p.2.0143.01 Drenajes Zonas Industriales

ESPECIFICACION TECNICA PARA PROYECTO DEOBRAS

DRENAJES EN ZONAS INDUSTRIALES

( DRAINS ON INDUSTRIAL ZONES )

P.2.0143.01

PRIMERA EDICIÓNMAYO 2001

SUBDIRECCION DE TECNOLOGIA Y DESARROLLO PROFESIONAL

UNIDAD DE NORMATIVIDAD TECNICA

Primera Edición P.2.0143.01:2001 UNT

1/43


P R E F A C I O

Pemex Exploración y Producción (PEP) en cumplimiento del decreto por el que se reforman, adicionan yderogan diversas disposiciones de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, publicado en el DiarioOficial de la Federación de fecha 20 de mayo de 1997 y con la facultad que le confiere la Ley deAdquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público y la Ley de Obras Públicas y ServiciosRelacionados con las Mismas, expide la presente especificación técnica, la cual aplica al diseño dedrenajes en zonas industriales.

Esta especificación se elabora tomando como base la segunda edición de la norma No. 2.143.01, emitida en1985, por Petróleos Mexicanos, de la que se llevó a cabo su revisión, adecuación y actualización, a fin deadaptarla a los requerimientos de Pemex Exploración y Producción.

En la elaboración de la especificación, participaron:

Subdirección de Región Norte

Subdirección de Región Sur

Subdirección de Región Marina Noreste

Subdirección de Región Marina Suroeste

Dirección Ejecutiva del Proyecto Cantarell

Dirección Ejecutiva del Programa Estratégico de Gas

Subdirección de Perforación y Mantenimiento de Pozos

Coordinación Ejecutiva de Estrategias de Exploración

Auditoría de Seguridad Industrial y Protección Ambiental

Subdirección de Planeación

Subdirección de Administración y Finanzas

Subdirección de Tecnología y Desarrollo Profesional

Unidad de Normatividad Técnica


2/43


INDICE DE CONTENIDO Página

0. Introducción.......................................................................... 3

1. Objetivo................................................................................. 3

2. Alcance………………………….……..…...………................ 3

3. Actualización......................................................................... 3

4. Campo de aplicación............................................................ 3

5. Referencias….……………...…………..…............................ 3

6. Definiciones.......................................................................... 4

7. Abreviaturas.......................................................................... 7

8. Generalidades...................................................................... 7

9. Diseño .................................................................................. 10

10. Sistemas de drenajes y alcantarillado.................................. 14

11. Requisitos de un sistema de drenaje y alcantarillado........... 15

12. Antecedentes para un sistema de drenaje y alcantarillado.. 23

13. Métodos de cálculo............................................................... 24

14. Criterios de diseño................................................................ 27

15. Materiales de construcción................................................... 29

16. Diseño estructural de tuberías.............................................. 35

17. Bibliografía............................................................................ 43

18. Concordancia con otras normas........................................... 43


3/43


0. Introducción.

Dentro de las principales actividades que se llevana cabo en Pemex Exploración y Producción (PEP),se encuentran el diseño, construcción, operación ymantenimiento de las instalaciones paraextracción, recolección, procesamiento primario,almacenamiento, medición y transporte dehidrocarburos, así como la adquisición demateriales y equipos requeridos para cumplir coneficiencia y eficacia los objetivos de la empresa. Envista de esto, es necesaria la participación de lasdiversas disciplinas de la ingeniería, lo queinvolucra diferencia de criterios.

Con el objeto de unificar criterios, aprovechar lasexperiencias dispersas, y conjuntar resultados delas investigaciones nacionales e internacionales,Pemex Exploración y Producción emite a través dela Unidad de Normatividad Técnica éstaespecificación con el objeto de determinar, losrequisitos necesarios para el diseño de drenajesen zonas industriales.

1. Objetivo.

Esta especificación establece los criterios dediseño, métodos de cálculo y materialesrecomendables para drenajes en zonasindustriales.

2. Alcance.

Este documento establece la clasificación,identificación y selección del tipo de drenajes deacuerdo al área de trabajo en plantas industrialesasí como los requisitos mínimos que se debenaplicar en el diseño de los mismos.

3. Actualización.

A las personas e instituciones que hagan uso deeste documento normativo técnico, se solicitacomuniquen por escrito las observaciones que

estimen pertinentes, dirigiendo su correspondenciaa:

Pemex Exploración y Producción.

Unidad de Normatividad Técnica.

Dirección: Bahía de Ballenas # 5, 9° piso.

Col. Verónica Anzures, México, D.F. C.P. 11300.

Teléfono directo: 55-45-20-35

Conmutador 57-22-25-00, ext. 3-80-80.

Fax: 3-26-54

E-mail: [email protected]

4. Campo de aplicación.

Este documento normativo aplica en todas lasáreas que elaboren Ingeniería de diseño paraPemex Exploración y Producción.

5. Referencias.

5.1 NOM-001-ECOL-1995 “Que establecelos limites máximos permisibles de contaminantesen las descargas de aguas residuales en aguas ybienes nacionales”.

5.2 NMX-B-006-1998 ”Varillas corrugadas ylisas de acero, procedentes de lingote o palanquillapara refuerzo de concreto”.

5.3 NMX-B-013-1946 “Alambre de aceropara usos generales”.

5.4 NMX-B-018-1988 “Varilla corrugada ylisa de acero, procedentes de riel para refuerzo deconcreto”.

5.5 NMX-B-032-1988 “Varillas corrugadas ylisas de acero, procedentes de eje para refuerzode concreto”.


4/43


5.6 NMX-B-253-1988“Alambre de aceroestirado en frío para refuerzo de concreto”.

5.7 NMX-B-290-1988 “Malla soldada dealambre liso de acero para refuerzo de concreto”.

5.8 NMX-B-294-1986 “Varillas corrugadas deacero, torcidas en frío, procedentes de lingote opalanquilla, para refuerzo de concreto”.

5.10 NMX-C-020-1981 “Concreto reforzado.-Tubos.- Especificaciones”.

5.11 NMX-C-039-1981 “Asbesto cemento-Tubo para alcantarillado.-Especificaciones”.

5.12 NMX-C-111-1988 “Concreto.-Agregados.- Especificaciones”.

5.13 NMX-C-116-1978 “Tubos de concreto.-Determinación de la resistencia a la compresiónpor el método de tres apoyos”.

5.14 NMX-C-414-ONNCCE-1999 “Cementoshidráulicos.- Especificaciones y métodos deprueba”.

5.15 NMX-E-216-SCFI-1994 “Tubos depolietileno de alta densidad (PEAD) para sistemasde alcantarillado.- Especificaciones”.

5.16 NMX-E-211/1-1999-SCFI “Tubos yconexiones.- Tubos de poli (cloruro de vinilo)(PVC) sin plastificante con junta hermética dematerial elastomerico, utilizado para sistemas dealcantarillado.- Especificaciones”.

5.17 NMX-E-222/1-1999-SCFI “Tubos yconexiones.- Tubos de poli (cloruro de vinilo)(PVC) sin plastificante de pared estructuradalongitudinalmente, con junta hermética de materialelastomerico, utilizado en sistemas dealcantarillado.- Especificaciones”.

5.18 NOM-002-ECOL-1996 “Que establecelos límites máximos permisibles de contaminantesen las descargas de aguas residuales a lossistemas de alcantarillado”.

5.19 NOM-003-ECOL-1997 “Que establecelos límites máximos permisibles de contaminantes

en las descargas de aguas residuales provenientesde la industria, actividades agro industriales deservicios y el tratamiento de aguas residuales a lossistemas de drenaje y alcantarillado”.

