 3.4. Para ello,tenemos que:

h/H = 0,50 (relación del tirante con respecto al diámetro)

Localizando el valor 0,50 en el eje de las ordenadas, o eje y, trazamos una línea horizontal hasta intersectar la curvacorrespondiente al caudal. A partir de esa intersección, trazamos una línea vertical hasta intersectar el eje de lasabscisas, o eje x, y leemos el valor. De esa manera, encontramos que:

q/Q = 0,50; o sea, q = 11 l/s (caudal a media sección)

De manera similar, calculamos el caudal a sección llena del tubo NOVAFORT para las condiciones establecidas.

El diámetro interno es 200,7 mm, o sea 0,2007 m (tabla A.5 del anexo A). De este modo, obtenemos que el flujo aplena capacidad es de 21,2 l/s y la relación de caudales es:

q/Q = 11,0/21,2 = 0,52

Utilizando de nuevo la curva de elementos hidráulicos, buscamos en el eje de las abscisas el valor 0,52 y trazamos unalínea vertical hasta la curva de caudal; al intersectarla, trazamos una línea horizontal hasta el eje de las ordenadas yleemos la relación del tirante con respecto al diámetro. Así, encontramos que ese valor es 0,52; es decir, el tubo trabaja a un 52% de su altura.

Para efectos prácticos, la diferencia en el diámetro interno de las tuberías analizadas no se convierte en una variaciónsustancial en su comportamiento hidráulico. De esa forma, ambas pueden utilizarse sin temor a tener problemas defuncionamiento.





FIGURA 3.3: ÁBACO PARA CÁLCULO HIDRÁULICO DE SISTEMAS POR GRAVEDAD

La figura 3.4 presenta la Curva de elementos hidráulicos para tuberías circulares, la cual nos permite conocer las condiciones hidráulicas en diferentes alturas de flujo.

FIGURA 3.4: CURVA DE ELEMENTOS HIDRÁULICOS

b) Diseño estructural de tuberías para alcantarilladoEn sistemas de alcantarillado, deben aplicarse los criterios indicados en el capítulo 6 para el diseño estructural detuberías plásticas. Este es un aspecto de suma importancia, pues las cargas que deberán soportar las tuberíasempleadas en sistemas de alcantarillado son mayores, por cuanto generalmente se instalan más profundas que lastuberías de agua potable, y no existe una presión interna que genere una fuerza que contrarreste las cargas impuestas.



3.3 TUBOSISTEMAS EN EDIFICACIONES

AMANCO cuenta con las tuberías y accesorios requeridos para las diversas instalaciones internas en casas y edificios.

A continuación se describen los diversos sistemas ofrecidos por AMANCO, así como sus aplicaciones.

a) Sistemas de agua fría y agua calienteAMANCO dispone de una amplia gama de tuberías y accesorios para facilitar todo tipo de instalación de sistemas deagua fría y caliente, los cuales se detallan en el anexo B.

FIGURA 3.5: SISTEMAS DE AGUA FRÍA Y CALIENTE

Presión y consumos mínimos

Para determinar la dimensión de los sistemas, deben conocerse los requerimientos de los aparatos sanitarios y elnúmero de ellos que se instalará. En la tabla 3.4 se exponen los parámetros para el cálculo de consumos. La presión dinámica a la entrada de los aparatos nunca deberá ser menor de 5,0 metros de columna deagua (0,5 kg/cm2).

TABLA 3.4: DIÁMETROS, PRESIÓN Y GASTOS MÍNIMOS DE APARATOS SANITARIOS



a) Agua fría b) Agua caliente


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Velocidad del flujo

La velocidad mínima de las tuberías de distribución será 0,60 m/s para evitar la sedimentación de partículas, y unavelocidad máxima de 2,0 m/s para evitar el ruido excesivo en las tuberías, la cavitación y el golpe de ariete. Sin embargo, la velocidad recomendable está dada por la expresión:

Ecuación 3.9

donde:

Vmax = velocidad máxima (m/s) < 2,00 m/s

Di = diámetro interno (m)

En la tabla 3.5 se observan las capacidades de las diferentes tuberías, de acuerdo con la ecuación 3.9 y el tipo de

tubería, para uso en edificaciones.

TABLA 3.5: CAPACIDADES MÁXIMAS RECOMENDADAS PARA TUBERÍAS DE PVC EN EDIFICACIONES

Caudales de diseño

Con los valores de la tabla 3.4, y conociendo el número de aparatos por instalar, podemos calcular el caudal de diseño para el tramo en estudio mediante la ecuación:

Ecuación 3.10

donde:

n = número de aparatos alimentados por una misma tuberíaQ = caudal de diseño (l/s)Qi = caudal requerido por cada aparato (l/s)

a = factor de descarga (=0,30 para sistemas con predominancia de inodoros con fluxómetro;1/12 para sistemas con predominancia de inodoros con tanque)

Una vez determinado el caudal de diseño, podemos definir el diámetro requerido, utilizando para ello la informaciónincluida en la tabla 3.5. Asimismo, las pérdidas por fricción en cada tramo se calculan con la fórmula de Hazen-Williams (ecuación 3.4).


Fuente: Amanco

Tuberías para agua caliente

Las tuberías y accesorios para agua caliente se fabrican en CPVC (SDR 11) y tienen propiedades básicas similares a las del PVC, con la ventaja de mantener estas características a temperaturas mayores.

Las tuberías y accesorios CPVC (SDR 11) se han diseñado para las siguientes condiciones de presión, según la temperatura, con los valores de la siguiente tabla:

TABLA 3.6: PRESIÓN DE TRABAJO PARA TUBERÍAS CPVC

Dentro de las principales ventajas de la tubería CPVC (SDR 11) están su facilidad y rapidez de instalación, resistenciaa la corrosión, superficie interna lisa, reducción de pérdidas de calor gracias a su coeficiente de conductividad térmica, y una notoria reducción del ruido ocasionado por el flujo.

b) Sistemas de aguas negrasGasto y diámetros mínimos de las tuberías

Al igual que en los sistemas de agua fría y caliente, deben conocerse los requerimientos de los aparatos sanitarios yel números de ellos que se instalará, para lograr una apropiada dimensión del sistema de aguas negras. En la tabla 3.7, se presentan los parámetros para calcular el gasto de los diversos aparatos sanitarios y la dimensión de los conductos.

TABLA 3.7: GASTO Y DIÁMETROS MÍNIMOS DE SIFONES Y TUBERÍAS DE DESAGÜE



Fuente: UNI-BELL

Fuente: Código de instalaciones mecánicas CFIA (Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos de Costa Rica)

El caudal máximo de un colector se obtendrá considerando la probabilidad de uso simultáneo de las piezas sanitariasconectadas a este. Se puede calcular mediante la ecuación siguiente:

Ecuación 3.11

donde:n = # de aparatos sanitarios que descargan en un mismo colectorQ = caudal de diseño (l/s)Qi = caudal aportado por cada aparato (l/s)

Pendientes y velocidadesLa pendiente en los tramos horizontales de las tuberías de descarga, así como en colectores primarios y secundarios,será uniforme. En ningún caso las pendientes deberán ser menores de lo establecido en la tabla 3.8.

TABLA 3.8: PENDIENTES MÍNIMAS EN TUBERÍAS DE DESAGÜE

AMANCO recomienda que las tuberías sean calculadas de manera que funcionen a canal abierto, con velocidadesentre 0,6 y 2,5 m/s y una altura de flujo máxima del 50% del diámetro. En edificaciones de varios pisos, se puede llenarhasta un 75%.

La dimensión de las tuberías se obtiene mediante la fórmula de Manning (ecuación 3.8), pero además se debe revisar la velocidad para no exceder los límites establecidos. En ningún caso el diámetro del conducto horizontal será menor que el de cualquiera de los desagües de los aparatos que en él descargan.



Fuente: Código de instalaciones mecánicas CFIA(Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos deCosta Rica)


42

Desagüe vertical de aguas negras

Los caudales máximos permisibles en las tuberías de desagüe verticales o bajantes se indican a continuación en latabla 3.9. Por ninguna razón el diámetro de los bajantes será menor que cualquiera de las tuberías que en él descarguen.

TABLA 3.9: DIMENSIÓN DE DESAGÜES VERTICALES DE PVC PARA AGUAS NEGRAS

1 No se permiten inodoros; 2 No se permiten más de dos inodoros; 3 No se permiten más de cuatro inodoros

Ventilación sanitaria

En edificaciones de más de dos pisos o en aquellas que tengan baterías de aparatos sanitarios conectadas a un mismoramal o columna, se deben tomar las medidas necesarias para evitar malos olores y garantizar un buen funcionamiento del sistema, esto se logra colocando un sistema auxiliar de ventilación. En la figura 3.6, se muestra un esquema típico de ventilación.

De este modo, los gases y olores circularán hacia arriba y escaparán a la atmósfera. Asimismo, se permitirá la entrada y salida de aire, con lo cual las condiciones de succión, aspiración y contrapresión no causarán la pérdida delos sellos de agua de los sifones.

En general, es importante tomar en cuenta las siguientes recomendaciones al instalar los sistemas de ventilación:

• En bajantes de aguas negras de 38 mm (11/2”), debe utilizarse tubería de ventilación del mismo diámetro.• La distancia máxima entre el sifón y la columna de ventilación no debe exceder lo indicado en la tabla 3.10.• El punto de intersección entre la columna de ventilación y la tubería horizontal de desagüe debe quedar

por encima de la línea de carga piezómetrica, tal como se observa en la figura 3.7.


FIGURA 3.6: SISTEMA TÍPICO DE VENTILACIÓN

TABLA 3.10: DISTANCIA MÁXIMA DEL SIFÓN A LA CONEXIÓN DE VENTILACIÓN

FIGURA 3.7: UBICACIÓN DE TUBERÍAS DE CONEXIÓN



Fuente: Código de instalaciones mecánicas CFIA (Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos deCosta Rica)


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En la tabla 3.11, se especifican los diámetros de los ramales de ventilación en función del tamaño de los bajantes deaguas negras.

TABLA 3.11: DESAGÜES VERTICALES DE AGUAS NEGRAS Y RAMALES DE VENTILACIÓN

c) Sistema de recolección y evacuación de aguas pluvialesAMANCO cuenta con un sistema completo para la recolección y evacuación de las aguas pluviales, el cual incluye lacanoa diseño colonial y la canoa lisa de alto caudal, con los respectivos bajantes y accesorios, para su aplicación en edificaciones.

El caudal de diseño para el sistema de aguas pluviales se puede obtener directamente de la tabla 3.12. Esta tabla estábasada en escorrentía producida en superficies impermeables, para tormentas con intensidad de 240 mm/h y untiempo de concentración de cinco minutos.

TABLA 3.12: CAUDALES ORIGINADOS POR TORMENTA(Intensidad = 240 mm/h, coeficiente de escorrentía = 0,95)

Los caudales de la tabla 3.12 pueden utilizarse para determinar la dimensión de las tuberías de desagüe, incluyendolos bajantes y las canoas.


Fuente: Código de instalaciones mecánicas CFIA (Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos de Costa Rica)

Fuente: AMANCO

Tuberías de desagüe

En el cálculo de las tuberías horizontales de desagüe se utilizará la fórmula de Manning (ecuación 3.8), y en este casose aceptará que las tuberías trabajen a 3/4 partes de su altura bajo el caudal de diseño.

Bajantes para aguas pluviales

Para determinar la dimensión de las tuberías para bajantes de aguas pluviales del sistema AMANCO, se pueden utilizar los parámetros de la tabla 3.13.

TABLA 3.13: CAUDALES MÁXIMOS PERMISIBLES EN BAJANTES PLUVIALES

Con el fin de simplificar el cálculo de bajantes se ha preparado la siguiente tabla, en la cual se indica el área de techo máxima que pueden evacuar las tuberías según su diámetro.

TABLA 3.14: FACTOR DE ÁREA POR BAJANTE

Para calcular el número de bajantes, solo será necesario determinar el área del techo del cual se quieren evacuar lasaguas de lluvia y dividirla entre el factor de área de la tabla 3.14, según la sección escogida. Así se obtiene el númerode bajantes por instalar.

En la tabla 3.15, se aprecia el número de bajantes requeridos, dependiendo del área de techo y del tipo de bajante.



Fuente: Código de instalaciones mecánicas CFIA (Colegio Federado de Ingenieros yArquitectos de Costa Rica)

Fuente: Código de instalaciones mecánicas CFIA (Colegio Federado deIngenieros y Arquitectos de Costa Rica)


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TABLA 3.15: NÚMERO DE BAJANTES REQUERIDOS

Canoas (canales)

El sistema pluvial AMANCO cuenta con la canoa colonial, la canoa lisa de alto caudal y la canoa española. Al igual queen el caso de las tuberías de desagüe pluvial, las canoas se calculan con la fórmula de Manning (ecuación 3.8),trabajando a 3/4 partes de su altura bajo el caudal de diseño.

En la figura 3.8, se muestran nuestras canoas y sus dimensiones, y en la tabla 3.16 se detallan las capacidades de flujocon diferentes inclinaciones. Nuestra recomendación es instalarlas con un gradiente del 0,2%.

FIGURA 3.8: CANOAS DEL SISTEMA PLUVIAL AMANCO


Fuente: AMANCO

a) Canoa colonial

b) Canoa lisa de alto caudal

c) Canoa española

TABLA 3.16: CAPACIDAD DE CANOAS AMANCO(flujo a 3/4 de altura de la canoa)

La información de la tabla anterior es muy útil para comprobar que la capacidad de la canoa no sea inferior a la delbajante seleccionado, y evitar así desbordamientos que puedan perjudicar la estabilidad de la canoa.

3.6 TOMAS DOMICILIARIAS PARA SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO PÚBLICO

AMANCO pone a disposición de las entidades encargadas del abastecimiento de agua sus dos sistemas para tomadomiciliaria:

- Sistema tradicional de toma domiciliaria de PVC- Sistema TD-2000 con tubería de polietileno de alta densidad (HDPE)

a) Sistema tradicional de toma domiciliaria PVCLa toma domiciliaria tradicional está conformada por una abrazadera de PVC, que permite hacer la derivación en latubería principal, para instalar luego la tubería de PVC y los accesorios respectivos y dejar el servicio habilitado.

En tuberías principales de diámetros pequeños, la derivación puede realizarse mediante la colocación de una tee conla reducción al diámetro requerido. En la figura 3.8, se observan esquemas típicos para tomas domiciliarias en PVC.

FIGURA 3.8: TOMAS DOMICILIARIAS EN PVC



a- Derivación directa

b- Derivación con válvula MIP

c- Derivación con válvula de incorporación

Fuente: AMANCO

b) Sistema TD-2000 con tubería HDPELa toma domiciliaria en HDPE es de fácil instalación.Tiene mayor flexibilidad ante eventos sísmicos y requiere un bajo mantenimiento a largo plazo.

El acople rápido evita las fugas de agua, debido al sello hermético producido por el anillo de hule incorporado en losaccesorios. No es necesario usar herramientas para lograr el acople entre la tubería y los accesorios, ya que el ajustese puede realizar manualmente con solo girar las tuercas.

En la figura 3.9, se observa el sistema completo para toma domiciliaria TD-2000 con tubería de polietileno de alta densidad.

FIGURA 3.9: TOMA DOMICILIARIA TD-2000 CON TUBERÍA HDPE

3.7 CAJAS ROTOMOLDEADAS PARA EDIFICACIONES

AMANCO cuenta con toda una gama de cajas rotomoldeadas para uso residencial,comercial e industrial, como complemento a las instalaciones mecánicas y sanitarias.

Las cajas rotomoldeadas se fabrican con capacidades de 23, 70 y 95 litros, y sus principales aplicaciones son las siguientes:

• Trampas de grasa• Cajas de registro sanitario y pluvial• Otras aplicaciones

En las figuras siguientes, se presentan nuestras cajas rotomoldeadas y sus diferentesaplicaciones.



FIGURA 3.10: TRAMPAS DE GRASA

FIGURA 3.11: CAJAS DE REGISTRO


49MANUAL TÉCNICO DE PRODUCTOS

a) Registro sifónico b) Registro pluvial c) Registro con sumidero

d) Registro sanitario e) Caja de válvulas f) Interceptor de combustibles

3.8 DEPÓSITOS PARA AGUA POTABLE

Para complementar el tubosistema potable residencial, AMANCO cuenta con sus exclusivos tanques rotomoldeadosde polietileno, con capacidad nominal de 1200 litros y efectiva de 1000 litros.

Sus principales ventajas son:

• Son fáciles de limpiar, por su textura lisa.• Son resistentes a los rayos ultravioleta.• Poseen tapadera hermética.• Pueden instalarse enterrados o a la intemperie.• Su diseño les da una mayor resistencia estructural.• Son fáciles de instalar.

Los tanques cuentan con todos los accesorios para su debida instalación y funcionamiento. El kit se suministra adicionalmente. En el capítulo 9 se describe el proceso de instalación.

FIGURA 3.12: DEPÓSITO PARA AGUA POTABLE



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3.6 TANQUE SÉPTICO Y SISTEMA DRENASEP

AMANCO ha ideado un nuevo concepto para el tratamiento de las aguas residuales domésticas, con su nuevo tanque séptico de polietileno y drenaje con tubería Drenasep 115 mm.

Con este nuevo sistema, se instalan todos los componentes en una forma rápida, simple y económica, tal como semuestra en la figura 3.13. El detalle de instalación se incluye en el capítulo 9.

Drenasep es 50 veces más liviana que la tubería de concreto perforada; sus ranuras posibilitan una mejor distribuciónde la salida del agua con respecto a la que se logra con el sistema tradicional. Posee una alta resistencia al aplas-tamiento. Además, es muy fácil de instalar gracias a las uniones y yees de acople rápido, con los cuales se puedenhacer las derivaciones sin necesidad de pegamento.

FIGURA 3.13: SISTEMA DRENASEP PARA DRENAJE DE TANQUES SÉPTICOS

En la tabla 3.17, se indican las longitudes mínimas de drenaje al utilizar Drenasep 115 mm.

TABLA 3.17: LONGITUD DE DRENAJE


Fuente: AMANCO


52 MANUAL TÉCNICO DE PRODUCTOS

En la figura 3.14, se muestra la sección de la tubería Drenasep y la manera de colocarla en la zanja. El gradiente máximo recomendado es de 0,5%.

FIGURA 3.14: COLOCACIÓN DE DRENASEP EN ZANJA

a) Sección transversal de zanja b) Corte transversal Drenasep



Para ajustarse a diferentes profundidades, el anillo elevador se fabrica en 24 y en 60 cm; además, para instalar pozos concaída se puede solicitar el anillo elevador de 60 cm con caras planas.

Los diámetros de entrada van desde 150 mm (6”) hasta 300 mm (12”), y los de salida desde 200 mm (8”) hasta 375 mm (15”), y son compatibles con tubería Novafort y con tubería de la norma ASTM D 3034.

En el capítulo 8, se describe el proceso de instalación de los pozos de visita.

FIGURA 3.15: POZO DE VISITA AMANCO

3.7. POZOS DE VISITA PARA ALCANTARILLADO

AMANCO cuenta con sus exclusivos pozos de visita rotomoldeados de polietileno, para aplicaciones en sistemas dealcantarillado sanitario y en pluviales de bajo diámetro.


• Mayor resistencia a la abrasión y corrosión• Hermetismo• Mayor eficiencia hidráulica• Facilidad de instalación

La figura siguiente contiene los elementos que conforman el pozo de visita.

Manual técnico

Capítulo 4DISEÑO DE TUBOSISTEMASDE INGENIERÍA AGRÍCOLA

4.1 SISTEMAS DE RIEGO

La agricultura moderna demanda de sistemas de riego para producir en época seca, para mejorar la calidad y la cantidad de las cosechas y, algo muy importante, para producir en el momento oportuno y así obtener los mejoresprecios.

El riego consiste en aplicar una determinada cantidad de agua a la zona radicular de las plantas, para que estas laabsorban y cumplan sus funciones metabólicas. Esta cantidad de agua se llama lámina de riego, y busca suplir el aguaevapotranspirada por la planta y el suelo circundante.

Para calcular el agua evapotranspirada existen varios métodos, que toman en cuenta parámetros tales como la temperatura, la radiación solar y la latitud; por ello, los valores para cada zona deben consultarse preferiblemente aun profesional del ramo.

La lámina de riego es llevada al campo por diferentes métodos, los cuales han mejorado conforme a los avances entecnología. Así, se garantiza que estos sean eficientes en la aplicación del agua. Por ser el agua un recurso finito, conel paso del tiempo, está adquiriendo su verdadero valor.

AMANCO ofrece sus innovadores sistemas para las diferentes modalidades de riego existentes en el mercado, desdelos tradicionales hasta las últimas tendencias. A continuación se describen estos sistemas.

a) Riego por compuertasEste sistema consiste en transportar el agua, desde la fuente de toma hasta los terrenos por irrigar, con nuestra tuberíade Novarriego. Esta tubería funciona como conducción hasta llevar el agua a hidrantes donde, a su vez, se conectaráa tuberías con compuertas, espaciadas según el cultivo por irrigar.

En el campo se realiza la extensión de estas tuberías y se abren las ventanas de los lotes que se requieran regar; unavez terminada esta labor, se cierran estas ventanas y se abren otras en los siguientes lotes, con lo cual se logra un usoeficiente del agua.

La tubería de Novarriego se fabrica según la norma ASTM F949, con tubería de pared externa corrugada e interna lisa,en diámetros desde 100 mm (4”) hasta 600 mm (24”), y puede soportar presiones internas hasta de 2,1 kg/cm2

(30 psi). Por su parte, las tuberías con compuertas se fabrican bajo la norma ASTM D2241, en diámetros de 200 mm(8”) y 250 mm (10”), con las compuertas separadas según lo requiera el cultivo. El cálculo hidráulico se efectúa con lasecuaciones 3.3 y 3.4 de Hazen-Williams.

En la figura 4.1 se muestra el tubosistema de riego por compuertas.


CAPÍTULO 4: DISEÑO DE TUBOSISTEMAS DE INGENIERÍA AGRÍCOLA

FIGURA 4.1: TUBOSISTEMAS DE RIEGO POR COMPUERTAS AMANCO

b) Riego por aspersiónEl método de riego por aspersión consiste en aplicar el agua a través de emisores llamados aspersores, por los cualessale el agua. Al entrar el chorro de agua en contacto con la atmósfera, se dispersa y provoca una lluvia artificial. Estosaspersores pueden entregar caudales desde 0,250 m3/h hasta 160 m3/h.

Para lograr lo anterior de una forma eficiente, se debe escoger el aspersor que mejor se adapte al cultivo y a las condiciones presentes de textura de suelo, topografía, viento y evapotranspiración.

Los fabricantes de aspersores brindan tablas con las características principales para cada uno de sus modelos. Enestas tablas, se indican el caudal y el diámetro de alcance para una determinada presión en la base del aspersor.

Con esta información y la de las tablas 4.1 y 4.2 siguientes; en las que se presentan criterios para la selección del espaciamiento de aspersores tomando como parámetro la velocidad del viento presente y la velocidad de infiltraciónpara diferentes texturas de suelo, se determina la precipitación horaria que produce el aspersor. Esta precipitacióndebe ser menor o igual a la velocidad de infiltración del suelo en el que se está estableciendo el sistema de riego, conel fin de evitar que ocurra una escorrentía superficial.



TABLA 4.1: ESPACIAMIENTO DE ASPERSORES EN CONDICIONES ESPECÍFICAS DE VIENTO

TABLA 4.2 VELOCIDAD DE INFILTRACIÓN SEGÚN TEXTURA DEL SUELO

Fuente: USDA

Una vez definido el espaciamiento, y con base en la información del caudal o gasto del aspersor, se procede a estimar la precipitación provocada por el aspersor. Comparando con la infiltración básica del suelo, se puede determinar si el aspersor es apto para ese suelo y cultivo.

La lámina de riego está dada por lo general en profundidad o milímetros (mm) de agua, por lo que, al comparar lalámina de riego con la precipitación provocada por el aspersor, se obtiene el tiempo de riego.

Las ecuaciones siguientes se emplean para la determinación de la lámina y el tiempo de riego.

Ecuación 4.1

y con:

Ecuación 4.2



Fuente: USDA

donde:

I = precipitación del aspersor en mm/h (milímetros por hora)Q = caudal del aspersor en l/h (litros por hora)Ai = área efectiva del aspersor en m2 (metros cuadrados)

Da = distancia entre aspersores en metros

Dl = distancia entre líneas de aspersores en metros

Por ejemplo, para un terreno en el que se sembrarán follajes de porte bajo, donde el suelo es franco de topografíaplana y sin vientos, y para el cual se determinó una lámina de riego diaria de 7 milímetros, se busca en el catálogo delfabricante un aspersor que entregue un caudal de 1300 l/h a una presión de 2 atmósferas y con un diámetro dealcance de 28 metros, el cual puede servir para este propósito dada su poca energía de funcionamiento.

De este modo se determina que, para esa velocidad del viento (0 KPH), el aspersor debe colocarse a 18 metros entreaspersores y líneas, lo que da a su vez un área efectiva de riego de:

Ai = 18 x 18 m = 324 m2;

entonces, la precipitación producida por el aspersor es de:

I = 1300/324= 4 mm/h

Al comparar con la tabla de infiltración para diferentes texturas, se determina que esta velocidad es menor, por lo queno provocará escorrentía superficial y, por último, requerirá de 1 hora y 45 minutos para aplicar la lámina de riegonecesaria.

En cuanto a los diferentes tipos de riego por aspersión, existen tres formas de colocación:

• Fija: las tuberías están completamente fijas en el terreno.• Semifija: la tubería principal está fija en el terreno, y se conectan tuberías móviles que se trasladan de

lugar una vez efectuado el riego.• Totalmente móviles: tanto la tubería principal como los laterales o líneas regantes se movilizan a

diferentes lugares durante la temporada de riego.

En la figura 4.2, se observan diversos sistemas de riego por aspersión.

FIGURA 4.2: SISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSIÓN AMANCO



Para sistemas semifijos y para los móviles, AMANCO cuenta con Riegomóvil, producido en PVC con la más alta tecnología, para satisfacer las necesidades del agricultor.

Además de su bajo costo con respecto a otras alternativas, las tuberías de los sistemas Riegomóvil son más versátiles, más resistentes, más livianas e, incluso, más duraderas por su formulación para protegerlas de la radiaciónsolar. El exclusivo sistema de acople rápido en las tuberías y accesorios, hace que la instalación sea sumamente fácily segura.

La línea de accesorios de Riegomóvil incluye curvas (22,5º, 45º y 90º), así como inversores y adaptadores (macho yhembra), tees en línea (macho, hembra y final), portaaspersores, uniones de reparación, y tapones y acoples (machoy hembra) para estas últimas.

En la figura 4.3, se aprecia el sistema Riegomóvil.

FIGURA 4.3: SISTEMA RIEGOMÓVIL AMANCO

c) Riego por microaspersiónEsta modalidad de riego es similar a la aspersión pero con emisores de bajo volumen, esto es, que entregan caudalesde 20 a 250 litros por hora y se utilizan por lo general para cultivos en línea y en invernaderos para lograr microclimascontrolados.

El cálculo de estos sistemas emplea las mismas consideraciones de los sistemas de aspersión; pero en los cultivos,como frutales, se busca también colocar uno o dos emisores por árbol, de manera que estos abarquen la mayor partede la extensión del área radicular de los árboles. Por lo general, se utilizan sistemas fijos, para los cuales AMANCOofrece su propia línea de microaspersores MF, así como otros de las fábricas más prestigiosas del mundo.

En la figura 4.4 siguiente, se muestran ejemplos de sistemas de riego por microaspersión.



FIGURA 4.4: SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN AMANCO

d) Riego por goteoEl riego por goteo consiste en llevar el agua a la zona radicular de las plantas por medio de emisores llamados goterosque, como su nombre lo indica, entregan el agua gota a gota; y precisamente con ellos, los volúmenes de entrega sonmuy bajos, en los rangos de 0,3 a 16 litros por hora.

Para esta modalidad hay varios tipos de equipo, como las cintas de goteo, que son tubos con goteros espaciadossegún se requiera. Sus paredes son muy delgadas, por lo que también su precio es menor; sin embargo, su vida útiles muy limitada y no alcanza más de dos a tres temporadas de uso.

Existen también mangueras más rígidas, con goteros integrados y separados según se requiera; con los respectivoscuidados, pueden llegar a tener vidas útiles de hasta diez años. AMANCO fabrica la manguera Amancodrip, con undiámetro de 16 mm, a la cual se le integran goteros de 2,2 y 4,2 litros por hora, ya sean sencillos o autocompensados,y con diferentes espaciamientos, que varían entre 0,33 y 1,75 metros.

Además, AMANCO suministra goteros individuales de diferentes dotaciones, que se pueden insertar en manguerasde riego según se requiera. Se llaman goteros de botón, y pueden entregar caudales de 1, 2, 3, 4, 6, 12 ó 16 litros porhora, dependiendo de las condiciones del cultivo y del terreno o tipo de invernadero.

Asimismo, como componente esencial de los sistemas de microaspersión y goteo, AMANCO pone a disposición delagricultor la tubería Polirriego, fabricada con polietileno de baja densidad (LDPE) en diámetros de 16, 20 y 25 mm,capaz de soportar una presión de trabajo de 3,5 kg/cm2 (50 psi).

FIGURA 4.5: SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO AMANCO



e) Otras opciones de riego por aspersiónOtra versión de riego por aspersión tecnológicamente más avanzada la constituyen las máquinas de riego,estructuras de metal que sostienen una tubería de polietileno con aspersores.

Estas tuberías están acopladas a una bomba accionada por un motor, que a la vez mueve la máquina avanzando a lolargo o a la redonda del campo por irrigar, con líneas de avance lateral y pivotes centrales.

Otro tipo de máquina, el cañón viajero, cuenta con un tambor en el que se arrolla una manguera de polietileno,conectada en un extremo a un aspersor tipo cañón y en el otro a una bomba.

Cuando se inicia el riego, la manguera se desenrolla y se lleva el aspersor a un extremo del campo por irrigar;conforme se va irrigando, el motor acciona el tambor para que la manguera se vaya rebobinando, con lo cual se produce el avance del cañón a lo largo del terreno.

En la figura siguiente se muestran ejemplos de estos sistemas, los cuales pueden ser suplidos con tuberías ymangueras de polietileno AMANCO.

FIGURA 4.6: OTROS SISTEMAS DE RIEGO POR ASPERSIÓN



4.2 COMPONENTES ESENCIALES DE LOS SISTEMAS DE RIEGO

Los sistemas de riego en general están compuestos por cinco componentes básicos:

Fuente de energíaPuede ser una bomba o un acueducto que utiliza la fuerza de gravedad para generar energía (presión); el agua seobtiene de diferentes fuentes, como ríos, lagos, canales o pozos, acordes con la demanda del sistema de riego que seestá planeando.

Sistema de filtradoEs el corazón de un sistema de riego, sobre todo en los sistemas de riego por goteo y microaspersión; en ellos, se debecontemplar que el máximo tamaño de las partículas que pasen por él no sea mayor que una décima parte deldiámetro del emisor para el cual se está colocando el sistema de filtrado. A su vez, este sistema debe contemplar unsistema de limpieza, pues su obstrucción reduce considerablemente la presión disponible. Esta limpieza puederealizarse en una forma manual o automática.