6. Definiciones.

Para los propósitos de esta especificación seestablecen las siguientes definiciones:

6.1 Area de efluentes.- Es el área destinadaa la recolección, tratamiento y disposición de lascorrientes de agua contaminadas que se generanen los centros de trabajo.

6.2 Boca de limpieza.- Es un accesorioabocinado que se coloca en los inicios o extremosmuertos de los ramales de drenaje, que se empleapara efectuar limpieza; en tramos rectos nomayores de 15 metros, puede sustituir a losregistros de limpieza.

6.3 Colector.- Es la tubería que recibe loslíquidos aportados por los troncales y los conducehacia los sistemas de tratamiento y emisores,según sean aguas provenientes de drenajesquímicos, aceitosos o pluviales.

6.4 Copa o caja de purga .- Elemento enforma de copa, embudo o caja, empleado pararecibir una o más purgas de recipientes u otrosequipos.

6.5 Drenaje .- Es el sistema formado por elconjunto de tuberías, válvulas y accesorios quesirven para colectar y desalojar líquidos dedesecho, incluye obras complementarias talescomo: los carcamos colectores, pozos de visita,fosas y registros entre otros.

6.6 Drenaje aceitoso.- Es el sistema que secolecta y desaloja todas las aguas no corrosivas,contaminadas con hidrocarburos.

6.7 Drenaje pluvial.- Es el sistema quecolecta y desaloja las aguas de lluvia de las callesy áreas pavimentadas, aguas de purgas de lastorres de enfriamiento, así como todas aquellas


5/43


aguas que no estén contaminadas conhidrocarburos, productos corrosivos o tóxicos.

6.8 Drenaje químico .- Es el sistema queutiliza para colectar y desalojar las aguasresiduales contaminadas con productos ácidos,alcalinos o tóxicos; sus materiales de construcciónno son afectados por estas substancias y sudiseño no permite la generación de emanacionesque afecten la salud de los trabajadores y/o elmedio ambiente.

6.9 Drenaje sanitario .- Es el sistema que seutiliza para desalojar las aguas negras y deservicio de los baños de oficinas, cuartos decontrol, talleres, almacenes y otras instalacionessimilares.

6.10 Desarenador .- Es la parte inferior de losregistros que permite la sedimentación de lossólidos arrastrados por el caudal.

6.11 Emisor .- Es la tubería o canal queconduce las aguas hacia el punto de descargafinal, sin recibir nuevas aportaciones.

6.12 Fosa de neutralización .- Es aquelladonde descarga el drenaje químico, su finalidad esla de neutralizar la acción de los ácidos y álcalis.

6.13 Ramal .- Es la tubería que capta los flujosprovenientes de, entre otros: copas de purga,equipos, coladeras y rejillas hacia las tuberíastroncales.

6.14 Reductor de flama. (Atajallama).- Es elaccesorio instalado en las rejillas de los registrosde drenajes, con objeto de reducir la altura de lasflamas en caso de incendio.

6.15 Registro de drenaje .- Obracomplementaria de un sistema de drenaje,consistente en un receptáculo con una o mástuberías de entrada y una salida, cuya función esla de captar y dirigir los líquidos, propiciando elbuen funcionamiento hidráulico del sistema. Susdimensiones son tales que permiten en algunoscasos la introducción de aparatos mecánicos y elacceso de personas.

6.16 Sello hidráulico.- Es generalmente, elarribo ahogado de una tubería de drenaje dentrode un registro. Se emplean principalmente enregistros de drenajes aceitosos y químicos y suprincipal función es la de evitar la conducción degases o la propagación de flama en casos deincendio.

6.17 Separador de agua-aceite (Trampa).-Instalación que aprovechando la separación delaceite y el agua debida a la diferencia dedensidades, permite el libre paso de esta ultima,reteniendo el aceite para su posteriorrecuperación.

6.18 Troncales.- Son las tuberías que seutilizan para conducir los líquidos recolectados porlos ramales hacia los colectores.

6.19 Tubería de cloruro de polivinilo (PVC).-Se elabora a partir de compuestos formulados,usando la resina de Cloruro de Vinilo polimerizada,como materia prima básica. A esta se mezclan enproporciones adecuadas, aditivos que permitentransformar este material en un producto terminadocon excelentes propiedades fisicoquimicas Lostubos y conexiones de (PVC) que se fabrican paratrabajar a presión se emplean para conducción deagua, para conducción de gas natural y gas L.P.en estado de vapor, en redes generales dedistribución. Los tubos y conexiones para trabajarsin presión incluyen las empleadas para conduciraguas de desecho domestico e industrial y paraalojar y proteger conductos eléctricos.

6.20 Tubería de concreto reforzado.-Conductos de sección circular, fabricados a basede cemento Portland, agregados minerales (arenay grava), agua y refuerzo metálico. En uno de susextremos un ensanchamiento formando unaembocadura que permite juntarlos, formando unatubería cuya superficie interior es continua yuniforme.

6.21 Tubería de asbesto-cemento.

Conducto cilíndrico elaborado de una mezclaintima y homogénea de fibras de asbesto,cementante hidráulico inorgánico y agua; con o sinadición de sílice, fabricados por cualquier procesoque cumpla con la Norma de Calidad NMX-C-039.La tubería de asbesto-cemento se emplea para


6/43


conducción de desechos domésticos y algunosindustriales, por gravedad y a la presiónatmosférica.

6.22 Tubería de concreto sin refuerzo.- Sonconductos de sección circular, fabricados a basede cemento Portland, agregados minerales (arena)y agua, sin refuerzo metálico. En uno de susextremos lleva un ensanchamiento cilíndricollamado campana, que se conecte con el extremodel tubo anterior, para formar una línea de tuberíacontinua.

a) Albañal (interior y exterior)

Conductos generalmente circulares (tubos) querecogen las aguas pluviales, sanitarias (negras yjabonosas), aceitosas, de desechos químicos, delavado de equipo, de contra-incendio, etc. Elalbañal puede ser interior, la cual es la partecomprendida dentro de las edificaciones y exteriora su prolongación hasta conectarse a las atarjeas.

El diámetro de estos tubos generalmente son de10 o 20 cm ser mayor según las necesidadesparticulares de cada caso. El tipo de tubo puedeser de barro vitrificado, concreto simple, concretoarmado, asbesto-cemento, fierro fundido, acero yplástico. Su uso debe estar supeditado a la clasede producto a evacuar.

b) Atarjea.

Conductos que van recogiendo las aportaciones delos albañales y en época de lluvias recogen elagua que se evacúa a través de las coladeras. Sulocalización en áreas habitacionales es por logeneral en el eje central de las calles, En el casode instalaciones industriales su localización debehacerse no al centro de la calle para evitarinterferencias en la operación de dichasinstalaciones.

Puede ser de dos tipos, simples o ramificados. Lossimples como su nombre lo indica es una solalínea y ramificada cuando a su vez forman una reden la que unos tramos reciben el gasto de otros: eneste caso el conducto central recibe el nombre deAtarjea principal o colectora y las concurrentesvienen a ser ramales, sub-ramales, tributarios, etc.

c) Interceptor.

Cuando por alguna razón hay necesidad deinterceptar y desviar parcial o totalmente el caudalde un colector y conducir su contenido a otroconducto.

d) Emisor.

Cuando el colector deja de recibir las aportacionesde las atarjeas y solo efectúa el papel de conductorhasta el sitio de descarga o desfogue de losdesechos, se designa con el nombre de colectorde descarga o Emisor. Este conducto por logeneral que da fuera de las zonas urbanizadas yen la mayoría de los casos este conducto circulares substituido por un canal.

e) Accesorios.

Todas las obras conexas localizadas a lo largo dela red de tuberías, tienen como finalidad su buenfuncionamiento hidráulico, su conservación ylimpieza. Dentro de estos se encuentran los pozosde visita, registros de limpieza, coladeras deguarnición, sifones invertidos, drenes, etc.

a) Pozos de registro de visita.

b) Registros de limpieza.

c) Coladera de guarnición.

d) Coladera de piso.

e) Trampas de grasa.

f) Caídas.

g) Lavaderos.

h) Sifones invertidos.

i) Vertederos.

j) Sub-drenes y drenes.

k) Copas.

f) Desf ogue.

Punto en donde el colector, interceptor o emisordescarga totalmente su contenido. En este casodicho lugar puede ser un río, lago, laguna, el mar,una planta de tratamiento o cualquier otro puntofijado o determinado con anterioridad.


7/43


Por lo que respecta al desfogue de los desechosindustriales, la red debe ser independiente dentrode la instalación y descargarse a una planta detratamiento o neutralización y una vez tratada sepuede conectar al colector de descarga

a) Fosa séptica.

b) A laguna de oxidación.

c) A río previo separador.

d) Al mar previo separador.

e) A pantano previo separador.

f) A red municipal.

g) A áreas de aereacion.

h) A fosas neutralizadoras.

g) Conexiones.

Las conexiones entre tuberías y en registros,deben ser siempre de un diámetro menor a unomayor; y dependiendo de sus dimensiones son aclave, a eje o plantilla, de acuerdo a con la tablaNo. 3.

7. Abreviaturas.

NOM Norma Oficial Mexicana.

NMX Norma Mexicana.

PEP Pemex Exploración y Producción.

8. Generalidades.

Clasificación de los drenajes.

8.1 Los drenajes se clasifican en cuatrotipos.

� Drenaje aceitoso.

� Drenaje pluvial.

� Drenaje químico.

� Drenaje sanitario.

8.2 Identificación de los drenajes.

La identificación en planos y físicamente en losregistros de los diversos tipos de drenajes debehacerse de acuerdo a la siguiente tabla.

Tabla No. 1 Código de identificación dedrenajes.

Tipo dedrenaje

letraColor de identifi cación

(especificación Pantone)

Aceitoso A Café 502d (146 C).

Pluvial P Azul seguridad (300 C).

Químico Q Naranja 200 (21 C).

sanitario S Negro 001 (Black C).

8.2.2 Además de lo anterior, se debe indicar elsentido de flujo de las corrientes mediante flechastanto en los planos, como marcadas sobre el pisoo la tapa de registro.

8.3 Tipo de drenaje por área.

A continuación se describen las características quedeben cumplir los drenajes en las áreasindustriales más comunes en los centros detrabajo.

8.3.1 Drenaje en las áreas operativas.

8.3.1.1 Deben contar con drenaje aceitoso,drenaje pluvial, sanitario y cuando se requiera, condrenaje químico.

8.3.1.2 Por razones de seguridad y protecciónambiental, los distintos tipos de drenaje deben serindependientes (segregados).

8.3.1.3 El drenaje aceitoso para las áreasoperativas, debe captar todos los derrames ypurgas de hidrocarburos para su recuperación.

8.3.1.4 Debe verificarse que cualquier descargaque se envíe al drenaje aceitoso, tenga latemperatura lo suficientemente baja para reducir lavaporización de hidrocarburos, por ejemplo:Purgas de desaladoras, calderas y tanques deexpansión súbita.


8/43


8.3.1.5 Las aguas negras provenientes de losservicios sanitarios, deben ser desalojadas através del drenaje sanitario hacia los sistemas dealcantarillado urbano, municipal o cuerposreceptores o bien, hacia una fosa séptica para sutratamiento y posterior disposición.

8.3.2 Drenaje en las áreas dealmacenamiento atmosférico.

8.3.2.1 Los tanques de almacenamiento debencontar con un dique o muro de contención, queimpida en caso de derrame del productoalmacenado, que este salga del área circundadapor el dique.

8.3.2.2 De acuerdo a cada instalación, los pisosde las áreas circundadas por los diques debentener suficientes zonas de escurrimiento conpendientes, parteaguas o canaletas que asegurenel correcto flujo de las aguas contenidas hacia losregistros (al menos uno) pluviales de captación.

8.3.2.3 Las áreas de almacenamientoatmosférico y específicamente las comprendidasdentro de los diques o muros de contención, debencontar con sistemas de drenaje pluvial y aceitosoindependientes, con sus correspondientes válvulasde bloqueo (tipo poste con bandera indicadora,mariposa, macho esférico, o compuerta convástago ascendente)colocadas fuera del dique ycon una clara indicación de posición: “ABIERTO-CERRADO”, así como la identificación con letrerosseñalando a que drenaje pertenece cada válvula.El sistema de válvulas debe permitir que sepuedan emplear selectivamente el drenaje pluvial oel aceitoso, según se requiera.

8.3.2.4 Debe existir por fuera del dique decontención y antes de las válvulas de bloqueo delos drenajes pluviales y aceitoso, una interconexióncon válvula entre otras dos tuberías que permitaderivar por gravedad, corrientes del drenaje pluvialhacia el aceitoso.

Esta válvula así como en las tuberías de descargade los drenajes pluvial y aceitoso de los diques decontención, deben encontrarse normalmentecerradas (condición que debe indicarse en campomediante letreros) y para su operación debeelaborarse un procedimiento especifico en cadacentro de trabajo.

8.3.2.5 El nivel de arrastre de la tubería deldrenaje pluvial, debe estar situado por encima delnivel de arrastre del ducto de drenaje aceitoso porlo menos una vez el diámetro de su tubería,medido a partir de la parte inferior del ducto deldrenaje pluvial.

8.3.2.6 Las purgas de los tanques atmosféricos,incluyendo los sistemas de drene de las cúpulasflotantes, deben descargar directamente en lascopas o registros conectados al drenaje aceitoso.

8.3.2.7 Los registros abiertos de captación deldrenaje aceitoso, deben estar rodeados de unsardinel o tener un brocal de la altura adecuadaque minimice la captación de agua de lluvia. Losregistros deben contar con tapas provistas deescotillas de inspección para reducir la entrada dematerial que pudiera azolvar o tapar el registro.

8.3.2.8 El patio interno de los diques decontención de cada tanque de almacenamientoatmosférico, debe contar como mínimo con unregistro de drenaje pluvial.

8.3.2.9 Los registros del drenaje pluvial en elpatio interno de los diques de contención, debencontar con sello hidráulico por lo menos en elregistro de drenaje anterior a la descarga en losramales o tuberías troncales.

8.3.3 Drenajes en las áreas de tanques dealmacenamiento a presión.

8.3.3.1 EL patio interior de cada dique decontención, tanto de tanques esféricos comohorizontales, deben contar con un canal de drenajepluvial (trinchera) que en un extremo descargue aun registro con sello hidráulico y posteriormente ala tubería troncal de drenaje pluvial, por medio deuna tubería de descarga que tenga integrada unaválvula de bloqueo.

8.3.3.2 La toma para operaciones de purga ymuestreo en tanques presurizados debe descargardirectamente en el registro del drenaje pluvialprovisto con sello hidráulico mencionado en elpárrafo anterior.8.3.3.3 La trinchera del drenaje pluvial debe serconstruida de concreto reforzado, cubierta conrejilla “Irving” en la longitud comprendida dentro del


9/43


dique de contención, con dimensiones ypendientes que garanticen la adecuadaconducción del fluido hacia el registro mencionado.

8.3.3.4 La ubicación del canal de drenaje(trinchera) y la pendiente del piso dentro de lospatios de tanques de almacenamiento a presióndeben ser tales, que cualquier liquido vertidodentro del dique fluya hacia el citado canalevitando su acumulación abajo de los recipientes.