Tubería principalConduce el agua desde la toma hasta las válvulas de control de riego, para lo cual se utiliza la tubería de PVC descrita en este manual, en diámetros de 12 a 600 mm (1/2 a 24”).

Tuberías secundariasSon todas las tuberías que van aguas abajo de las válvulas de control, tanto las llamadas divisoras o manifolds comolas laterales en las que se colocan los emisores. Al igual que en la tubería principal, en estas se utiliza la tubería dePVC descrita en este manual.

Válvulas de control y protecciónSe emplean para el control de los sistemas de riego, los sistemas hidráulicos en general y los sistemas de bombeo. Algunas de ellas son:

- Válvula de compuerta, de mariposa o de globo de operación manual, eléctrica o hidráulica, cuya función es permitir la correcta operación del sistema de bombeo, tanto en el encendido como en el apagado

- Válvula de retención, que se utiliza como protección del sistema de bombeo y tuberías, en el caso de que ocurra un retroflujo por un corte abrupto de la energía en la bomba

- Válvula de alivio, la cual se coloca para proteger las tuberías en el caso de que se presente una sobrepresión en el sistema

- Válvulas de evacuación e ingreso de aire, de doble propósito con las cuales el aire puede entrar en caso de vaciados súbitos de la tubería, para evitar que esta se colapse

- Válvulas de control de parcela, para la operación de apertura, cierre y regulación de presión a la entrada de las parcelas. Si se utilizan válvulas de compuerta, estas deben funcionar completamente abiertas o completamente cerradas; no se pueden usar para regulación de flujo, porque no están diseñadas para talfunción; por el contrario, las válvulas de globo o válvulas hidráulicas sí están diseñadas para regulación de presión y flujo, por lo que lo recomendable es emplear este tipo de válvulas para asegurar una presión preestablecida constante en la operación de aguas debajo de la válvula.



4.3 SISTEMAS DE SUBDRENAJE

a) Diseño hidráulico de DrenaflexAMANCO cuenta con una novedosa tubería corrugada de PVC para el drenaje de suelos: Drenaflex.

Drenaflex es el elemento clave para rescatar y mejorar suelos de poca permeabilidad, o para controlar niveles freáticos muy altos, para estabilizar y controlar la presión hidrostática en obras civiles, etc. Drenaflex tiene una gran aplicación en campos deportivos y recreativos, en drenaje de suelos para cultivos, drenaje de muros y cimientos,autopistas, carreteras, parqueos, etc.

FIGURA 4.7: TUBERÍA DRENAFLEX

El procedimiento para determinar el diámetro interno de la tubería Drenaflex es el siguiente:

• Determinamos la intensidad de lluvia (i) en mm/día• Determinamos el factor de permeabilidad (R) del terreno, según la tabla 4.3.• Determinamos las hectáreas (A) de cada dren, teniendo en cuenta su espaciamiento y su longitud. (El

procedimiento para calcular el espaciamiento se detalla más adelante.)• Usando estos resultados, calculamos el caudal de diseño (Q) en litros por segundo, mediante la ecuación:

Q = 0,13 i R A Ecuación 4.3

• De las condiciones topográficas del terreno, determinamos la pendiente (S) para el dren, en porcentaje.• Con los datos anteriores de Q y S, determinamos el diámetro de Drenaflex requerido, mediante el ábaco

de la figura 4.8.



a) Corte transversal DRENAFLEX b) Rollo de 50 metros DRENAFLEX

TABLA 4.3: FACTOR DE PERMEABILIDAD DEL TERRENO, R

En la tabla 4.4 siguiente, se detallan las principales características de las tuberías Drenaflex.

TABLA 4.4: DIMENSIONES DE LA TUBERÍA DRENAFLEX

La figura 4.8 presenta el ábaco para determinar la dimensión de las tuberías Drenaflex, el cual es muy útil para seleccionar apropiadamente la tubería.

FIGURA 4.8: ÁBACO PARA DETERMINAR LA DIMENSIÓN DE TUBERÍAS DRENAFLEX



Fuente: USDA

Fuente: USDA

Ejemplo 7:

Calcular el diámetro requerido para drenar un área de 40 m de ancho por 100 m de largo. La intensidad de lluvia esde 100 mm/día. El terreno se utiliza para cultivo y tiene una permeabilidad mediana. El dren debe colocarse con ungradiente del 0,5%.

Solución:Para el cálculo del caudal, empleamos la ecuación 4.3. Los datos del caso son los siguientes:

i = 100 mm/día; R = 0,80, de la tabla 4.3;A = 0,40 ha; por lo tanto,Q = 0,13 (100) (0,80) (0,40) = 4,16 l/s

Utilizando el ábaco de la figura 4.8, marcamos en el eje de las ordenadas el valor de 0,5% de la pendiente del dren;trazamos una línea horizontal hasta intersectar la línea de 115 mm de diámetro; luego dibujamos una línea verticalhasta intersectar el eje de las abscisas y leemos el valor de Q máximo.

En este caso, encontramos que Q máximo es 5,5 l/s, el cual satisface nuestros requerimientos. Con la curva de elementos hidráulicos de la figura 3.4, encontramos que la altura del líquido en el dren será del 65%.



b) Espaciamiento entre drenesPara calcular la separación entre drenes, tal como se muestra en la figura 4.9, se utiliza la fórmula de Hooghoudt siguiente:

Ecuación 4.4

donde:

L = espaciamiento entre drenes (m)Kf1 = coeficiente de permeabilidad del estrato de suelo arriba del dren (m /d)

Kf2 = coeficiente de permeabilidad del estrato de suelo bajo del dren (m /d)

D = distancia entre el dren y el estrato impermeable (m)d = factor de espaciamiento (m). Espesor equivalente del estrato del suelo permeable bajo el eje

del dren. En la tabla 4.4, se dan los valores de d en función de L y D.h = altura del nivel freático permisible en relación con el dren (m)t = profundidad del dren (m)f = profundidad permisible del nivel freático (m)s = precipitación máxima que debe evacuarse (m /d)



FIGURA 4.9: ESPACIAMIENTO ENTRE DRENES

TABLA 4.4: FACTOR DE ESPACIAMIENTO ENTRE DRENES, d

Fuente: USDA



Dado que d está en función de L y D, debemos utilizar el procedimiento por tanteos con un valor asumido de L. Conel D conocido por trabajo de campo, obtenemos el valor para d.

Con el valor de d seleccionado de la tabla 4.4, hacemos las sustituciones correspondientes en la ecuación 4.4 y encontramos L. Este valor de L obtenido por la ecuación se chequea con el asumido; si no coincide, se debe realizarun nuevo cálculo con otro valor de L asumido y su correspondiente d. Si hay coincidencia, tenemos ya definida la separación entre drenes, lo cual finalmente nos servirá para calcular el área (A) que contribuye a esa tubería.

Ejemplo 8:Calcular el espaciamiento para el siguiente caso:

Kf1 = 0,38 m/día; Kf2 = 1,48 m/día; D = 2,5 m; h = 0,5 m; s = 0,007 m/día

Primer tanteo: suponemos L = 45 m; de acuerdo con la tabla 3.10 d = 1,99 m. Luego calculamos L.

El espacio estimado fue muy grande, por lo cual debemos efectuar un segundo tanteo.

Suponemos L = 41 m, y de acuerdo con la tabla 4.4 tenemos que d= 1,94 m. Recalculamos L con este factor d y encontramos L = 41 m (aproximadamente).

La tabla 4.5 contiene los valores recomendados por AMANCO para la instalación de tuberías de drenaje Drenaflex.

TABLA 4.5: RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACIÓN DE DRENAFLEX

Fuente: AMANCO

c) Patrones de composición de sistemas de drenajeDrenaflex es un sistema completo que le permite diseñar sus sistemas de la manera más conveniente para cada caso,gracias a su línea de accesorios (codos, yees, reducciones, tapones, terminales, etc.). En la figura 4.10, se presentan patrones de composición para sistemas de drenaje con el sistema Drenaflex.

FIGURA 4.10: PATRONES DE COMPOSICIÓN DE SISTEMAS DE DRENAJE



Manual técnico

Capítulo 5DISEÑO DE TUBOSISTEMASELÉCTRICOS

La instalación de tuberías para la canalización de cables de energía, señales y telecomunicaciones tiene como fin proteger los cables contra posibles daños causados por agentes externos, tanto en viviendas y edificaciones como eninfraestructura para urbanizaciones o proyectos institucionales.

Por tal razón, AMANCO ha desarrollado una amplia línea de productos para aplicaciones eléctricas y telefónicas, loscuales cumplen los más altos estándares de calidad.

5.1 INSTALACIONES ELÉCTRICAS Y TELEFÓNICAS EN EDIFICACIONES

a) Uso oculto en edificacionesAMANCO cuenta con un sistema completo Conduflex y conduit liviano para instalaciones eléctricas y telefónicas de residencias y edificios, con sus accesorios (curvas, uniones, conectores, cajas rectangulares, cuadradas,octogonales, etc.). Este sistema se ha desarrollado para aplicaciones donde las tuberías no están expuestas al medio,es decir, quedan ocultas entre paredes, cielos, entrepisos, etc.

Por las características propias del PVC, nuestras tuberías Conduflex y conduit liviano no generan ni producen llama. No están sujetas a la acción galvánica ni electrolítica, por lo que se constituyen en aislantes perfectos, aun en presencia de metales.

Por la impermeabilidad de las tuberías, es totalmente imposible la absorción de agua a través de sus paredes. Lasuniones de Conduflex se realizan por medio de accesorios de tipo clip, los cuales pueden cementarse si se requierehermetismo en la junta. Las uniones con cemento solvente del conduit son totalmente herméticas, lo cual garantizaque los sistemas estarán libres de humedad y de filtraciones.

En la figura 5.1 se muestran nuestros tubosistemas eléctricos.

FIGURA 5.1: TUBOSISTEMAS ELÉCTRICOS

Las tuberías y accesorios Conduflex se fabrican en 12, 18 y 25 mm; asimismo, el tubosistema conduit liviano comprende tuberías y accesorios desde 12 hasta 50 mm.

En las tablas 5.1.a y b, se presenta el número máximo de conductores que pueden introducirse en las tuberías conduit AMANCO.


CAPÍTULO 5: DISEÑO DE TUBOSISTEMAS ELÉCTRICOS

b- Conduit a- Conduflex


74

TABLA 5.1.a: NÚMERO MÁXIMO DE CONDUCTORES EN TUBERÍA CONDUFLEX




TABLA 5.1.a: NÚMERO MÁXIMO DE CONDUCTORES EN TUBERÍA CONDUFLEX (continuación)

* Clases RHH, RHW, y RWH-2 sin forro



TABLA 5.1.b: NÚMERO MÁXIMO DE CONDUCTORES EN TUBERÍAS CONDUIT Y CONDUIT SCH40 (Norma UL651)



TABLA 5.1.b: NÚMERO MÁXIMO DE CONDUCTORES EN TUBERÍAS CONDUIT Y CONDUIT SCH40 (continuación)

* Clases RHH, RHW, y RWH-2 sin forro

En aquellas situaciones en que existan diferentes calibres de conductores dentro de un mismo tubo conduit de PVC,deberá sumarse el área de sección transversal de esos conductores, para calcular el tamaño del conduit requerido.

Las tablas 5.2, 5.3 y 5.4 contienen las dimensiones de los conductores, así como factores de combinación yporcentajes del área de tubo, que simplifican el cálculo.



TABLA 5.2: ÁREA DE SECCIÓN TRANSVERSAL DE CONDUCTORES

TABLA 5.3: COMBINACIÓN DE CONDUCTORES(% de sección utilizable del tubo)

TABLA 5.4: PORCENTAJES DE ÁREA DE TUBO

Las tablas 5.5 y 5.6 especifican las dimensiones de Conduflex y conduit.

TABLA 5.5: DIMENSIONES DE TUBERÍA CONDUFLEX

TABLA 5.6: DIMENSIONES DE TUBERÍA CONDUIT

La tubería conduit se fabrica en largos estándares de 3,00 m.



La curvas de conduit cuentan con las dimensiones descritas en la tabla siguiente.

TABLA 5.7: DIMENSIONES DE CURVAS CONDUIT

b) Uso expuesto en edificacionesAMANCO ofrece también conduit SCH40 para servicio pesado, con certificado de Underwriters Laboratories, para aplicaciones en que los productos deban instalarse expuestos al medio.

Este sistema cuenta con tuberías y accesorios producidos a partir de tubería PVC SCH40 desde 12 mm (1/2”) hasta 50 mm (2”), con sus respectivas curvas acampanadas en sus dos extremos en ángulos de 22,5°, 45° y 90°, y offsets en2x45° y 2x22,5°.

En la figura 5.2 se muestran los diversos componentes de este tubosistema; y en las tablas 5.8 y 5.9 se presentan lasespecificaciones de las tuberías conduit SCH40, curvas y offsets, respectivamente.

FIGURA 5.2: COMPONENTES DE TUBOSISTEMA CONDUIT SCH40





TABLA 5.8: DIMENSIONES DE TUBERÍA CONDUIT SCH40

La tubería conduit SCH 40 se fabrica en largos estándares de 3,00 m; y las curvas y offsets poseen las dimensiones descritas en la tabla siguiente:

TABLA 5.9: DIMENSIONES DE CURVAS Y OFFSETS CONDUIT SCH40 RADIO CORTO

5.2 TUBERÍA PARA INFRAESTRUCTURA EN TELECOMUNICACIONES Y ELECTRIFICACIÓN SUBTERRÁNEA

AMANCO ha desarrollado productos especiales para su utilización en el sector de energía y telecomunicaciones, loscuales tienen el objetivo de facilitar y hacer más segura y rápida la construcción de las obras de infraestructura.



a) DuctoEl ducto es una tubería fabricada de PVC y ampliamente utilizada en canalizaciones subterráneas para sistemas de electricidad y telefonía.Cuenta con todas las características propias del PVC, por lo que es muyapropiado para ese tipo de obras.

La materia prima cumple la norma ASTM D1784, clase 12454, y las tuberíasse fabrican de acuerdo con las normas ASTM D2241 y F512.

El ducto se fabrica en diámetros nominales de 38, 50, 75 y 100 mm.

b) SubductoEl subducto es una tubería fabricada en polietileno de alta densidad (HDPE)mediante el proceso de extrusión, y se ha utilizado ampliamente en la construcción de sistemas subterráneos de fibra óptica.

La materia prima es polietileno virgen de alta densidad (HDPE) sin ningúnporcentaje de materia reprocesada, según los requerimientos de ASTMD1248, y según ASTM D2122 en cuanto a diámetros y espesores.

El subducto se fabrica en diámetros nominales de 30 mm (1 1/4”) y 40 mm (1 1/2”) y se suministra en rollos con longitudes variables,dependiendo de las necesidades del cliente. Se adapta fácilmente a lascondiciones constructivas y evita la construcción de conexiones o registrosinnecesarios.

Por su alta resistencia al impacto, provee una gran seguridad contra golpeso punzadas. Además, por su flexibilidad se adapta fácilmente a los cambiosen el trazado vertical y horizontal, y se comporta de forma excelente ante asentamientos del terreno y durante movimientos sísmicos.

c) DuctoflexEl Ductoflex es un tubo corrugado flexible, fabricado en PVC mediante elproceso de extrusión. Se ha utilizado en forma amplia y satisfactoria en sistemas de energía y telecomunicación, vía cable o fibra óptica. El corrugado de la pared le confiere una alta rigidez, difícilmente alcanzable enotras condiciones, por lo cual es muy resistente al impacto y a la deformación.

El Ductoflex se fabrica en diámetros nominales de 50 (2”), 80 (3”) y 115 (4”) mm, y se suministra en rollos de 50 m o a conveniencia del cliente.Asimismo, se fabrica en dos clases: liviano y extrafuerte. La tabla 5.10 muestra los parámetros de rigidez (PS) y resistencia al impacto de ambasclases.