8.3.4 Drenajes en áreas de equipostérmicos y plantas de tratamiento de agua.

8.3.4.1 El área de equipo térmico debe contarcon drenaje aceitoso y con drenaje pluvial,delimitándose las áreas tributarias de cada uno deellos por medio de una guarnición. El agua calientede las purgas no debe ser descargada al drenajeaceitoso.

8.3.4.2 Las zonas que reciben precipitaciónpluvial abundante, es necesario que seandelimitadas por guarniciones, su superficieúnicamente debe tener las pendientes yparteaguas adecuados que conduzcan el caudalhacia los registros apropiados.

8.3.4.3 Las purgas de los domos de calderasdeben ir a un tanque “separador instantáneo defases” y posteriormente al drenaje pluvial.

8.3.4.4. Las áreas de las plantas de tratamientode agua a base de desmineralización, y en generaltodas aquellas que manejan gran cantidad desólidos en sus agua crudas, deben tener undrenaje químico que maneje por separado tantolos productos ácidos como los alcalinos y se debecontar además con fosas de neutralización ysistemas de separación antes de enviar susefluentes con temperatura adecuada, al drenajeaceitoso.

8.3.4.5 Independientemente del sistema que seutilice para neutralizar las aguas residuales de lasplantas de tratamiento, estas podrán ser enviadasa tratamientos secundarios para su rehusó. Si noesta considerado el rehusó, los efluentes de lasfosas de neutralización se deben descargar aldrenaje aceitoso con un valor de pH entre 6.0 y8.0.

8.3.5 Drenajes en áreas de talleres.

8.3.5.1 El área de talleres debe contar condrenaje pluvial, sanitario y donde se requiera,aceitoso o químico.

8.3.5.2 En los talleres en donde se utilicensolventes o productos de limpieza para el lavadode equipos, o se derraman aceites, como lostalleres mecánico, de instrumentos, eléctrico ypintura, deben contar con una guarnición que limitedicha área, que descargara al drenaje aceitoso.

8.3.5.3 En los talleres de combustión interna, dereparación de equipo eléctrico, cambiadores decalor, maquinas herramientas o similares, lasrampas, fosas de servicio y en general, las áreasdestinadas a la neutralización y/o lavado deequipos o partes de los mismos, deben contar condrenaje sanitario, aceitoso y/o químico segúncorresponda.

8.3.6 Drenaje en áreas de laboratorios.

El área de trabajo de los laboratorios debe tenerdrenaje sanitario y drenaje químico, conectado ensu extremo a una fosa de neutralización quedescarga va a el drenaje aceitoso.

8.3.7 Drenaje en estaciones de compresióny generación de electricidad.

Las áreas de estaciones de compresión o degeneración eléctrica, deben contar con drenajeaceitoso.

8.3.8 Drenaje en áreas de pasos inferiores ytrincheras para tuberías (ajenos a casas debombas).

Cuando las condiciones de diseño lo permitan, lospasos inferiores y trincheras para tuberías quetransportan hidrocarburos deben contar condrenaje pluvial, cuyo flujo pueda ser derivado haciael sistema de tratamiento de efluentes en caso dedetectar una eventual contaminación.

8.3.9 Drenajes en casas de bombas.

Las casas de bombas deben contar con drenajessanitarios para los cuartos de control y áreas decambio de los trabajadores, con drenaje aceitoso


10/43


para sardineles de equipo, purgas, cobertizoprincipal y trincheras de tuberías y con drenajepluvial para las demás áreas.

9. Diseño.

9.1 Generalidades.

9.1.1 Para desalojar las aguas residuales delas áreas operativas dentro de los limites debatería deben considerarse por lo menos dosvertientes de descarga diferentes.

9.1.2 Los troncales se deben disponer enforma de peine, orientándose hacia los colectoresy conectados entre sí en los registros iniciales(cabeza de registro), por medio de un drenajeauxiliar con el propósito de que cuando el troncalsé obtruya, se drenen las áreas ahogadas porvasos comunicantes.

9.1.3 La profundidad mínima de la partesuperior de las tuberías de drenaje subterráneasdebe estar de acuerdo con las cargas aplicadas alterreno en cada caso, pero nunca ser menor de 40cm en áreas libres de rodamiento vehicular o de 60cm en áreas con rodamiento veicular, con respectoal nivel de piso terminado.

9.1.4 Las canalizaciones eléctricassubterráneas, “ahogadas” en concreto o rodeadasde tierra compactada, deben tener como mínimo10 y 30 cm de separación respectivamente, de lastuberías del drenaje subterráneo.

9.1.5 Ningún drenaje debe ser alojado bajocimentaciones de una construcción.

9.1.6 Si las plantas de tratamiento de efluenteso los sistemas de detectores de gases y mezclasexplosivas cuentan con elementos programables,se debe contar con programas de verificación ypruebas de funcionamiento, mantenimiento yactualización tecnológica para asegurar el correctodesempeño de estos.9.2 Para efectuar el diseño, calculo y dibujodel drenaje de una área industrial o habitacional,es necesario contar con un plano general del áreaen estudio a una escala que puede estar

comprendida de 1: 1000 a 1: 3000 donde seencuentre consignado lo siguiente:

a) Poligonal de apoyo del levantamientotopográfico; relacionándola con las coordenadasgeográficas del lugar, o las establecidasconvencionalmente para construcción en zonascon obra existente.

b) Nombre de los vértices.

c) Orientación astronómica de un lado de lapoligonal del área y como consecuencia losrumbos de cada uno de los lados de la poligonalenvolvente del área en estudio.

d) Longitud de cada uno de los lados de lapoligonal.

e) Curvas de nivel con equidistancia vertical acada 25 cm, cuando el terreno sea sensiblementeplano; a cada 50 cm cuando el terreno esteclasificado como lomerios y a cada 2 m cuando elterreno este clasificado montañoso. Relacionado aun banco de nivel (BN) preestablecido yreferenciado al nivel del mar.

f) De existir, indicar la localización de: arboles,posterias de líneas de conducción de corrienteeléctrica, telégrafo, teléfono e instalacionessubterráneas existentes, indicando para estasultimas características como: niveles de arrastre,pendiente, etc.

g) Vías de comunicación de acceso, tales comocalles, caminos, vías férreas, etc.

h) Croquis de localización general y su situacióncon respecto a la ciudad o población más cercana;así como los parteaguas que afecten por sucaptación la superficie por beneficiar.

i) Dirección de vientos dominantes y reinantescon frecuencia y velocidad.

j) Sitio de desfogue de las aguas pluviales ydesechos industriales, indicando los niveles.En el plano en cuestión se debe incluir un cuadrocon resumen de datos, incluyendo coordenadas delos vértices.


11/43


9.3 Teniendo el plano de conjunto con todoslos datos, enumerados anteriormente, se procedea la localización de las diferentes áreas dentro dela instalación, tales como:

a) Area de proceso servicios auxiliares ycomplementarias.

b) Area de almacenamiento.

c) Area administrativa.

d) Area habitacional en caso que se incluya, etc.

9.4 Habiendo hecho la planificación deconjunto, se procede a la planificación de detalles,con los datos de necesidades de la plantaindustrial, o área habitacional en estudio.Tratándose de un área habitacional, se localizanlas zonas de habitación propiamente, zonacomercial, zona recreativa, áreas verdes, etc.

Se fijan los aguales, procurando tener el mínimovolumen de terracerias (cortes y terraplenes),haciendo un anteproyecto de posición de cajas,registros, coladeras etc., así como el de losramales de la tubería para cada tipo de drenaje.

9.5 El diseñador debe realizar elanteproyecto de las redes de tubería y localizaciónde cajas, con el propósito de coordinar lassecciones de tubería y el diseño eléctrico a fin deevitar cruzamientos al mismo nivel. Debe darsepreferencia en cuanto a elevaciones y recorrido aeste tipo de tubería en relación con los demásductos ya que trabaja por gravedad y las tuberiasde proceso generalmente lo hacen a presión.

9.6 Se debe planificar las áreas de formade tener dos tipos de zonas.

a) Zonas “no inundables”, las cuales no debentener en ningún momento cantidades de agua quedificulten el transito y el movimiento de vehículos ypeatones, perjudicando la operación. Dichas áreasson calles de intercomunicación, estacionamiento,áreas de trabajo de las plantas de proceso, áreaadministrativa, etc.

b) Zonas “inundables”, en dondemomentáneamente y puede almacenar ciertacantidad de agua que se elimina posteriormente,

ya sea por la red de evacuaciones o porinfiltración, como por ejemplo en las áreas verdeso en ciertas áreas rojas (áreas cubiertas con grava,tezontle, etc.)

9.7 La división de las áreas en “inundables”y “no inundables”, tienen como objeto disminuir elcosto de la obra, aunque lo preferible es que elcaudal de aguas de lluvia fuera absorbido por lared de evacuaciones.

9.8 Siempre se debe suministrar un desagüerápido de las aguas pluviales, sobre todo cuando lainfiltración produzca cambios en el estado físico delos suelos, que puede afectar la cimentación de lasinstalaciones o provocar humedades perjudiciales.

9.9 Antes de hacer el anteproyecto de lasdiferentes redes de albañal, debe localizarsecuidadosamente y dibujarse sobre el planomaestro (de localización de equipo), todas lascimentaciones pequeñas y grandes de equipo, decolumnas y de las edificaciones: también debenindicarse la posición y cimentación de lascolumnas que forman los marcos de soporte paratubos o conjuntos de tuberías, postes dealumbrado, sistemas de agua contraincendio, etc.,los cuales sino son indicados, pueden resultarposteriormente interferencias con los sistemas dealbañales. Lo mismo puede decirse de cualquierinstalación eléctrica subterránea.

9.10 Conceptos generales para el diseño,cálculo y distribución de la tubería,alcantarillado y accesorios para los diferentestipos de drenaje.

9.10.1 Los lineamientos generales para eldiseño de los sistemas de drenaje y alcantarilladoson los siguientes:

9.10.1.1 Las líneas de drenaje se dimensionantomando como gasto de diseño (Q), elcorrespondiente a las necesidades futuras. Si elterreno es plano, el gradiente hidráulico (pendientehidráulica) de las líneas de drenaje que desfoguenaguas pluviales, se puede basar en la elevacióndel brocal de la alcantarilla de captación del área.El diámetro mínimo de las líneas de drenaje pluviales de 15 cm.


12/43


9.10.1.2 La velocidad mínima permisible es de0.75 m/s para los drenajes de aguas negras y de0.60 m/s para los demás drenajes. La máximavelocidad permisible es de 2.50 m/s. Cuando hayade esperarse cantidades importantes desedimentación o de lodos, la velocidad mínimapermisible es de 1.20 m/s.

9.10.1.3 La profundidad recomendable para laslíneas de drenaje es de 0.60 metros, en las zonasdonde no circulen vehículos. En las zonas decirculación de vehículos (calles, áreas deestacionamiento, caminos, etc.), la profundidad esla que exija la carga H-20 y bajo las vías deferrocarril el colchón será el necesario para lacarga Cooper E-70. Cuando por circunstanciasespeciales de niveles, no sea posible cumplir conlas profundidades mínimas especificadasanteriormente, sobre todo en las áreas decirculación de vehículos, se puede disminuir esta,siempre y cuando en dichas áreas se pongatubería con alta resistencia mecánica (fierrofundido, acero, etc.), o protegiendo la tubería conuna camisa o chaqueta.

9.10.2 Localización de alcantarillas.

Se debe proyectar en la red de drenaje; cajas,pozos de visita, etc., en los puntos siguientes:

a) En las uniones de tubería troncales.

b) En las puntas muertas de las líneas troncales.

c) En los cambios de dirección, de pendiente ode diámetro de la tubería.

d) En donde existan caídas.

e) En los cruces de calles.

f) En las uniones de ramales, subramales, etc.,con líneas troncales, cuando la longitud delramal, subramal, etc., exceda de 30 m.

9.10.3 Líneas de drenajes.

Las líneas de drenajes que sirvan a equipo, sedimensionan de acuerdo con el gasto provisto, conlos diámetros mínimos que se fijan a continuación:

a) Los drenes que sirven a una salida de equipo,con menos de 6.0 m de longitud; 10 cm dediámetro.

b) Los drenes que den servicio a dos o mássalidas de equipo o que tengan mas de 6.0 mde longitud; 15 cm de diámetro.

c) Cuando se utilice tubo de acero, asbesto-cemento plastico o de algún material especial,o de acero recubierto; para la recuperación dealgún líquido especial o cuando este tipo detubo este ahogado en concreto; el diámetromínimo es el especificado en los valoressiguientes:

• Los drenes que sirvan a una salida o quetengan menos de 5.0 m de longitud; 5 cm dediámetro.

• Los drenes que sirvan a dos o más salidas oque tengan más de 5.0 m de longitud; 10 cmde diámetro.

9.10.4 Sistema de drenaje de aguas negras.

Los drenajes de aguas negras deben conectar lasaguas de las instalaciones sanitarias deexcusados, lavabos, coladeras de piso de losedificios, etc.

9.10.4.1 Los gastos de diseño están especificadosen el subinciso 12.8.1 de esta especificación. Eldiámetro mínimo para las líneas troncales dedrenaje de aguas negras es de 15 cm.

9.10.4.2 No se debe descargar a este sistema dedrenaje, desechos ácidos, cáusticos, hidrocarburosni contaminantes similares.

9.10.4.3 Las aguas negras se deben descargar auna fosa séptica, o a una planta de tratamiento yfinalmente al sistema de drenaje municipal.

9.10.4.4 Cuando la descarga de las aguas negrasno sea posible hacerla al drenaje municipal; elefluente de la fosa séptica se debe descargar a uncampo de oxidación y pozo de absorción.

9.10.4.5 Las fosas sépticas que descarguen asistemas de drenajes industriales, deben tener unsello liquido de cuando menos 20 cm.


13/43


9.10.4.6 En los registros debe darse una caídamínima de 3 cm entre la plantilla del tubo deentrada y la plantilla del tubo de salida.

9.10.5 En las áreas de proceso:

9.10.5.1 Se deben construir cárcamos para eldrenaje de superficie.

9.10.5.2 Las líneas de drenaje se diseñan para lasuma de gastos de aguas pluviales y de proceso ode aguas contra incendio y de proceso, tomando elgasto mayor de los dos.

9.10.5.3 Las líneas de drenaje que salgan de lasáreas de proceso, deben tener cuando menos unpozo de visita sellado cerca de los límites de laplanta.

9.10.5.4 Los pozos de vista sellados deben tenertapas macizas y venteadas.

9.10.6 En las áreas generales de las plantas:

9.10.6.1 Se debe instalar cárcamos o cajas decaptación de área en número suficiente paramanejar el drenaje de superficie procedente de lasáreas sujetas a contaminación.

9.10.6.2 .Las líneas de drenaje se deben diseñarpara la suma de gastos de las aguas pluviales y deproceso o de las aguas contra incendio y deproceso, tomando el gasto mayor de los dos. Elgasto de las aguas pluviales y de proceso esacumulativo.

9.10.6.3 No sé deben incluir los volúmenescorrespondientes a las áreas que quedanencerradas dentro de los diques de tanques.

9.10.7 Areas en zonas de tanques.

Las aguas pluviales procedentes de las áreascomprendidas dentro de los diques de tanques sedeben colectar en uno o varios carcamos situadoscerca de los diques. El volumen de descarga secontrola mediante una válvula o compuertanormalmente cerrada, situada en el exterior deldique.