TABLA 5.10: CARACTERÍSTICAS DEL DUCTOFLEX

d) MultiductoPara efecto de facilitar la labor y aumentar la protección sobre los cables en instalaciones subterráneas, tanto eléctricas como telefónicas, AMANCO ofrece el nuevo Multiducto, el cual es producto de la combinación de tuberíasde subducto en HDPE dentro de Ductoflex.

El Multiducto se fabrica en tuberías de 115 mm Ductoflex; con 2, 3 y hasta 4 tuberías de subducto de HDPE. En la figura 5.3 se presenta el Multiducto AMANCO.

FIGURA 5.3: MULTIDUCTO AMANCO

d) Ducto TDP pared estructuradaEl ducto telefónico y eléctrico corrugado de pared estructurada es una combinación de las tecnologías más avanzadas en la fabricación de tubería de PVC, con los diseños de ingeniería, unidos en un ducto que aprovecha al máximo los materiales para obtener óptimos resultados en la construcción de canalizaciones subterráneas, al menorcosto posible y con las mismas garantías de funcionamiento y seguridad de otros productos tradicionales.


• Pared interna lisa, para facilitar el cableado• Flexible para ajustarse al trazado de la canalización y salvar obstáculos• Liviana, para facilitar la manipulación en obra y en almacén• Junta rápida con empaque de hule, que garantiza el hermetismo• Más económica, en comparación con productos similares

En la figura 5.4 y en la tabla 5.11, se presentan las características principales del ducto TPD de pared estructurada.

FIGURA 5.4: DUCTO TPD DE PARED ESTRUCTURADA

TABLA 5.11: CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DUCTO TPD DE PARED ESTRUCTURADA

El ducto TPD se produce en longitudes de 6,00 metros.



Manual técnico

Capítulo 6COMPORTAMIENTO YDISEÑO ESTRUCTURALDE TUBERÍAS

DISEÑO ESTRUCTURAL DE TUBERÍAS PLÁSTICAS

Las tuberías plásticas derivan de su propia flexibilidad la capacidad de soportar las cargas de relleno. La tubería tiendea experimentar una deflexión como consecuencia de las cargas de relleno y, de ese modo, desarrolla un soporte pasivo del suelo a cada lado de la tubería. Al mismo tiempo, la deformación anular libera a la tubería de la mayor porción de la carga vertical del suelo, la cual es soportada por el suelo circundante a través de un mecanismo deacción de arco sobre la tubería.

Las tuberías enterradas pueden también ser sujetas de las cargas vivas que provienen de diversas fuentes, tales comocarreteras y ferrocarriles. El efecto de la carga viva es muy importante, sobre todo a bajas profundidades de enterramiento; por el contrario, conforme aumenta la profundidad, disminuye su influencia sobre la tubería.

El cálculo de deformación de las tuberías flexibles se basa en las teorías de Marston y Spangler, y mediante la ecuaciónde Iowa modificada (ecuaciones 6.1a y b) se puede determinar la deformación máxima en términos deporcentaje respecto al diámetro exterior.

Ecuación 6.1a

Ecuación 6.1b

donde:DL = factor de retardo de deflexión (DL= 1,0)

K = constante de encamado (ver figura 6.1 y tabla 6.1)P = prisma de carga (presión del suelo)= w H / 10000 , kg/cm2

w = peso del suelo, kg/m3 (ver tabla 6.2) H = altura de relleno sobre la corona del tubo, m W' = carga viva, kg/cm2 (ver tabla 6.3) E = módulo de elasticidad del material de la tubería, kg/cm2

( E = 28 150 kg/cm2 para PVC 1120)E' = módulo de reacción del suelo, kg/cm2 (ver tabla 6.4)SDR = razón dimensional estándarPS = rigidez de la tubería, kg/cm2 (ver tabla 6.5)

FIGURA 6.1: ÁNGULO DE ENCAMADO, ø


CAPÍTULO 6: COMPORTAMIENTO Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE TUBERÍAS



TABLA 6.1: VALORES DE LA CONSTANTE DE ENCAMADO, K

TABLA 6.2: PESO DE DIFERENTES TIPOS DE SUELO, w

TABLA 6.3: CARGAS VIVAS SOBRE TUBERÍAS DE PVC, W'

1 Simula un camión de 20 ton + impacto / 2 Simula una carga de ferrocarril de 27 272 kg/m + impacto3 Doble tren de aterrizaje de 81 818 kg + impacto / * Influencia despreciable de la carga viva

TABLA 6.4: MÓDULO DE REACCIÓN DEL SUELO, E'(para deflexión inicial de tubería flexible)

a Designación ASTM D 2487, Designación USBR E-3

b LL = Límite líquido





La tabla siguiente presenta los valores de rigidez de tubería PS según el SDR, para utilizarlos en las ecuaciones 6.1 a y b.

TABLA 6.5: RIGIDEZ DE TUBERÍAS DE PVC PARED SÓLIDA (PS), E mín = 28 150 kg/cm2 (400 000 psi)

La tubería Novafort tiene una rigidez PS de 3,22 kg/cm2 (46 psi), equivalente a tubería de pared sólida SDR 35. Por suparte, Novaloc tiene una rigidez de 0,7 kg/cm2 (10 psi).

Para tuberías perfiladas de gran diámetro, el valor de PS se puede obtener mediante la fórmula:

Ecuación 6.2

En la figura 6.2 se observa la conceptualización de la rigidez de la tubería PS.

FIGURA 6.2: CONCEPTO DE RIGIDEZ DE TUBERÍA PS

donde:

PS = rigidez de la tubería (kg/cm2, psi)F = fuerza aplicada (kg/cm lineal, lb/pulg lineal)L = longitud de la muestra de tubo, (cm, pulg)∆∆Y = deflexión vertical (cm, pulg)E = módulo de elasticidad = 28 150 kg/cm2= 400 000 psiI = momento de inercia de la pared de la tubería por unidad de longitud (cm4/cm lineal,

pulg4/pulg lineal)r = radio medio de la tubería (cm, pulgadas)

El momento de inercia I de la pared de la tubería puede calcularse matemáticamente de la siguiente manera:

Tubo pared sólidaCon el centro de gravedad en el punto medio de la pared del tubo:

Ecuación 6.3

donde:e = espesor de pared

Tubo pared estructurada El cálculo es ligeramente más complejo y, para su determinación, debemos utilizar la teoría de los ejes paralelos mediante la fórmula:

Ecuación 6.4

donde:I’xi = momento de inercia del área (i), mm4

Ai = área (i), mm2

di = distancia del eje neutro X-X al centro de gravedad del área (y)

En la figura 6.3, se presentan los parámetros que deben utilizarse para el cálculo de la inercia de la pared según laecuación 6.4.

FIGURA 6.3: SECCIONES TÍPICAS DE PARED ESTRUCTURADA





Las tuberías plásticas pueden deformarse hasta un 30% sin sufrir daños estructurales; sin embargo, es usual aplicar unfactor de seguridad FS=4 para evitar cualquier falla. De este modo, la máxima deformación permisible a largo plazoes de 7,5% con respecto al diámetro exterior de la tubería. Asimismo, se recomienda que la deformación inicial nosea mayor del 5,0%.

Ejemplo 8:Calcular la deflexión máxima a largo plazo en la tubería empleada en el ejemplo 3, sabiendo que se colocará a unaprofundidad de 1,2 m sobre la corona del tubo y que estará sujeta a una carga viva H-20.

El material de relleno de la zanja es arcilla inorgánica de baja plasticidad, con menos del 25% de grano grueso, y secompactará moderadamente hasta alcanzar un valor aproximado al 70% de densidad relativa.

Solución:

El factor DL se considera igual a 1,0. Asimismo, se tomará un valor de K de 0,1. La carga viva W’ que debe soportar eltubo será de 0,19 kg/cm2, según la tabla 6.3. La rigidez PS del tubo SDR 26 es de 8,05 kg/cm2, de acuerdo con la tabla 6.5.

El material de relleno es del tipo CL, el cual, bajo un grado de compactación como el descrito, alcanzará un módulode reacción E’ de 28 kg/cm2. El peso de este suelo es de 2000 kg/cm2 (tabla 6.2).

El peso P del prisma de carga se determina de la siguiente manera:

P = wH/10000 = 2000(1,2)/ 10000 = 0,24 kg/cm2

donde:

w= peso específico del suelo sobre el tuboH= altura de relleno desde la corona del tubo a la superficie

Con lo anterior, sustituyendo esos valores en la ecuación 6.1b, tenemos:

En la tabla A.3 del anexo A, se presentan las deflexiones máximas para las diferentes tuberías que fabrica AMANCO;en ella podemos comprobar que, para tubería SDR 26 y para una profundidad de 1,20 m, la deflexión máxima es1,52%, lo cual coincide plenamente con el cálculo anterior.

Manual técnico

Capítulo 7INSTALACIÓN DE TUBERÍAS PLÁSTICAS

Este capítulo contiene recomendaciones generales para la instalación de tuberías plásticas, tanto en sistemas por presión como por gravedad y en pozos de visita, las cuales permitirán que estos funcionen en forma adecuada. Deesta manera, se evitarán los daños y problemas producidos por instalaciones defectuosas.

Se incluyen en forma separada procesos de instalación y recomendaciones para tuberías de PVC en aplicaciones por presión y por gravedad, con el fin de ajustarse a los distintos esfuerzos producidos en las tuberías en cada caso,así como a las diferencias en el diseño de los productos.

7.1 INSTALACIÓN DE TUBERÍA PVC PARA PRESIÓN

a) Características de la zanja

Ancho de la zanja

Los factores que determinan el ancho de la excavación son los siguientes:

- Tipo de suelo (estable o inestable)- Profundidad de la instalación- Diámetro de la tubería

El ancho mínimo de la zanja debe ser suficiente para proveer el espacio adecuado para acoplar las tuberías dentro dela zanja, si fuera requerido, así como para colocar y compactar el material del relleno lateral. Si el acoplamiento de lostubos se realiza fuera de la excavación, el ancho de la zanja puede ser menor.

En general, es recomendable que la zanja tenga un ancho mínimo por lo menos de 30 cm más el diámetro exteriordel tubo, para permitir una adecuada compactación del material de relleno, como se muestra en la figura 7.1.

FIGURA 7.1: ANCHO MÍNIMO DE ZANJA

Profundidad de la zanja

La profundidad de la zanja está principalmente regida por los códigos o normas de construcción de cada región opaís. En términos generales, la profundidad mínima de instalación debe proteger a la tubería de los efectos de lacarga viva, y del congelamiento en aquellos lugares en que se den temperaturas muy bajas; asimismo, la profundidad máxima se establece de tal manera que no se dificulten las labores de mantenimiento y reparación ni la conexión denuevos servicios.

En la tabla 7.1, se muestran las dimensiones recomendables de profundidad y ancho de zanja para la instalación detuberías plásticas por presión.


CAPÍTULO 7: INSTALACIÓN DE TUBERÍAS PLÁSTICAS



TABLA 7.1: PROFUNDIDAD Y ANCHOS DE ZANJA RECOMENDADOS

* Para efectos de operación y mantenimiento.

En ocasiones especiales, las tuberías deben colocarse a profundidades menores o mayores del mínimo o máximo establecidos, respectivamente. En esos casos, se deben tomar las precauciones necesarias para que no seproduzcan daños por el efecto de la carga viva o por el peso del relleno.

En zonas rurales, o en aquellas donde no se vaya a presentar tránsito de vehículos pesados, puede aplicarse una profundidad mínima de 0,45 m para las tuberías de agua potable, tal como se indicó en la tabla anterior.

Si por alguna circunstancia no es posible cumplir los valores mínimos de profundidad recomendados, se deberáencamisar la tubería plástica con un tubo metálico, o bien, se podrá proteger con un encaje de concreto que alcanceuna resistencia a la compresión (f’c) no menor de 180 kg/cm2 a los 28 días.

Preparación del fondo de la zanja

El fondo de la zanja debe construirse para proveer un apoyo firme, estable y uniforme a todo lo largo de la instalación. Debe preverse una cuna para alojar cada una de las campanas de la tubería, con el propósito de lograr unacoplamiento y soporte adecuados, tal como se muestra en la figura 7.2.

FIGURA 7.2: PREPARACIÓN DE FONDO DE ZANJA

Tuberías menores de 100 mm (4”) que se instalen a poca profundidad (menos de 90 cm) y en zonas donde no existatránsito vehicular, no requieren de las cunas para las campanas.

Cualquier sobreexcavación que se produzca deberá rellenarse y compactarse a nivel del fondo de zanja, para garantizar un soporte firme a la tubería. Si el material del fondo de la excavación no es adecuado (arcillas expansivas,material orgánico, lodo, etc.), debe sustituirse con material de buena calidad. Los escombros y piedras angulosas o de gran tamaño deben removerse de la zanja, para asegurarse un colchón de suelo a todo alrededor dela tubería y accesorios.

En caso de presencia de agua en la zanja, esta deberá drenarse mediante bombas o cualquier otro medio aceptable, hasta que la tubería se haya instalado y el relleno haya alcanzado una altura suficiente para impedir laflotación de la tubería.

b) Instalación de la tubería

Tendido de los tubos

Para mayor facilidad en la instalación, se recomienda que las campanas se coloquen en sentido contrario al flujo delagua, como se indica en la figura 7.3, aun cuando el sentido del flujo no afecta el funcionamiento ni el hermetismode la tubería.

FIGURA 7.3: COLOCACIÓN DE TUBERÍAS

Antes de colocar cada tubo, es conveniente revisar su interior, a fin de eliminar cualquier objeto que pudiera ocasionar obstrucción en el conducto.

Acoplamiento de los tubos

Para diámetros hasta de 375 mm, no se requieren herramientas especiales, pues el acoplamiento se puede efectuar manualmente, o bien, utilizando un taco de madera y una barra para hacer palanca, tal como se muestra enla figura 7.4.

FIGURA 7.4: ACOPLE DE TUBERÍAS

Para el acople de tuberías mayores de 450 mm, es recomendable usar un tecle de una tonelada de capacidad y fajas de lona; no deben emplearse cadenas de acero, porque pueden dañar la tubería.

Para lograr una fácil inserción del tubo en la campana, debe utilizarse siempre lubricante AMANCO. Nunca debenusarse grasas extraídas del petróleo, ya que pueden dañar los empaques de hule. Siempre que sea posible, los tubosy conexiones deben acoplarse fuera de la zanja.





Rendimientos de instalación

En la tabla 7.2 se detallan los rendimientos promedio de tendido de tubería, sin interrupciones, de tubería de PVC.Estos rendimientos pueden incrementarse considerablemente si se cuenta con personal calificado.

TABLA 7.2: RENDIMIENTOS EN INSTALACIÓN DE TUBERÍA PVC*

c) AnclajesLos cambios de dirección en el trazado vertical y horizontal en las tuberías bajo presión, provocan esfuerzos adicionales que deben ser absorbidos por bloques de anclaje.

De ese modo, las curvas, tees, reducciones, tapones y tramos de gran inclinación, deben anclarse por medio de bloques de concreto, para impedir su desplazamiento por la acción del empuje, lo cual podría ocasionar el desacoplede las uniones con empaque de hule y la rotura de campanas a causa de esfuerzos flexionantes. Además, las válvulas deben apoyarse sobre bloques de concreto para que su peso no sea soportado por la tubería.

Es importante señalar que los anclajes deben colocarse siempre, aunque la tubería sea de campana con empaque dehule o cementada, ya que los esfuerzos se presentarán independientemente del tipo de tubería utilizada. La funcióndel anclaje es trasladar al terreno esos esfuerzos, para evitar la falla de las tuberías y de los accesorios.