9.10.8 Pueden utilizarse cunetas pocoprofundas dentro de las áreas de proceso oadyacentes a ellas para la recolección de aguaspluviales y de contraincendio, la pendiente mínimarecomendable es de 0.002 m por metro de cunetasin revestir y de 0.001 m por metro de cunetasrevestidas. La profundidad mínima es de 7.5 cm yla máxima recomendable de 30 cm el anchomáximo de 1.5 m.

9.10.9 Los drenajes indicados en el subinciso9.10.7 deben descargar en un drenaje industrialexterior del dique. Si se proyectan sistemas dedrenajes independientes industriales y de aguaslimpias, se debe descargar a cualquiera de estossistemas.

9.10.10 El diámetro mínimo de las líneas dedrenaje de aguas pluviales es de 15 cm.

9.10.11 Sistemas de drenaje subterráneo y decanales para aguas limpias.

Los sistemas de aguas limpias recolectan lasaguas pluviales y las de contraincendio de lasáreas que ordinariamente no estas sujetas acontaminación.

9.10.11.1 No es necesario sellos líquidos para lospozos de visita o carcamos.

9.10.11.2 Se debe utilizar siempre que sea posiblelos lechos naturales de drenaje.

9.10.11.3 En el caso de proyectarse canales parala conducción de aguas limpias, estas deben sernormalmente de sección transversal trapezoidal,con un ancho mínimo de plantilla de 60 cm, lostaludes de 2 horizontal por 1 vertical; pero puedeser 1.5 horizontal y 1.0 vertical en el caso que hayalimitaciones de espacio y si lo permiten lascondiciones del terreno.

9.10.11.4 Se pueden utilizar canales en forma de Vpara ramales que no pasen de 60 m de longitud.Los taludes seran normalmente de 1.5 horizontal a1 vertical. La pendiente mínima para facilitar elescurrimiento es de 0.005 m por metro, laprofundidad mínima es de 15 cm y la máxima de60 cm.


14/43


10. Sistemas de drenaje y alcantarillado.

10.1 Se consideran básicamente divididosen dos grupos principales:

a) En zonas o áreas habitacionales.

b) En zonas o áreas industriales.

10.2 A la vez, se puede hacer otra subdivisióntanto en áreas habitacionales como en áreasindustriales.

a) Sistema separado

b) Sistema combinado

c) Sistema mixto.

Que consiste hacer en algunos casos unacombinación de los sistemas separados ycombinados.

10.3 Sistema separado.

10.3.1 Costa de dos o más redesindependientes, una que recoge las aguas negraspropiamente dichas y el agua pluvial que cae sobrelas azoteas y patios de las edificaciones, siendoeste gasto algunas veces considerable.

Otras redes que recogen exclusivamente las aguaspluviales que caen en la vía publica o en las callesde intercomunicación, parques, zonas verdes,estacionamientos, áreas de tanques, etc.

Las otras redes son con el objeto de recoger losdesechos de aguas aceitosas de casas debombas, purgas de tanques de almacenamiento,fugas de motores, torres, intercambiadores, áreasde tanques, etc. Para recolectar estas fugas, fugaso desperdicios aceitosos se hace usandocampanas de drenaje de extremo abiertocolocadas adyacente al equipo servido.

10.3.2 Durante los paros de las plantas paramantenimiento, revisiones, ampliaciones, pruebas,etc., estas campanas de drenaje se usan paradrenar agua de los equipos que puedan adquirirlapara pruebas hidrostática etc; también las bombasy compresoras deben estar provistas concampanas de drenaje de extremo abierto,localizadas en los extremos de sus bases.

10.3.3 El drenaje de las áreas con pavimento osin pavimento, adyacentes a tanques dealmacenamiento, torres, intercambiadores de calor,bombas, compresores y todo equipo que dreneaceite, en forma considerable, deben desviarse alos albañales de aguas aceitosas.

10.3.4 En este caso se permite tener un tramo oárea donde el sistema seria combinado (aguapluvial y agua aceitosa) hasta un lugar en dondese coloque una válvula para desviar el drenaje aun tanque separador de aceites o trampa de grasa.

10.3.5 El albañal de agua aceitosa como unsistema separado, debe ser conectado a unseparador de aceite.

10.3.6 La cantidad de agua contra incendio porevacuar, proveniente de los hidrantes, debeestimarse a partir de los diagramas o planosmaestros en donde vienen localizados los equipos.Se debe realizar un estudio comparativo entre elvolumen a evacuar de agua pluvial y la de contraincendio y de acuerdo con el mayor gasto, debediseñarse la tubería.

10.3.7 Además de las redes indicadasanteriormente hay que considerar el albañal deproductos químicos (ácidos o alcalinos) el cualdebe diseñarse para colectar desechos de aguafuertemente contaminantes de productos químicoscorrosivos, consecuencia de la operación de unaplanta de proceso, tales como derrames, fuga,purgas y drenaje de válvulas en bombas y equiposde proceso.

10.3.8 Los drenajes grandes de torres y tanquesconviene hacerlo por medio de cajas de tabique,concreto u otro material a prueba de ácido, oprotegidos por un material anticorrosivo.

10.3.9 En las áreas en donde haya derrame deproductos ácidos deben protegerse y limitarse conuna guarnición y además, tanto el pavimento deesas superficies como la guarnición, debenprotegerse con productos resistentes a los ácidos,o productos alcalinos, esto es conveniente en casode derrame de productos ácidos dentro de esasáreas para confinarlo y colectarlo o encauzarlo alalbañal de productos ácidos.


15/43


10.3.10 Los drenajes de productos químicos yasean ácidos o alcalinos, consecuencia de laoperación de una planta industrial de proceso, sedeben hacer en redes separadas, las cuales debendescargar a tanques o sitios para su neutralizacióno tratamiento.

11. Requisitos de un sist ema de drenaje yalcantarillado.

11.1 Los requisitos que debe satisfacer unsistema de drenaje y alcantarillado son:

11.1.1 Localización adecuada.

11.1.1.1 Para hacer una localización adecuadadel sistema de drenaje y alcantarillado de una áreaindustrial o una zona habitacional, se debe tomaren cuenta: la topografía del área en estudio, laurbanización, la profundidad a que debedesplantarse la tubería de drenaje en relación conel proyecto de la tubería de proceso y el deconducción de productos, los ductos eléctricos ylas cimentaciones para evitar que hayainterferencias al mismo nivel. También para lalocalización de la tubería en elevación se debetomar en cuenta el sitio de desfogue. La topografíadel área es básica, tanto para la localización delas diferentes instalaciones, como para la red dedrenajes: en donde siempre se debe seguir lapendiente del terreno, tanto para facilitar el drenajesuperficial, como para evitar que la tubería seprofundice.

11.1.1.2 De acuerdo con el recorrido de la tubería,las trazas aceptables son:

a) En forma de abanico.- Adecuado para terrenoplano en donde los colectores de gran longitud noconvengan, teniendo que proyectarse loscolectores que converjan, a un lugar central,formando un abanico. Los puntos de interconexióndeben localizarse donde la pendiente lo permita(Ver figura No. 1).

b) En forma de bayoneta.- Propio para loslugares cuyas condiciones topográficas son muyaccidentadas. En este caso las atarjeas vancambiando de dirección en cada crucero, con elobjeto de irse adaptando al terreno. y haynecesidad de efectuar lavados (Ver figura No. 2).

c) En forma de peine.- la disposición en peine sepresenta cuando un colector recibe lasaportaciones de las atarjeas por un solo lado. Estaforma es adecuada en lugares donde se requiereun pronto desalojamiento, dejando sus aguas enun colector el cual a su vez desfoga a otro colectorprincipal; este tipo es recomendable en zonas depoca pendiente (Ver figura No. 3).

d) En forma de doble peine.- Cuando un colectores alimentado por ambos lados formando elcolector el lomo de peine. También se utiliza enlugares de poca pendiente (Ver figura No, 4).

e) En forma ramificada.- es aquella en que susramales parten del extremo del área por drenar,siguiendo la topografía del terreno másconveniente en donde el colector recibe lasaportaciones de ramales y subramales (Ver figuraNo. 5).

f) En forma radial.- este sistema es empleadoen urbanizaciones en que su planificación es deltipo radial o cuando las condiciones topográficas loameriten como por ejemplo en una ladera de uncerro o en una cuenca, obteniéndose de estamanera la traza de la red colectora en forma radial,dando formas circulares que concurren a un puntode desfogue (ver figura no. 6).