La fuerza de empuje que se produce en las tuberías ante los cambios en el alineamiento, se calcula mediante la siguiente ecuación:

Ecuación 7.1

donde:R = fuerza de empuje, kgS = área interior del tubo, cm2

P = presión en la tubería, kg/cm2

αα = ángulo de deflexión, grados

*No incluye labores de relleno y compactación de zanja. Fuente: AMANCO

De esta manera, podemos calcular el área de apoyo necesaria del bloque de anclaje con el terreno para trasladar lafuerza de empuje, mediante la siguiente ecuación:

Ecuación 7.2

donde:A = superficie de apoyo, cm2

T = esfuerzo admisible en el terreno, kg/cm2

En la tabla 7.3 se indican valores promedio de esfuerzos admisibles del suelo, los cuales pueden usarse cuando elempuje se ejerce en sentido vertical. Para empuje horizontal, el esfuerzo admisible del terreno es aproximadamentela mitad de la resistencia en sentido vertical.

TABLA 7.3: ESFUERZOS ADMISIBLES EN EL TERRENO, T

La tabla 7.4 contiene las dimensiones mínimas de los anclajes, calculadas para una presión de 14 kg/cm2 (200 psi) ypara un esfuerzo admisible en el terreno de Th = 1 kg/cm2. En la figura 7.5, se muestran los detalles de anclajestípicos para los casos mencionados.

TABLA 7.4: DIMENSIONES DE ANCLAJES



Fuente: Manual de hidráulica, Azevedo Neto



d) Relleno de la zanjaEl relleno de la zanja debe realizarse luego de colocar la tubería, tan pronto como sea posible. De esta manera, se disminuye el riesgo de que la tubería sufra algún daño.

Igualmente, se evita que la zanja se inunde y se malogre el material de encamado, y que se desestabilicen los taludes.Por otra parte, al rellenar la zanja evitamos que los transeúntes puedan tener cualquier accidente.

Relleno en zona de protección del tubo

Las tuberías de PVC deben instalarse con un encamado apropiado, que provea un apoyo longitudinal uniforme debajo de la tubería. El material de relleno debe colocarse bajo los lados de la tubería, con el fin de lograr un soporte adecuado en la zona de acostillado o relleno lateral, tal como se indica en la figura 7.6.

El relleno inicial debe alcanzar por lo menos de 15 a 30 cm sobre la corona del tubo, para protegerlo del impacto y lavibración durante el relleno final si se utiliza equipo mecánico, según se observa en la figura siguiente.

FIGURA 7.6: RELLENO ZONA DE PROTECCIÓN DEL TUBO

El material de relleno debe colocarse en capas no mayores de 20 cm para lograr una compactación uniforme, y debealcanzarse una compactación del 95% de proctor estándar.

El material de relleno debe seleccionarse y colocarse con cuidado para no dañar la tubería. Se debe eliminar cualquierpiedra con tamaño mayor de 38 mm de diámetro, así como escombros o cualquier material con aristas vivas o filosas.

FIGURA 7.5: ANCLAJES TÍPICOS

Relleno final

Luego de colocar y compactar el material en la zona de protección del tubo, se debe continuar rellenando hasta elnivel de rasante, procurando que el material de relleno no tenga piedras grandes o escombros que dificulten la laborde compactación.

Deberá alcanzarse por lo menos el 90% de proctor estándar en zonas con tránsito vehicular. En áreas verdes o zonasdonde no transitan vehículos, el relleno puede efectuarse con volteo manual.

La figura 7.7 muestra el detalle de relleno final de la zanja.

FIGURA 7.7: RELLENO FINAL

La superficie final deberá restaurarse manteniendo las mismas características del pavimento original. Es muy importante que el material de reparación quede debidamente ligado al material existente, para evitar que en épocasde lluvia el tránsito vehicular provoque la exudación de finos hacia la superficie, ya que se generará socavación de laestructura de la carretera y una posible falla del pavimento.

e) Prueba de presiónEl propósito de la prueba de presión es comprobar que no hay fugas de agua en la línea o red y que el acoplamiento delos tubos se realizó en forma correcta.

Equipo necesario

Para efectuar la prueba, se requiere de una bomba hidráulica manual o de motor, equipada con un manómetro de capacidad apropiada, válvula de retención y tubería flexible, para acoplar la bomba a la tubería que se probará, comose muestra en la figura 7.8.





FIGURA 7.8: EQUIPO PARA PRUEBA DE PRESIÓN

Preparación de la prueba

Antes de realizar la prueba hidráulica, deben verificarse los siguientes aspectos:

1. Los anclajes deben estar construidos por lo menos tres días antes de la prueba.2. La tubería debe estar correctamente apoyada, y el relleno de la zanja debe ser parcial, compactado a una altura

mínima de 30 cm sobre la corona del tubo, para mantener la tubería en posición y evitar que la presión del agua la levante. Todas las juntas deben quedar visibles para comprobar su hermetismo.

3. Para tubería cementada, la prueba debe efectuarse por lo menos 24 horas después de realizada la última junta.4. Las válvulas de aire deben estar colocadas en los puntos adecuados.5. Los extremos del tramo por probar deben estar debidamente anclados, ya que en esos puntos el empuje es mayor.

Purga de aire en la tubería

Al llenar de agua una tubería vacía, una parte del aire que la ocupa puede quedar atrapada. Este aire, por su gran compresibilidad, puede ocasionar serios daños aunque la presión de prueba sea baja.

Por ello, el aire debe eliminarse mediante válvulas colocadas en los puntos más altos del tramo por probar.

El llenado de la tubería debe hacerse lentamente. Después de eliminar todo el aire, se procede a cerrar el suministrode agua y se aplica la presión de prueba.

Procedimiento

La prueba debe realizarse desde el punto más bajo del tramo por probar. Consta de dos etapas:

1. Llenado de la tubería con agua a muy baja presión (máximo 1 kg/cm2) y baja velocidad (máxima 0,6 m/s), lo cual tiene por objeto eliminar lentamente el aire del sistema y detectar las posibles fugas graves en la instalación.

2. Aumento de la presión hasta 1,5 veces la presión de diseño de la tubería, pero no menor que 15 psi ni superior a la presión de trabajo de la clase de la tubería. La presión debe medirse en el punto más bajo posible.

Durante los 15 minutos siguientes a la obtención de la presión de prueba, es posible observar una disminución en lalectura del manómetro, debido a la elasticidad de los tubos plásticos y al acomodamiento de los empaques de hule.

Una vez estabilizada la presión, es recomendable esperar unos quince minutos para volver al valor deseado, el cualdebe mantenerse por lo menos una hora continua.

Si no existen fugas y hay disminución en la presión, debe verificarse que el manómetro esté en buen estado y que nohaya fallas en la bomba o en la válvula de retención.

Para tubería CPVC, se debe realizar la prueba a una presión de 10,5 kg/cm2 (150 psi) durante 2 horas.

e) Lavado y desinfección de la tubería

Todas las tuberías de agua potable deben lavarse y desinfectarse antes de ponerlas en servicio, para evitar cualquierriesgo de contaminación.

Para el lavado de la tubería, se recomienda inyectar agua por un extremo, a una velocidad no menor de 0,8 m/s, y dejarabierto el extremo opuesto para remover y desalojar las posibles materias extrañas.

La desinfección puede realizarse de diversas maneras; una de las más sencillas y económicas es hacer circular unasolución de 50 mg/l de hipoclorito de sodio en agua. Por ningún motivo debe colocarse sodio o hipoclorito de calciosecos dentro de la tubería, ya que esto puede ocasionar una explosión al llenarse el conducto con agua.

f) Instalación de tubería aérea

En algunos casos, la tubería no puede colocarse de forma que quede soportada por una superficie continua, tal comocomo ocurre en instalaciones industriales y edificios, o pasos de río, en los que la tubería sólo está apoyada en algunospuntos.

En estos casos, la tubería trabaja como una viga continua y todo el peso, incluyendo el peso propio y el agua, se concentra en los puntos de apoyo. Por ello, los soportes deben diseñarse de manera que no provoquen concentraciones de esfuerzos que puedan dañar la tubería, y colocarse de modo que las deflexiones sean mínimas,tanto por estética como por la estabilidad de la tubería.

El soporte consiste en una abrazadera diseñada para permitir el deslizamiento axial de la tubería, y debe tener unancho mínimo de 5cm, tal como se muestra en la figura 7.9. Si el soporte es metálico o de algún otro material quepueda dañar al tubo plástico, debe colocarse una cinta de protección para evitar el roce entre la abrazadera y el tubo.

FIGURA 7.9: SOPORTE DE TUBERÍAS PLÁSTICAS





La tubería no debe soportar el peso de las válvulas; estas deben fijarse independientemente, para que los esfuerzos no se transmitan a la tubería.

En la tabla 7.5, se indica la distancia máxima entre soportes recomendada por AMANCO para instalaciones aéreas en posición horizontal, en líneas de conducción de fluidos a temperaturas menores de 23 ºC.

TABLA 7.5: DISTANCIA MÁXIMA ENTRE SOPORTES (centímetros)

* Para temperaturas mayores de 23 ºC consultar con el Departamento Técnico de AMANCO

** Tuberías CPVC a 82 ºC (180 ºF) Fuente: UNI-BELL

La tubería vertical debe anclarse debidamente para que su peso no sea sostenido por la tubería horizontal, con el finde evitar esfuerzos originados por momentos flexionantes y de torsión que pueden provocar severos daños a latubería y a los accesorios. En tramos verticales, se recomienda una distancia entre soportes 50% mayor que la utilizada en líneas horizontales.

7.2 INSTALACIÓN DE TUBERÍA PVC POR GRAVEDAD

a) Características de la zanjaLas zanjas deben excavarse de manera que se asegure que las paredes permanezcan estables bajo cualquier condición de trabajo. Debe tenerse en cuenta que, por lo general, las excavaciones para colocar tuberías para sistemasde alcantarillado sanitario y pluvial tienen mayores dimensiones que las de tuberías de agua por presión,principalmente en lo referente a profundidad.

Debe abrirse únicamente la longitud de zanja que pueda mantenerse bajo condiciones seguras y estables. El rellenode la zanja debe realizarse luego de colocar la tubería tan pronto como sea posible. De esta manera, se disminuye elriesgo de que la tubería sufra algún daño. Asimismo, se evita que la zanja se inunde y se dañe el material de encamado, y que se desestabilicen los taludes. Por otra parte, al rellenar la zanja evitamos que los transeúntes puedantener cualquier accidente.

Dado que, por lo general, las tuberías para sistemas por gravedad tienen diámetros mayores que los de las tuberíasde presión y la instalación se efectúa a mayores profundidades y anchos de zanja, se describirán más detalladamentelos pasos recomendados para su instalación y para relleno de la zanja.

En la figura 7.10, se indican las diferentes zonas que componen la sección transversal de la zanja, las cuales deben serbien identificadas durante el proceso de relleno con el fin de obtener los grados de compactación requeridos.

Forma de la zanja

Dependiendo de la estabilidad del suelo y de la profundidad a la que deba colocarse la tubería, las zanjas podrán hacerse con las configuraciones transversales que se muestran en la figura 7.11.

En profundidades mayores de 2,00 m y en suelos inestables, granulares o arenosos, AMANCO recomienda dar protección adicional a las paredes, tal como se observa en la figura 7.12, y disponer de una escalera para salida deemergencia cada 5,00 m.

Ancho mínimo de zanja

De acuerdo con las recomendaciones de la norma ASTM D2321 Instalación de tuberías termoplásticas para alcantarillado y otras aplicaciones por gravedad, el ancho mínimo de zanja debe ajustarse a lo indicado en la tabla 7.6.

Fundación

En aquellos casos en que el terreno sea muy inestable y no pueda proporcionar un apoyo adecuado a la tubería, sedebe excavar una profundidad adicional y luego rellenar con algún material de fundación apropiado.

Encamado

El encamado se requiere principalmente para dejar el fondo de la zanja a nivel. El material debe colocarse paraproveer un apoyo longitudinal uniforme y adecuado bajo la tubería. Por lo general, es suficiente una capa compactada de 100 a 150 mm. El material debe cumplir lo señalado en el Sistema de clasificación unificado de suelos (ASTM D2487).





FIGURA 7.10: SECCIÓN TRANSVERSAL TÍPICA DE ZANJA

En lugares que tengan material nativo de grano fino y en condiciones donde pueda ocurrir migración del material dela pared de la excavación, debe construirse una zanja ancha o utilizar material bien graduado, para eliminar los vacíos.

FIGURA 7.11: TIPOS DE ZANJA SEGÚN ESTABILIDAD DE PARED Y PROFUNDIDAD DE EXCAVACIÓN

FIGURA 7.12: PROTECCIÓN DE PAREDES DE ZANJA

TABLA 7.6: ANCHOS MÍNIMOS DE ZANJA



Fuente: ASTM



b) Colocación de tuberíaDeben seguirse las mismas recomendaciones indicadas en el apartado 7.1b de este capítulo.

c) Relleno de la zanjaRelleno lateral

El factor más importante que afecta el comportamiento de la tubería y su deflexión, es el tipo y la densidad del material empleado en el relleno lateral (acostillado).

El material debe colocarse en la parte inferior del costado del tubo, y compactarse hasta obtener el módulo de reacción E’ considerado en el diseño. Si se ha utilizado material granular en el encamado, puede emplearse tambiénpara el relleno lateral, teniendo en cuenta la posible migración de suelo nativo.

El relleno lateral se lleva hasta la línea media de la tubería.

En la figura 7.13a, se muestran pisones de cabeza angosta, muy útiles para lograr un buen acomodo y compactacióndel material a los lados del tubo. En la figura 7.13b se observa un pisón de cabeza plana usado para compactar entrelas paredes de la zanja y la tubería.

FIGURA 7.13: HERRAMIENTAS PARA COMPACTACIÓN MANUAL

Relleno inicialEsta es la porción del encaje de la tubería que se inicia en la línea media y se extiende cierta distancia sobre la corona del tubo, tratando de dejar una cobertura entre 15 y 30 cm. Dado que el soporte lateral que se obtiene porencima de la línea media es muy poco o nulo, se puede usar el mismo suelo nativo, a criterio del ingeniero de la obra.

Para el caso de tuberías instaladas bajo pavimentos flexibles a profundidades menores de un metro, se debe alcanzarun mínimo del 95% de la densidad proctor estándar desde el fondo de la zanja hasta la subrasante, para evitar dañosen la carretera producidos por la consolidación del material.

En la zona de relleno inicial, se emplea también el pisón de cabeza plana mostrado en la figura 7.13b.

Relleno final

El material utilizado en la operación de llenado final no necesita ser tan cuidadosamente seleccionado como en loscasos anteriores. Sin embargo, deben excluirse rocas o escombros que puedan dañar la tubería.

Bajo superficies de rodamiento, espaldones, parqueos, etc., el relleno final debe realizarse mediante el uso de equipomecánico de compactación. En campo abierto, jardines o espaldones amplios, el relleno se puede hacer por volteo,dejando que la densidad del material sea alcanzada por simple consolidación en el tiempo.

En la figura 7.14, se presenta el equipo mecánico recomendado para el relleno de la zanja.

a- Pisón de cabeza angosta para compactar el material

de relleno en la zona inferior del tubo

b- Pisón de cabeza plana paracompactar el material de rellenoentre la tubería y las paredes dela zanja, así como para el rellenoinicial

FIGURA 7.14: EQUIPO MECÁNICO PARA RELLENO DE ZANJA



Compactadora

Solo deberá usarse para el relleno final. No se recomienda su uso en las zonas de rellenolateral ni inicial, ya que podría causar daño a la tubería. Puede utilizarse también para lacompactación del encamado.

Es útil para compactar material granular (piedra quebrada o arena), perosolo deberá usarse para el relleno final. No se recomienda su empleo enlas zonas de relleno lateral ni inicial, ya que podría causar daño a la tubería.

Puede utilizarse también para la compactación del encamado.