11.1.1.3 Dentro de los factores que debentomarse en cuenta para una buena localización esel punto escogido u obligado como desfogue, paraque converjan a el todos los ramales de tubería ytratar de evitar recorridos innecesarios para evitarmayor excavación, mayor numero de cajasregistro, y mayor longitud de tubo. En casoextremo se recurre al bombeo para eldesalojamiento de las aguas, pero siempre debeevitarse esta solución.

Colector

subramal

Ramal

Ramal

Ramal

Figura No. 1.- Red colectora en abanico.

Figura No. 2.- Red colectora en bayoneta

subramal

subramal

Tributario

Tributario

Ramal

Ramal

Colector


17/43


Colector

Colector

RA

MA

L

RA

MA

L

RA

MA

L

RA

MA

L

RA

MA

L

Figura No. 3.- Red colectora en peine.R

AM

AL

RA

MA

L

Figura No. 4.- Red colectora en doble peine


18/43


11.1.2 Seguridad en la eliminación.

La eliminación de las aguas pluviales, sanitarias(negras y jabonosas), etc., debe hacerse lo máspronto posible del área por drenar y procurando nocausar molestias y peligros sobre todo con losdesechos químicos. Por lo tanto, aún cuando lasaguas negras tardan algunas horas en entrar en

franca descomposición, es preciso alejarlas tanpronto se produzcan, así como los desechosquímicos resultado de la operación de unainstalación industrial. Esto debe hacerse por logeneral mediante conductos cerrados (tubos) paraevitar a la vista las aguas sucias y a la vezresguardar a la atmósfera de gases nocivos y

Colector

Subramal

Subramal

Colector

Trib

utar

ioFigura No. 5.-Red colectora en forma ramificada

Ramal

Subramal

Ram

al

Ram

al

Figura No. 6.- Red colectora en forma radial


19/43


contaminaciones en los lugares por donde pasanlos conductos.

Para que la eliminación de las aguas de desechosea segura, la red debe satisfacer además lossiguientes requisitos.

11.1.2.1 Velocidad.

a) Con el objeto de que las materias sólidas quellevan en suspensión las aguas de desecho no sedepositen en los conductos, además que estosdepósitos pueden producir gases tóxicos eirritantes perjudiciales a la salud por lo que esnecesario una velocidad mínima de escurrimientode las aguas de desecho.

b) Los sistemas de tuberías para drenaje, sedeben proyectar para comportarse como canalesabiertos, y no bajo presión, aunque en ocasionespueden ir llenas.

c) Por experiencias se ha llegado a la conclusiónque la velocidad con la cual no se sedimentan lasmaterias sólidas en suspensión en las aguas dedesecho, tales como la arena fina u otra materiasedimentable. Dicha velocidad mínima requeridaes de 0.005 m/s. Por consiguiente, la pendientemínima admisible es por ello, la que produzca estavelocidad cuando la tubería se encuentretrabajando, pero si la topografía del terreno lopermite deben darse pendientes mayores.

d) En el sistema de tuberías y alcantarillado conaguas de lluvia, se requieren mayores velocidadesque en las aguas negras, debido a la presencia dearena gruesa, gravas, cascajo, etc., que arrastranlas aguas en áreas descubiertas. En este caso lavelocidad mínima admisible es de 0.75 m/s, peroconviene llegar a 0.90 m/s.

e) Debido al carácter abrasivo de los materialessólidos, debe evitarse que la velocidad deescurrimiento sea excesivamente alta,considerándose como valor limite superior 3.0 m/s.

f) En terrenos muy planos, donde es difícil dar lapendiente mínima, se tiene la tendencia a empleartuberías de mayor diámetro debido a que puedenutilizarse con pendientes más reducidas. Sinembargo, aún cuando puedan proyectarse laslíneas de tuberías con pendientes bajas, la

velocidad mínima debe ser la especificadaanteriormente, siendo dichas pendientes lasanotadas a continuación, en función del diámetrode la tubería y el coeficiente de rugosidad (n=0.013).

Tabla No. 4 Pendiente mínima.

Diámetro del tubo (cm) Pendiente mínima (%)10 1.2015 0.6020 0.4025 0.3030 0.2235 0.1645 0.1260 0.08

g) No es recomendable emplear tubos de mayordiámetro, ya que se reduce el radio hidráulico (r), ycon ello la velocidad. Por consiguiente debenemplearse siempre tubos de las menoresdimensiones posibles. Los valores dados en latabla anterior fueron calculados por medio de lasfórmulas de Manning y de Chezy. A continuacionse muestra la formula de Manning para canalesabiertos

v =2/13/21

srn

Para aplicar a tubos, se tiene la formula siguiente:

v = 2/13/2393.0

sdn

La formula de Chezy es: v = c rS

en donde C =

r

ns

ns

++

++

00155.0231

100155.023

donde:

v = velocidad media (m/s.).

r = radio hidráulico (m) y cuyo valor es igual al áreatransversal de la sección entre el perímetromojado.


20/43


s = pendiente hidráulica.

n = coeficiente de rugosidad de la superficieinterior del tubo.

C = coeficiente cuyo valor esta dado por la formulaanterior.

d = diámetro del tubo.

11.1.2.2 Ventilación.

Una ventilación adecuada es necesaria para evitarla acumulación de gases explosivos y corrosivosque se producen por la putrefacción de la materiaorgánica de las aguas negras o de los desperdiciosindustriales.

Dichos gases deben eliminarse a través deperforaciones hechas en las tapas de los registrosde visita, cajas de limpieza, etc., o ponerleventilación adecuada a las líneas.

11.1.2.3 Impermeabilidad.

Todas las aguas de desecho tanto industrialescomo negras, deben conducirse de manera que nocausen contaminaciones en el manto freatico o alugares por donde van pasando las tuberías paraevitar esto debe seleccionarse la tubería adecuadacomo: barro vitrificado, concreto, concreto armado,asbesto-cemento, fierro fundido, acero y en el casode desechos industriales corrosivos se empleatubería de plástico, fibra de vidrio y resina epoxica,tubo metálico con recubrimiento especial con

resinas fenolicas o tubo metálico conporcelanizado interior que resista la acción delproducto de desecho.

En la impermeabilidad de la red también debeconsiderarse el agua de infiltración para su mejorfuncionamiento hidráulico. Para calcular lacantidad de agua que se infiltra se deben tomar encuenta los siguientes factores:

a) El cuidado y supervisión que se tenga en laconstrucción.

b) Profundidad del manto freático.

c) Tipo de suelo.

d) Diámetro de la tubería.

e) Tipo de tubería.

11.1.2.4 Capacidad suficiente.

El sistema de drenaje y alcantarillado debeproyectarse con la capacidad suficiente paradesalojar el volumen total de aguas y desechosindustriales. Además se deben tomar en cuenta lasposibles ampliaciones y dejar preparaciones.