Rodillos

Los rodillos son recomendados para compactar el material de relleno, principalmente en zanjas con anchos mayores de 1,50 m, asícomo en zanjas profundas o de gran longitud; pero solo deberán utilizarse en la zona de relleno final, a partir de un metro de recubrimiento, para no dañar la tubería.

Plancha vibratoria



7.3 SISTEMAS DE UNIÓN DE TUBERÍAS PVC DE AMANCO

AMANCO fabrica tuberías con dos diferentes sistemas de unión:

• Unión cementada• Unión con empaque de hule

a) Unión cementadaEste tipo de unión se utiliza principalmente en tuberías de diámetros menores de 75 mm, por su seguridad, facilidady rapidez de ejecución. Sin embargo, también se emplea en tuberías de diámetros mayores en instalaciones aéreas deedificios e industrias.

La tabla 7.7 detalla el rendimiento esperado del limpiador y del cemento. En la tabla 7.8, se indican los pasos porseguir para realizar correctamente una junta cementada.

TABLA 7.7: RENDIMIENTO DE LIMPIADOR Y CEMENTO



TABLA 7.8: PRÁCTICA RECOMENDADA PARA JUNTAS CEMENTADAS EN TUBERÍAS DE AMANCO



Otro aspecto muy importante en las tuberías con junta cementada es el tiempo de secado, para garantizar una fusióncompleta. En la tabla 7.9, se indican los tiempos mínimos recomendados para el secado de las juntas en PVC.

TABLA 7.9: TIEMPO MÍNIMO DE SECADO DE JUNTAS CEMENTADAS PVC (horas)

El tiempo de secado para tuberías de CPVC se detalla en la tabla siguiente.

TABLA 7.10: TIEMPO MÍNIMO DE SECADO DE JUNTAS CEMENTADAS CPVC (horas)



b) Unión con empaque de hule

Esta unión es del tipo de junta automática, es decir, aquella en que la unión se realiza mediante un simple enchufe dela espiga o extremo liso de un tubo en la campana del otro. El hermetismo de la junta se logra mediante un anillo dehule colocado dentro de la campana.

La junta automática consiste en un empaque de hule fabricado mediante el proceso de inyección y reforzado con unanillo de acero, colocado en planta mediante un proceso de fijación en caliente.

Este empaque queda completamente integrado y fijo en la tubería, con lo cual no existe riesgo de su pérdida o malacolocación al instalar la tubería en campo. Con ello, se evitan instalaciones defectuosas y costosas reparaciones.

Esta junta se utiliza tanto en tuberías para presión como en alcantarillado.

En la figura 7.15, se muestra la junta automática.

FIGURA 7.15: UNIÓN CON EMPAQUE EN TUBERÍAS DE AMANCO

En la tabla 7.11, se indica el procedimiento recomendado para realizar el acople de tuberías con la junta automática, yen la tabla 7.12 se especifica el rendimiento del lubricante AMANCO recomendado para esta junta.

TABLA 7.12: RENDIMIENTO DE LUBRICANTE AMANCO

Capítulo 7 INSTALACIÓN DE TUBERÍAS PLASTICAS


TABLA 7.11: GUÍA PARA REALIZAR JUNTASCON EMPAQUE EN TUBERÍAS DE AMANCO

Manual técnico

Capítulo 8INSTALACIÓN DE POZOS DE VISITA

CAPÍTULO 8: INSTALACIÓN DE POZOS DE VISITA


Este capítulo contiene recomendaciones generales para la instalación de pozos de visita de polietileno de AMANCO.

8.1 PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN

a) Preparación del pozo

1. Deben realizarse los cortes en la base del pozo, tantopara las tuberías de entrada como para las de salida. Labase tiene una guías en alto relieve para perforación delas entradas, según el diámetro y posición, así como unaextensión con los diferentes diámetros de salida previstos; por lo tanto, deberá cortarse en el punto deltamaño apropiado.

2. Una vez realizados los cortes, deberán colocarse losempaques para las entradas de tuberías, según losdiámetros de diseño.

3. El tubo de salida se conecta directamente sobre laprevista de la base. Si el tubo de salida es Novafort, sedebe colocar una adaptador de transición.

4. Para verificar que todos los elementos del pozo se ajustan apropiadamente, se recomienda preensamblarel conjunto fuera de la zanja.



b) Excavación5. La excavación debe tener un mínimo de 1,60 m y profundizar por lo menos 10 cm por debajo del nivel de la tubería.

c) Secciones típicas de excavación6. La configuración de la zanja debe realizarse en forma acorde con las condiciones de estabilidad de la pared y material del suelo, y de la profundidad de instalación, tal como se muestra en la figura 8.1.

FIGURA 8.1: SECCIONES TÍPICAS DE EXCAVACIÓN

d) Preparación de cama de apoyo

7. Se coloca una capa de 10 cm de espesor de material selecto, y se compacta a un mínimo de 90% proctor estándar.

Cama de apoyo

H=variable

1,60 m

a.Terreno estable b.Terreno inestable

c. Zanja profunda

Cama de apoyo



e) Montaje de base del pozo8. Se introduce la base a la excavación y se acopla con los tubos de entrada. Se debe verificar que estos hayan quedado debidamente colocados, para garantizar el hermetismo y la pendiente de diseño. También debe revisarseque la base esté bien nivelada. El piso tiene un gradiente apropiado para facilitar el flujo.

f) Conexión del tubo de salida

9. Se inserta el tubo de salida. Se verifica que el empaque se encuentre debidamente colocado y que el tubo haya penetrado lo necesario para lograr el sello hermético.

g) Relleno inicial

10. Se rellena con material selecto o nativo de buena calidad (ASTM D2487) todo el espacio entre el exterior del pozoy la pared de la zanja. Debe alcanzarse un mínimo de 90% de proctor estándar. Este relleno debe llevarse hasta el nivelde corona del tubo de salida.

Base del pozo

Tubo de salida

no inicial



h) Montaje de anillo elevador

11. Se aplica un cordón de silicón en el contorno superior de la base del pozo, para evitar filtraciones.

i) Relleno lateral

12. Se coloca el anillo elevador y se verifica que quede debidamente sentado en todo su perímetro. Debe revisarse quela pieza esté aplomada, para mantener la verticalidad y garantizar la estabilidad del pozo.

13. Se continúa con el relleno lateral, tal como se describió en el punto 10, hasta la mitad de la altura del anillo elevador.Se repite este paso si se requiere colocar varios anillos elevadores.

Anillo elevador

Relleno lateral



j) Montaje cono superior

14. Se aplica un cordón de silicón en el contorno superior del anillo elevador, para evitar filtraciones.

15. Se coloca el cono superior y se verifica que quede debidamente sentado en todo su perímetro. Se revisa que lapieza esté aplomada, para mantener la verticalidad y garantizar la estabilidad del pozo.

k) Relleno final

16. Se rellena, según se describe en el punto 10, llegando hasta 5 cm por debajo de la entrada del pozo, o hasta laaltura de subrasante en caso de instalación sujeta a cargas vivas H-20.

Cono superior

ono superior

5 cm



l) Acabado de la superficie

17. Cuando el pozo se instala en zonas con tránsito de vehículos, deberá colocarse una losa de 20 cm de espesor y 1,60 m de diámetro de concreto con una resistencia mínima f´c = 210 kg/cm2 (3000 psi) a los 28 días, tal como se observa en la figura 8.2.

FIGURA 8.2: ACABADO DE SUPERFICIE EN ZONAS CON TRÁNSITO VEHICULAR

A criterio del ingeniero de proyecto, podrá usarse acelerante de fraguado para el concreto y colocar refuerzo de aceroestructural en la losa de concreto.

En la figura 8.3, se muestra la recomendación de instalación para aquellos casos en que el pozo se instale en zonas queno están sujetas al tránsito vehicular, en zonas verdes o en áreas peatonales. Bastará colocar la tapadera plástica de polietileno, con un sobreborde de 5 cm.

FIGURA 8.3: ACABADO DE SUPERFICIE EN ZONAS SIN TRÁNSITO VEHICULAR

Aro y tapametálica paratráfico H-20

Pavimentorestaurado

20 cm

10 cm

Tapadera PE

5 cm



8.2 ANCLAJE ANTIFLOTACIÓN

En condiciones donde el nivel freático es muy alto, deberán tomarse las previsiones para evitar la flotación de laestructura del pozo.

Para balancear el empuje vertical, podrá colocarse un anillo de concreto en la base del pozo, sujetado con 10 pernosde acero inoxidable. El anillo de concreto soportará el peso del relleno sobre este, y junto con su peso contrarrestaráel empuje de flotación, tal como se aprecia en la figura siguiente.

FIGURA 8.4: CONTROL DE FLOTACIÓN DEL POZO

Para profundidades hasta de 3,00 m, podrá emplearse un anillo de concreto de 20 cm (8”) de espesor y 38 cm (15”)de ancho, como mínimo. Este anillo deberá colarse monolíticamente con la base de polietileno fuera de la zanja, einsertarse una vez que haya alcanzado la resistencia mínima para ser movilizado y para soportar las cargas de relleno.

8.3 POZOS CON CAÍDA

Para ajustarse a los niveles topográficos y de diseño, en algunos casos la altura de la tubería de entrada al pozo nocoincide con la altura de fondo, por lo que debe realizarse la caída con tubería y accesorios con el fin de dar continuidad al flujo, tal como se muestra en la figura siguiente. Pueden utilizarse anillos elevadores de 60 cm con carasplanas, para facilitar la instalación.

FIGURA 8.5: POZO CON CAÍDA

Nivelreático

Empuje

Manual técnico

Capítulo 9INSTALACIÓN DETANQUES DE POLIETILENO

CAPÍTULO 9: INSTALACIÓN DE TANQUES DE POLIETILENO


Este capítulo contiene recomendaciones generales para la instalación de tanques de polietileno de AMANCO, en susversiones de depósito para agua potable y de tanque séptico con capacidad nominal de 1200 litros.

9.1 DEPÓSITO PARA AGUA POTABLE

a) Selección del sitio1. Debe seleccionarse un suelo o piso firme y plano para la ubicación del depósito. Puede colocarse en azoteas, sobresuelo, elevado o enterrado.

FIGURA 9.1: OPCIONES PARA INSTALACIÓN DE DEPÓSITO DE AGUA AMANCO

En la figura 9.2, se muestra el esquema del depósito de agua y sus conexiones.

FIGURA 9.2: DEPÓSITO DE AGUA AMANCO

a) Azotea b) Elevado c) Superficial d) Enterrado

1

23

45

643

3

38

7

10

Componentes del kit

1- 1 adaptador macho de 3/4”

2- 1 reductor bushing liso 3/4” x 1/2”

3- 3 niples de 1/2”x1,25”

4- 2 adaptadores machos de 1/2”

5- 1 válvula check de bronce de 1/2”

6- 1 tee de 1/2”

7- 1 codo a 90º de 1/2”

8- 1 adaptador hembra de 1/2”

9- 1 válvula de flote de 1/2”

10- 1 tapón macho de 3/4”



En instalaciones sobre azoteas o elevadas, deberá verificarse que la estructura tenga capacidad para soportar el pesototal del tanque más el líquido.

En instalaciones sobre el suelo, se debe evitar su colocación sobre taludes verticales cerca de la casa o en taludesinestables. El talud debe estar protegido o tener un ángulo tal que garantice su estabilidad.

En instalaciones enterradas, se deben evitar terrenos con niveles freáticos altos o pantanosos, así como suelos con arcillas expansivas.

b) Conexiones2. Prepare el kit de instalación y revise que todos los elementos se encuentren en perfecto estado.3. Perfore los agujeros para las tuberías de entrada, salida ylimpieza, utilizando una broca sierra.4. Coloque los adaptadores macho y hembra, en los agujeros que se perforaron.5. Coloque la válvula de flote o boya.

c) Mantenimiento y limpieza6. En la salida de limpieza, coloque el tapón macho. Es recomendable instalar una válvula de compuerta, con sus respectivos adaptadores

d) Recomendaciones para instalación enterrada 7. El relleno lateral del tanque, una vez colocado en la excavación, debe realizarse por capas de 20 cm máximo deespesor, de preferencia con material selecto, como se muestra en la figura 9.3.

FIGURA 9.3: RELLENO LATERAL

Se recomienda llenar con el agua el depósito antes de efectuar el relleno, para evitar que se deforme durante la compactación del suelo.

Tanto el encamado como el relleno lateral, deberán alcanzar una densidad proctor estándar de 90%. La losa superiorde concreto sirve para proteger el depósito, pero no tiene capacidad para soportar el paso de vehículos; por lo tanto,deberá colocarse únicamente en zonas verdes o en áreas con tránsito peatonal.

Para la instalación del depósito en otras condiciones, se recomienda comunicarse con el Departamento Técnico de AMANCO.

Nota: no se muestran las conexiones.



9.2 TANQUE SÉPTICO

En la figura 9.4, se muestra el esquema completo del tanque séptico y sus aditamentos.

FIGURA 9.4: TANQUE SÉPTICO AMANCO

a) Selección del sitio

1. Debe seleccionarse un suelo o piso firme y plano para la ubicación del tanque.

2. Se debe realizar una excavación de 2,00 m x 1,70 m, como mínimo,con una profundidad máxima de 1,50 m.

b) Ajuste de nivel

3. Ajuste el nivel del fondo de la excavación de modo que la tubería de entrada coincida con la prevista del tanque.

Componentes del kit

1- 3 niples de 4”x 25 cm de PVC

2- 3 empaques de 4”

3- 2 tee de 4” PVC

4- 1 niple de 4” x 35 cm PVC

5- 1 tapón de 4” para registro de salida

1

1

1

2

22

3

3

4

5



c) Conexiones

4. Coloque en el tanque el empaque de entrada.

5. Inserte el tubo biselado de entrada y coloque la tee y niple PVC.

6. De igual manera, proceda a colocar el empaque en los orificios de salida, y luego a instalar la tee, y los respectivos niples.

7. Es recomendable colocar a la salida del tanque un tramo de tubería de PVC de 4” sin perforar.Después de ese punto, se debe proceder a colocar la tubería de drenaje en la longitud requerida, en función del tipo de suelo y de las personas servidas.



8. Colocar el empaque en el agujero sobre la Tee de salida y luego insertar el tapón para registro.

9. Una vez instalado el tanque séptico, se procede a colocar la tubería de drenaje Drenasep, para obtener una adecuada distribución del efluente en el campo de infiltración.

c) Relleno de excavación

10. Antes de efectuar el relleno de la excavación,llene con agua el tanque hasta el nivel de la boquilla de salida, para evitar que se deforme durante el proceso de compactación del relleno.

El relleno deberá hacerse en capas de 20 cm, con material nativo de buena calidad o materialselecto.

Tanto el encamado como el relleno lateral, deberán alcanzar una densidad proctor estándar de 90%. La losa superiorde concreto sirve para proteger el depósito, pero no tiene capacidad para soportar el paso de vehículos; por lo tanto, deberá colocarse únicamente en zonas verdes o en áreas con tránsito peatonal.

d) Mantenimiento y limpieza

11. Para garantizar el adecuado funcionamiento de la fosa séptica, se recomienda realizar una inspección visual de suinterior cada seis meses. Además, se debe limpiar por lo menos cada 12 meses para extraer los lodos, de manera queno se pierda la eficiencia del sistema.

Manual técnico

Capítulo 10TRANSPORTE,MANIPULACIÓN YALMACENAMIENTO


CAPÍTULO 10: TRANSPORTE, MANIPULACIÓN Y ALMACENAMIENTO

10.1 TRANSPORTE Y DESCARGA

Esta operación debe realizarse procurando que no se dañen los materiales. Los tubos de PVC normalmente miden 6 m de longitud, pero pueden fabricarse en otras longitudes, previo acuerdo entre fabricante y comprador.

La tubería se puede transportar en camiones abiertos o cerrados, por medio del ferrocarril o en contenedores; perosiempre debe colocarse sobre superficies planas, para evitar deformaciones o daños. Durante el transporte, no debecolocarse sobre la tubería ningún tipo de carga o material.

En la tabla 10.1, se indica la cantidad máxima de tubería que puede transportarse en un camión de 6,0 m de largo.

TABLA 10.1: CANTIDAD MÁXIMA DE TUBERÍA DE PVC QUE PUEDE TRANSPORTAR UN CAMIÓN DE 6,0 m (20 PIES)

*Tubos de 4,00 m de longitud Fuente: AMANCO

Con el objeto de aprovechar al máximo la capacidad del transporte, los tubos se pueden introducir unos dentro deotros, cuando sus diámetros lo permitan.

La altura de la estiba dentro del camión no debe ser mayor de 2,50 metros. Los tubos deben colocarse alternando lascampanas y las espigas, para lograr una mayor capacidad, un mejor acomodo y la estabilidad de la carga.

Cuando se transporte a largas distancias, y sobre todo en tiempo de calor, la carga debe protegerse y dejar un espacio entre la cubierta y los tubos, para permitir la circulación del aire, y así evitar deformaciones ocasionadaspor el peso de los tubos y la temperatura existente.

Las maniobras de carga y descarga deben efectuarse con sumo cuidado; los tubos no deben arrojarse al suelo, ni sersometidos a peso excesivo o a golpes. A pesar de que la tubería plástica es muy liviana, se recomienda que por lomenos dos personas se encarguen de esas operaciones, tal como se muestra en la figura 10.1, y con ayuda de equipomecánico si los tubos son de gran tamaño y mayor peso.



FIGURA 10.1: DESCARGA DE TUBERÍA

a) Descarga manual b) Descarga con equipo

En caso de cargas muy pesadas, lo aconsejable manejarlas con equipo mecánico, siempre que se utilicen elementos que no dañen las tuberías, tales como eslingas de nailon, y fajas de lona o de cuero. Nunca deben usarse cadenas de acero.

10.2 MANIPULACIÓN

Al igual que durante la carga y descarga, la manipulación de las tuberías dentro de las bodegas o sitios de almacenamiento debe efectuarse con cuidado. No deben arrastrarse ni golpearse contra el suelo o con herramientas,para evitar dañarlas.

Para el manejo de tuberías de diámetros grandes o para grupos de tuberías pequeñas, es recomendable que estaoperación la realicen dos personas, o bien, utilizar equipo mecánico.

10.3 ALMACENAMIENTO

El sitio escogido para el almacenamiento de la tubería debe tener una superficie nivelada y plana, libre de piedras. Lacolocación de la tubería podrá hacerse según las siguientes opciones:

a) Camas paralelasLa primera capa debe apoyarse sobre piezas de madera separadas como máximo 1,50 m, tal como se observa en lafigura 10.2. La altura de la pila o estiba no debe ser mayor de 2,00 m. Esta forma de almacenamiento es muy conveniente para lugares con espacio reducido pero donde se requiere acomodar la mayor cantidad posible.

FIGURA 10.2: CAMAS PARALELAS



b) Pila piramidalCuando se trate de poca cantidad de tubería, se puede utilizar la pila piramidal, la cual se muestra en la figura 10.3.

FIGURA 10.3: PILA PIRAMIDAL

c) Pila rectangular cruzadaSi se dispone de un amplio espacio y se requiere almacenar una gran cantidad de tubería, se puede emplear la pila rectangular cruzada que se muestra en la figura 10.4.

FIGURA 10.4: PILA RECTANGULAR CRUZADA

d) Almacenamiento a la intemperieCuando los tubos vayan a estar expuestos al sol durante más de 30 días, deben almacenarse bajo techo. No debencubrirse con lonas o polietileno, pues esto provoca un aumento de temperatura que puede causar deformaciones.Por ello, se recomienda un techado que permita una buena ventilación a la tubería, como se aprecia en la figura 10.5.

FIGURA 10.5: ALMACENAMIENTO A LA INTEMPERIE

Manual técnico

Capítulo 11GEOSINTÉTICOS


CAPÍTULO 11: GEOSINTÉTICOS

El uso de los geosintéticos en América Latina ha tenido en los últimos años un gran incremento, como respuesta auna necesidad que cada vez se hace más crítica en los proyectos de ingeniería: la ejecución de obras civiles con unaalta calidad técnica, buscando un equilibrio económico y disminuyendo el impacto ambiental con productos o sistemas que promuevan la protección al medio ambiente.

Dentro de la denominación genérica de los geosintéticos se encuentran aquellos materiales de deformabilidad apreciable, fabricados a base de materiales sintéticos, que poseen cualidades suficientes para proporcionar unamejoría sustancial en una o varias propiedades que se requieren en las obras de ingeniería y geotécnica.

La familia de los geosintéticos incluye los siguientes productos:

• Geotextiles (tejidos y no tejidos) • Geomallas (unidireccionales y bidireccionales)• Geodrenes• Bolsacretos • Geomembranas de polietileno y de PVC• Geoestructuras• Ecomatrix• Multimat

11.1 GEOTEXTILES

El geotextil se define como un material textil plano, permeable, polimérico (sintético o natural), que puede ser tejidoo no tejido y que se utiliza en contacto con el suelo (tierra, piedras, etc.) u otros materiales en ingeniería civil, para aplicaciones geotécnicas.

Los geotextiles son sistemas de refuerzo, separación, filtración y drenaje para la construcción de vías de todo tipo,terraplenes, muros de contención, repavimentación, y para la protecciónde materiales laminares como geomembranas.

Existen dos tipos de geotextiles, según su forma de fabricación:

Geotextiles tejidosSon aquellos formados por hilos entrecruzados en una máquina de tejer.

Geotextiles no tejidosEstán formados por fibras o filamentos superpuestos en forma laminar, yesta estructura se consolida por distintos sistemas, según cual sea elmétodo empleado para unir los filamentos o fibras.

El geotextil debe tener la resistencia y rigidez necesarias para su propiacolocación, así como la capacidad de deformación para compensar lastensiones aplicadas. En la figura 11.1 se muestran los diferentes tipos de geotextiles PAVCO de AMANCO.

FIGURA 11.1: GEOTEXTILES PAVCO DE AMANCO

a) Tejido b) No tejido



a) Funciones y campos de aplicación

El uso de los geotextiles tejidos y los no tejidos, en los diferentes campos de aplicación, se define mediante las funciones que van a desempeñar. En la mayoría de las aplicaciones, el geotextil puede cumplir simultáneamentevarias funciones, aunque siempre existirá una principal que determine la elección del tipo que deba utilizarse.

Sus principales funciones son:

SeparaciónConsiste en separar dos capas de suelo de diferentes propiedades físicas (granulometría, densidad, capacidad, etc.),para evitar permanentemente la mezcla de material.

RefuerzoEn esta función, se aprovecha el comportamiento de tracción del geotextil para mejorar las propiedades mecánicasde una capa de suelo, con el fin de controlar los esfuerzos tangenciales, tanto en la fase de construcción como en lade servicio.

DrenajeConsiste en la captación y conducción de fluidos y gases en el plano del geotextil. La efectividad del drenaje de un suelo dependerá de la capacidad de drenaje del geotextil empleado y del gradiente de las presiones alo largo del camino de evacuación del fluido. Para realizar satisfactoriamente el drenaje, el espesor debe ser suficienteal aumentar la tensión normal al plano de conducción. Además, el geotextil debe impedir el lavado o transporte de partículas finas, las cuales, al depositarse en él, reducen su permeabilidad horizontal; también, debegarantizar el transporte de agua en su plano sin ocasionar grandes pérdidas de presión.

FiltroEsta función impide el paso de determinadas partículas de suelo a través del geotextil, sin obstaculizar el paso de flu-idos o gases. El tamaño de las partículas por retener define el tamaño del poro del geotextil.

En estructuras como embalses, diques, muros, etc., con sistema de drenaje en la base, el geotextil se utiliza como filtro en los tubos de drenaje a fin de evitar el taponamiento de los orificios de drenaje de esos tubos.

ProtecciónPreviene o limita un posible deterioro de un sistema con geosintéticos. En embalses o rellenos sanitarios impermeabilizados con geosintéticos, este sistema se denomina pantalla impermeabilizante y está formado por elgeotextil y la geomembrana. El geotextil no tejido protege a la geomembrana de perforaciones o roturas, al formaruna barrera antipunzonante bajo la acción de la presión de la columna de agua o de los materiales que entran en contacto con la geomembrana, así como del paso del personal y maquinaria durante la construcción,mantenimiento, reparaciones, etc.

ImpermeabilizaciónEsta función se consigue mediante la impregnación del geotextil con asfalto u otro material impermeabilizante sintético.

b) VentajasLa utilización correcta de geotextiles en obras de ingeniería tiene las siguientes ventajas:

• Impiden la contaminación de los materiales seleccionados con el suelo natural.• Permiten la construcción de vías sobre suelos blandos y saturados.• Actúan como filtro al impedir el arrastre de material durante el flujo del agua.• Incrementan la vida útil de los pavimentos.• Reducen el programa de mantenimiento de vías.• Retardan la propagación de grietas del pavimento antiguo en la superficie.• Posibilitan la construcción de taludes con pendientes más inclinadas.• Disminuyen el costo total del proyecto, en comparación con técnicas convencionales.

• Contribuyen a disminuir la explotación de materiales no renovables.

11.2 GEOMALLAS

Las geomallas son sistemas de refuerzo para la construcción de vías, muros de contención y terraplenes y para el refuerzo de suelos blandos.

Existen dos tipos de geomallas AMANCO: las unidireccionales, fabricadas en polietileno de alta densidad, y las bidireccionales, fabricadas en polipropileno, tal como se muestran en la figura 11.2.

FIGURA 11.2: GEOMALLAS AMANCO

a) Unidireccional b) Bidireccional





11.3 GEODRENES

El geodrén PAVCO de AMANCO es un geocompuesto que combina las excelentes propiedades hidráulicas de los geotextiles no tejidos y las de las georredes, para obtener un sistema prefabricado de drenaje.

Existe también el geodrén con tubería de drenaje perforada, la cual se ensambla en la parte inferior del sistema, talcomo se observa en la figura 11.3.

FIGURA 11.3: GEODRÉN PAVCO DE AMANCO

El geodrén instalado en zanjas o trincheras permite captar y evacuar con alta eficiencia el agua subterránea contenida en todo tipo de suelos.

a) Campos de aplicaciónLos geodrenes PAVCO de AMANCO se utilizan en:

• Muros de contención en suelo reforzado• Terraplenes• Rellenos sanitarios• Campos deportivos• Vías urbanas y rurales• Presas y diques• Túneles• Sótanos y edificaciones

b) VentajasSus principales ventajas son:

• Tienen un alto rendimiento de instalación.• Los volúmenes de excavación son mínimos.• Disminuyen la explotación de materiales granulares no renovables, con lo cual se protege al medio ambiente.• Facilitan construcciones de sistemas de drenaje en suelos saturados que no presenten estabilidad durante la

excavación.• Poseen una mayor vida útil, ya que se les puede dar mantenimiento.• Representan la alternativa ideal para proyectos de difícil acceso o distantes de las fuentes de materiales.• Reducen drásticamente los volúmenes de excavación, transporte y disposición de materiales, comparados con los

sistemas tradicionales.



11.4 BOLSACRETOS

Son sistemas flexibles y permeables que se rellenan con concreto o mortero, para conformar estructuras de protección de riberas, construcción de espolones, diques y rompeolas, entre otras.

a) Campos de aplicaciónSe utilizan en:

• Estabilidad de taludes• Reparaciones estructurales• Estructuras hidráulicas• Pilares de puentes• Muros de contención• Protección de riberas• Rompeolas• Diques• Enrocados• Canales


• Son de fácil adaptación a superficies irregulares, ya que adquieren la forma del medio ambiente circundante.• Son resistentes al choque del agua en estructuras hidráulicas.• Reemplazan sistemas tradicionales de protección con gaviones, muros de contención, enrocados naturales

y bloques de concreto.• Pueden llenarse e instalarse bajo el agua.• Son fáciles de transportar y almacenar.

11.5 GEOMEMBRANAS

Las geomembranas son láminas o membranas con muy baja permeabilidad que se utilizan como sistemas de impermeabilización. Las geomembranas AMANCO de polietileno de alta densidad (HDPE) se utilizan en obras comoreservorios, canales, lagunas y rellenos sanitarios; y las de PVC, en cubierta de edificaciones, piscinas, tanques y en elsector agrícola.

a) Campos de aplicación

• Rellenos sanitarios• Recubiertos de canales y diques• Embalses• Lagunas de oxidación• Almacenamiento de agua potable• Recubrimiento de tanques y depósitos• Estanques• Piscinas de lodos• Lagos• Túneles• Control de suelos expansivos• Piscicultura• Minería• Control de filtración en presas de tierra• Reparaciones estructurales




• Poseen muy baja permeabilidad, con valores de 10–11 a 10-12 cm/s.

• Tienen alta durabilidad.• Son resistentes a la mayoría de líquidos peligrosos y de alta

resistencia química• Son resistentes a la radiación ultravioleta.• Son sistemas muy económicos, comparados con las

soluciones tradicionales de impermeabilización.• Protegen el medio ambiente, como barreras para el control

de infiltraciones de contaminantes en el subsuelo y en las fuentes de agua subterránea.

11.6 GEOESTRUCTURAS

Son sistemas que trabajan como estructuras de contención o de confinamiento para protecciones costeras y protección de riberas. Las geoestructuras PAVCO de AMANCO se fabrican a partir de un geotextil tejido de altaresistencia para soportar los esfuerzos de llenado y los causados por el impacto del agua en corrientes fuertes de ríosy oleaje del mar.

Su función es contener el material de relleno, como arena o material dragado, que se utiliza para la estructura de protección. Las dimensiones de la geoestructura, así como las propiedades mecánicas e hidráulicas del geotextil, sedeterminan según los requerimientos del proyecto, de acuerdo con un diseño específico para cada aplicación.

a) Campos de aplicación

• Protecciones costeras• Protecciones de riberas• Espolones• Rompeolas• Construcción de islas• Vías sobre humedales• Estructuras hidráulicas• Protección de pilares de puentes• Rellenos confinados• Diques• Encauces de ríos• Almacenamiento de lodos y material contaminado


• Se adaptan fácilmente a las condiciones del terreno.• Permiten disminuir la explotación de materiales no renovables.• Poseen alta resistencia a la tensión, al rasgado y al punzonamiento.• Son de fácil instalación y llenado.• Pueden llenarse e instalarse bajo el agua.• Se diseñan según los requerimientos del proyecto.• Permiten utilizar para su llenado material del sitio y el material dragado.• Son sistemas muy económicos, comparados con las soluciones tradicionales.• Permiten almacenar lodos y materiales contaminados, con lo que se protege al medio ambiente.



11.7 ECOMATRIX

Es un sistema de control de erosión para proteger de taludes y terraplenes. El Ecomatrix es un manto de tejido abierto diseñado para retener en su lugar las semillas y el suelo orgánico, hasta que crezca la vegetación.

Cumpliendo su función de retención, comienza el proceso de fotodegradación diferencial del Ecomatrix hastadegradarse en su totalidad, e integrarse al suelo circundante.

Este sistema protege la superficie del suelo de la erosión producida por eventos naturales como la lluvia y el viento,y a la vez ofrece sombrío parcial y almacenamiento de humedad y calor para favorecer el desarrollo de la vegetación.

a) Campos de aplicación• Restablecimiento de la vegetación de taludes• Terrenos inundables• Zanjas de drenaje• Canales• Fachada de muros de contención en suelo reforzado• Aplicación de bioingeniería


• Protege la superficie del suelo contra la erosión superficial.• Favorece el crecimiento de la vegetación.• No absorbe agua y, en condiciones saturadas, mantiene una alta resistencia y estabilidad dimensional.• Puede almacenarse a la intemperie y no se descompone.• El procedimiento de instalación es fácil. No requiere mano de obra calificada ni herramientas o equipos especiales.• En el proceso de fotodegradación, los segmentos degradados se incorporan al suelo y se vuelven parte de este.• Es un sistema muy económico.• El tamaño de la abertura provee estabilización a la superficie del suelo y, a la vez, protege las semillas y plantas en

las fases tempranas, críticas para el crecimiento.



11.8 MULTIMAT

Son geomantos para el control de erosión, diseñados para proteger y favorecer el crecimiento de la vegetación entaludes propensos a la erosión.

Son sistemas tridimensionales, compuestos por geomallas bidireccionales colocadas una sobre otra, unidas por unhilo de polipropileno de color negro.

La estructura tridimensional del Multimat protege la capa superficial del suelo y permite anclar las raíces de la vegetación colocada en el talud, con lo cual se logra una gran resistencia a la erosión provocada por la lluvia y el viento.

Las geomallas que conforman la estructura tridimensional del Multimat están protegidas contra los rayos UV con laadición de negro de humo o de estabilizantes UV y color verde; de esta forma, Multimat resiste el efecto de los rayosUV sin pérdida de las características mecánicas.

a) Campos de aplicación• Taludes• Terraplenes• Canales• Zanjas de drenaje• Márgenes de ríos y lagos• Muros de contención en suelo reforzado• Aplicaciones de bioingeniería


• Protege la superficie del suelo contra la erosión superficial.• Provee confinamiento y refuerzo superficial del suelo.• Favorece el crecimiento de la vegetación.• Posee una estructura tridimensional con alta resistencia, que minimiza la deformación durante la

colocación del suelo de cobertura, así como la elongación longitudinal cuando se utiliza en taludes altos y de gran inclinación.

• El procedimiento de instalación es fácil. No requiere mano de obra calificada ni herramientas o equipos especiales.

• Protege contra los rayos UV.• El tamaño de la abertura provee estabilización a la superficie del suelo y, a la vez, protege las semillas y plantas de

forma permanente.

Manual técnico

Capítulo 12TRATAMIENTO DEAGUAS RESIDUALESDOMÉSTICAS


CAPÍTULO 12: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS

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CAPÍTULO 12: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS


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Manual técnico

Capítulo 13DAÑOS EN TUBERÍAS DEPVC Y SU REPARACIÓN

CAPÍTULO13: DAÑOS EN TUBERÍAS DE PVC Y SU REPARACIÓN


13.1 PRINCIPALES CAUSAS DE DAÑOS EN TUBERÍAS

Es muy importante saber cuáles son las principales causas de daños en las tuberías, con el fin de evitar que se presenten en los nuevos sistemas que se construyan; pero también debemos conocer las acciones correctivas para su reparación.

Las principales causas de falla en las tuberías plásticas son las siguientes:

• Diseño inadecuado• Tuberías de mala calidad• Empleo de mano de obra no calificada• Falta de supervisión en la instalación• Mala operación• Falta de mantenimiento

a) Diseño inadecuado

Este tipo de problema puede inducir a la selección de una tubería de PVC con un espesor de pared insuficiente parasoportar los esfuerzos producidos, tanto por la presión hidrostática como por las cargas de relleno y las cargas vivas,lo cual lleva al material a un estado de carga indeseable que le puede producir su falla y su consiguiente ruptura.

b) Tuberías de mala calidad

El empleo de tuberías fabricadas sin controles de calidad, en las que no se puede garantizar la integridad del proceso de producción ni de la materia prima utilizada, es causa frecuente de daños, ya que las tuberías no logranalcanzar los valores de resistencia esperados y fallan al ser sometidas a los esfuerzos de diseño.

c) Empleo de mano de obra no calificada

Emplear personal que no ha sido entrenado en forma adecuada es un factor de riesgo que puede generar fallas en la instalación, las cuales llevarán, consecuentemente, a producir fugas en las tuberías. Este factor es también importantedesde el mismo proceso de fabricación de las tuberías.

d) Falta de supervisión en la instalación

En los trabajos de colocación de tuberías no basta tener mano de obra calificada. La supervisión siempre es necesariapara verificar y garantizar el cumplimiento de todas las recomendaciones y buenas prácticas de instalación.De esta manera, se evitan fallas que puedan ocasionar grandes gastos por concepto de reparación, así como contratiempos en el desarrollo de los proyectos.

e) Mala operación

Las malas prácticas de operación, como por ejemplo el cierre brusco de válvulas, pueden provocar sobrepresionesque pueden hacer fallar las tuberías al superarse su capacidad mecánica.

f) Falta de mantenimiento

Las tuberías de PVC no requieren ningún tipo de mantenimiento especial. Sin embargo, es importante verificar que,con el tiempo, no se haya perdido la capa de material de relleno de la zanja, pues al disminur el recubrimiento, lastuberías podrían sufrir daños a causa de cargas vivas o golpes, o bien, por el efecto de la radiación solar si están completamente descubiertas.

En la tabla 13.1, se presentan las diferentes causas y tipos de falla más frecuentes en las tuberías de PVC, así como lasmedidas preventivas. Asimismo, en las figuras 13.1 a 13.15 se ilustran los tipos de fallas descritos en esa tabla.



TABLA 13.1: PRINCIPALES CAUSAS DE DAÑOS EN TUBERÍAS DE PVC



TABLA 13.1: PRINCIPALES CAUSAS DE DAÑOS EN TUBERÍAS DE PVC (continuación)



FIGURA 13.1: FALLA POR GOLPE DE ARIETE

FIGURA 13.2: FALLA POR AIRE EN LA TUBERÍA

FIGURA 13.3: FALLA POR FLEXIÓN

FIGURA 13.4: DAÑO POR FALTA O FALLA DE ANCLAJES



FIGURA 13.5: DAÑO POR FALTA DE RELLENO O MALA COMPACTACIÓN

FIGURA 13.6: FALLA POR SOBREPRESIONES EN EL SISTEMA

FIGURA 13.7: DAÑOS OCASIONADOS POR GOLPES EN LA TUBERÍA

FIGURA 13.8: ANILLOS DE HULE MORDIDOS

a

FIGURA 13.9: FALLA POR EXCESIVA DEFLEXIÓN EN UNIONES

FIGURA 13.10: DAÑOS OCASIONADOS POR PIEDRAS EN LAS ZANJAS





FIGURA 13.11: FALLA POR EXPOSICIÓN A LA INTEMPERIE

FIGURA 13.12: DISMINUCIÓN DE RESISTENCIA POR AUMENTO EN LA TEMPERATURA

FIGURA 13.13: FALLA POR VIBRACIONES EN LA TUBERÍA

temperatura en ºC



FIGURA 13.14: FALLA POR INSTALACIÓN A TOPE

FIGURA 13.15: FALLA POR BOMBEO CÍCLICO

Marca tope

EspigaCámara de dilatación

CampanaLc

Lc0.8



13.2 REPARACIÓN DE TUBERÍAS DE PVC

La instalación adecuada de las tuberías de PVC y las buenas prácticas de operación son las mejores medidas de prevención de daños. Sin embargo, si se presenta la necesidad de efectuar reparaciones, se recomienda el uso de lasuniones de compresión o las de reparación que se muestran en la siguiente figura.

FIGURA 13.16: ACCESORIOS DE REPARACIÓN

Cuando el desperfecto o daño es menor de cinco centímetros, se usa una sola unión, la cual se coloca en la formaindicada en la siguiente figura.

FIGURA 13.17: PROCEDIMIENTO DE REPARACIÓN

Si el tramo de tubería dañado es mayor de cinco centímetros, se deben utilizar dos uniones y una sección de tubo delongitud apropiada, para efectuar dos juntas de acuerdo con las ilustraciones de la figura anterior. Se debe dejar unaseparación de 4 a 6 mm entre los extremos de los tubos acoplados, con el objeto de absorber posibles dilataciones del sistema.

En el anexo D, se incluyen consejos útiles para el uso adecuado de las tuberías y accesorios.

a) Unión de compresión b) Unión de reparación

Manual técnico

ANEXOS


ANEXO A

TABLA A.1: RESISTENCIA QUÍMICA DE LAS TUBERÍAS DE PVC

Los datos de esta tabla no deben tomarse como definitivos, si no únicamente para dar una idea aproximada. En caso de duda, deberárealizarse una prueba, poniendo en contacto una muestra de tubería con el líquido por manejar.

ANEXO A


TABLA A.1: RESISTENCIA QUÍMICA DE LAS TUBERÍAS DE PVC (continuación)



ANEXO A


Los datos de esta tabla no deben tomarse como definitivos, si no únicamente para dar una idea aproximada. En caso de duda, deberá realizarse unaprueba, poniendo en contacto una muestra de tubería con el líquido por manejar.

ANEXO A





ANEXO A

TABLA A.2: PROPIEDADES DE LAS TUBERÍAS DE PVC

ANEXO A


TABLA A.3: DEFLEXIONES CALCULADAS PARA TUBERÍA PVC

%∆y (DLKP + KW’) 100

Di 0.149PS + 0.061E’Di = diámetro interno del tubo, mDL = factor de retardo de deflexión (DL=1.0)K = constante de encamado = 0,1P = prisma de carga (presión del suelo) = wH / 10,000 en kgf/cm2

w = peso específico del suelo,= 2100kgf/m3

H = altura de relleno sobre la corona del tubo, mW’ = carga viva, kgf/cm2

E’ = módulo de elasticidad del material de la tubería, kgf/cm2

(E= 28 150 kgf/cm2 para PVC 1120)E’ = módulo de reacción de suelo, kgf/cm2

PS = rigidez de la tubería, kgf/cm2

=

* Influencia despreciable de carga viva / + No recomendable


ANEXO A

TABLA A.4: ESPECIFICACIONES DE TUBERÍA ASTM D-3034

TABLA A.5: ESPECIFICACIONES DE TUBERÍA NOVAFORT

TABLA A.6: ESPECIFICACIONES DE TUBERÍA NOVALOC

ANEXO A


TABLA A.7: ESPECIFICACIONES PARA TUBERÍA ASTM D-2241


ANEXO B

CONEXIONES PARA TUBERÍA DE PRESIÓN

Codo 90º liso Tee lisa Codo 90º roscado Tee roscada Codo 45º

Unión Adaptador macho Adaptador hembra Tapón hembra Válvula MIP

ANEXO B


CONEXIONES PARA TUBERÍA SANITARIA DWV

Adaptadorlimpieza

Unión Flanger sanitario Tapón limpieza Reducción

Codo 90º Yee Codo 45º Tee Codo espiga Tee reducida

ANEXO C


CONEXIONES PARA RIEGOMÓVIL

Adaptador hembra Adaptador macho Curva

Unión de reparación Te línea hembra Tapón macho

Porta aspersor


ANEXO D

CONSEJOS ÚTILESRECOMENDACIONES GENERALES PARA INSTALACIÓN

INSTRUCCIONES PARA REALIZAR JUNTAS CEMENTADAS

1. Hacer una inspección visual de la tubería y accesorios, para detectar posibles daños, como ovalamientos o fracturas2. Utilizar el cemento solvente adecuado para cada tubería, ya sea de PVC o CPVC3. Verificar que el extremo del tubo por unir tenga corte a escuadra (90º), que esté libre de rebabas y que tenga el

chaflán adecuado4. Una vez realizada la junta, de acuerdo con el procedimiento de la tabla 6.8, se debe revisar para detectar si existe

alguno de los siguientes problemas:

•Junta defectuosa por usar poco cemento solvente•Junta defectuosa por no cubrir el cemento solvente todo el perímetro•Junta defectuosa por exceso de cemento solvente

INSTRUCCIONES PARA REALIZAR JUNTAS ROSCADAS

1. Limpiar los hilos de la rosca del tubo con un cepillo de cerdas duras2. Colocar teflón en los hilos de rosca del tubo, comenzando en la segunda hilera y dando la vuelta de manera que el

teflón quede traslapado. Se deben cubrir todos los hilos, y la colocación del teflón debe hacerse en el sentido que indica la figura D.1.

3. Atornillar con la mano el accesorio en el tubo. Una vez que el accesorio no gire más, se debe socar usando una llave de correa de nailon, de modo que gire una vuelta adicional como máximo. Debe evitarse el uso de llaves de cañería porque pueden dañar el accesorio. Forzar el accesorio mediante giros adicionales, causa fracturas y distorsiones en las roscas.

FIGURA D.1: JUNTA ROSCADA

a) Aplicación de teflón b) Roscado de accesorio

ANEXO D


TRANSICIÓN DE METAL A PLÁSTICO

Al realizar transiciones de sistemas de tuberías metálicas a plásticas y viceversa, debemos buscar los mecanismos quenos garantizen continuidad y hermetismo en la junta.

1. Cuando la transición es entre tuberías de hierro galvanizado y PVC, lo más usual, rápido y económico son lasuniones de compresión, en tuberías de 12 a 62 mm, como se muestra en la figura D.2; o uniones de reparación paradiámetros mayores de 75 mm. Esto es posible porque el diámetro exterior de ambas tuberías es igual.

FIGURA D.2: UNIÓN DE COMPRESIÓN

Puede utilizarse también el adaptador hembra si el tubo de hierro galvanizado tiene rosca en su extremo. Sin embargo, es recomendable que el adaptador tenga un anillo metálico de refuerzo en su extremo con rosca, como seobserva en la figura D.3, para evitar que una fuerza excesiva al socar fracture la pieza.

FIGURA D.3: ADAPTADOR HEMBRA


ANEXO D

2. Cuando la transición deba realizarse entre tuberías de PVC y tuberías metálicas (hierro dúctil o hierro fundido), o decualquier otro material, de mismo diámetro nominal pero con diámetros exteriores diferentes, debe utilizarse unaunión mecánica flexible, tal como se muestra en la figura D.4.

FIGURA D.4: UNIÓN MECÁNICA FLEXIBLE

INSTALACIONES DOMICILIARIAS PARA AGUA POTABLE

1. En casas que tienen solo un cuarto de baño y un fregadero, se puede utilizar tubería de 12 mm de diámetro. En casas con dos o más cuartos de baño, el diámetro mínimo recomendado es 19 mm, o mayor si así lo indica el diseño.

2. Se recomienda diseñar el sistema domiciliario de manera que las tuberías formen un circuito cerrado, para obtener un mejor balance hidráulico de la red.

3. Debe existir al menos una llave de control (llave MIP) a la entrada de la red domiciliaria. En sistemas de mayor tamaño, se deben colocar llaves de control en sitios que permitan sacar de operación diferentes secciones sin tener que bloquear todo el sistema.

4. Todo aparato sanitario, fregadero, lavabo, etc., debe tener su propia llave de abasto.

5. Las tuberías de PVC para agua fría deben estar separadas al menos 5 cm de las de agua caliente CPVC.

6. Las velocidades de diseño deben ser las adecuadas, con el fin de evitar golpes de ariete en las tuberías.

INSTALACIONES DOMICILIARIAS PARA AGUAS NEGRAS

1. Utilizar siempre, por lo menos, los diámetros mínimos indicados en la tabla 3.7 para las tuberías de desagüe

2. Observar las pendientes mínimas de la tabla 3.8

3. Instalar sifones y trampas en los lugares adecuados, para evitar malos olores

4. No emplear CODOS de 90º ni TEES SANITARIAS en instalaciones o ramales horizontales, ya que estos son para instalaciones verticales. En su lugar, deben utilizarse YEES SANITARIAS o CODOS de 45º

5. Colocar adaptadores de limpieza, con sus respectivos tapones, en sustitución de las cajas de registro de concreto o mampostería

Manual Tecnico Tubosistemas AMANCO

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