11.1.2.5 Resistencia en la construcción.

El sistema de drenaje y alcantarillado debe ser losuficientemente fuerte para resistir los esfuerzos aque va estar expuesto, tanto internos comoexternos, antes y después de la construcción.

Tabla No. 2Valores de (n) según Horton para usarse en la formula de Manning en tuberías.

Condiciones de las paredesTipo de tubo

Perfectas Buenas Regulares MalasTubería fierro forjado negro comercial 0.012 0.013 0.014 0.015

Tubería fierro forjado galvanizado comercial. 0.013 0.014 0.015 0.017

Tubería de latón o vidrio. 0.009 0.010 0.011 0.013

Tubería de acero remachado en espiral. 0.013 0.015 0.017 0.017

Tubería de barro vitrificado. 0.010 0.013 0.015 0.017

Tubos comunes de barro para drenajes. 0.011 0.012 0.014 0.017

Tubería de concreto. 0.012 0.013 0.015 0.016

Tubería de asbesto-cemento. 0.009 0.011 0.013

Tubería de cemento pulido. 0.010 0.011 0.012 0.013


21/43


En el calculo de resistencia para elegir el tipo deconducto adecuado y la forma apropiada hay queconsiderar:

a) Cargas externas: Resistencia del suelo,empuje de los terrenos naturales, las cargasmuertas y vivas sobre los conductos,representadas por el relleno de tierra que loscubre y las presiones transmitidas por eltransito en las áreas de circulación oestacionamiento de vehículos.

b) Cargas internas: El movimiento y presión delagua, de existir, y las fluctuaciones del gastoque puede hacer trabajar los conductos comocanal o como tubo forzado.

11.1.2.6 Facilidad de inspección y limpieza.

Las obras complementarias requieren para lainspección y limpieza del sistema deben tener lasuficiente amplitud para facilitar la introducción deaparatos mecánicos y el acceso de personas queayuden a limpiar y desazolvar la red en cualquiertramo del sistema proyectado. Generalmente estasobras complementarias deben localizarse en todocruzamiento, cambio de pendiente, cambio dediámetro, etc., y su espaciamiento entre sí estasupeditado a las condiciones especiales de cadaproyecto. De una manera general las distancias alas que se localizan los accesorios (coladeras,pozos de visita, etc.,) se hace en función deldiámetro de la tubería:

Para tubos hasta de 30 cm de diámetro a cada 30m; de 30 a 50 cm de diámetro a cada 50 m y paramayores de 50 cm de diámetro, las obrasaccesorias se colocan a distancias de 70 m.

11.2 Partes componentes de un sistema dealcantarillado.

11.2.1 Todo sistema de drenaje y alcantarilladodebe estar constituido por las siguientes partes:

11.2.1.1 Tubería:

f) Albañal (interior y exterior)

Conductos generalmente circulares (tubos) querecogen las aguas pluviales, sanitarias (negras y

jabonosas), aceitosas, de desechos químicos, delavado de equipo, de contra-incendio, etc. Elalbañal puede ser interior, la cual es la partecomprendida dentro de las edificaciones y exteriora su prolongación hasta conectarse a las atarjeas.

El diámetro de estos tubos generalmente son de10 o 20 cm ser mayor según las necesidadesparticulares de cada caso. El tipo de tubo puedeser de barro vitrificado, concreto simple, concretoarmado, asbesto-cemento, fierro fundido, acero yplástico. Su uso debe estar supeditado a la clasede producto a evacuar.

g) Atarjea.

Conductos que van recogiendo las aportaciones delos albañales y en época de lluvias recogen elagua que se evacúa a través de las coladeras. Sulocalización en áreas habitacionales es por logeneral en el eje central de las calles, En el casode instalaciones industriales su localización debehacerse no al centro de la calle para evitarinterferencias en la operación de dichasinstalaciones.

Puede ser de dos tipos, simples o ramificados. Lossimples como su nombre lo indica es una solalínea y ramificada cuando a su vez forman una reden la que unos tramos reciben el gasto de otros: eneste caso el conducto central recibe el nombre deAtarjea principal o colectora y las concurrentesvienen a ser ramales, sub-ramales, tributarios, etc.

h) Interceptor.

Cuando por alguna razón hay necesidad deinterceptar y desviar parcial o totalmente el caudalde un colector y conducir su contenido a otroconducto.

i) Emisor.

Cuando el colector deja de recibir las aportacionesde las atarjeas y solo efectúa el papel de conductorhasta el sitio de descarga o desfogue de losdesechos, se designa con el nombre de colectorde descarga o Emisor. Este conducto por logeneral que da fuera de las zonas urbanizadas yen la mayoría de los casos este conducto circulares substituido por un canal.


22/43


f) Accesorios.

Todas las obras conexas localizadas a lo largo dela red de tuberías, tienen como finalidad su buenfuncionamiento hidráulico, su conservación ylimpieza. Dentro de estos se encuentran los pozosde visita, registros de limpieza, coladeras deguarnición, sifones invertidos, drenes, etc.

h) Pozos de registro de visita.

i) Registros de limpieza.

j) Coladera de guarnición.

k) Coladera de piso.

l) Trampas de grasa.

m) Caídas.

n) Lavaderos.

o) Sifones invertidos.

p) Vertederos.

q) Sub-drenes y drenes.

r) Copas.

g) Desf ogue.

Punto en donde el colector, interceptor o emisordescarga totalmente su contenido. En este casodicho lugar puede ser un río, lago, laguna, el mar,

una planta de tratamiento o cualquier otro puntofijado o determinado con anterioridad.

Por lo que respecta al desfogue de los desechosindustriales, la red debe ser independiente dentrode la instalación y descargarse a una planta detratamiento o neutralización y una vez tratada sepuede conectar al colector de descarga

i) Fosa séptica.

j) A laguna de oxidación.

k) A río, previo separador.

l) Al mar, previo separador.

m) A pantano, previo separador.

n) A red municipal.

o) A áreas de aereacion.

p) A fosas neutralizadoras.

11.2.2 Conexiones.

Las conexiones entre tuberías y en registros,deben ser siempre de un diámetro menor a unomayor; y dependiendo de sus dimensiones son aclave, a eje o plantilla, de acuerdo a con la tablaNo. 3.

Tabla No. 3 Conexiones.

Diámetro(cm) 25 30 38 45 60 76 91 107 122

25 P PEC PEC EC EC C C C C30 P PEC PEC EC EC C C C38 P PEC PEC EC EC C C45 P PEC PEC EC EC C60 P PEC PEC EC EC76 P PEC PEC EC91 P PEC PEC

107 P PEC122 P

P= Conexión Plantilla con Plantilla (ver figura 7).E= Conexión Eje con Eje (ver figura 7).C= Conexión Clave con Clave (ver figura 7).

En los “Registros de Caída” la altura máxima entre plantillas de conductos es de 1.5 m.


23/43


11.2.3 Sellos hidráulicos.

Deben colocarse en los registros indicados en elproyecto tales como:

a) En el primer registro a la salida de los diquescircundantes a los tanques dealmacenamiento.

b) En el primer registro a la salida de la casa debombas.

c) En el primer registro a la salida de trincherasque recolectan agua aceitosa.

d) Ultimo registro antes de entregar el caudal dedesechos al separador de aceites.

e) Primer registro después del separador deaceite.

Los sellos se pueden formar dentro de los registroscon codos de 90 grados o “Y” es de fierro fundido ycolocados en tal forma que queden ahogados 15cm abajo del nivel de arrastre del tubo de salida.

12. Antecedentes para un sistema dedrenaje y alcantarillado.

12.1 Básicamente se pueden dividir en dospartes principales.

a) En zonas habitacionales.

1.- Clave con clave

2.- Eje con eje

3.- Plantilla conplantilla

Figura No. 7 Diferentes tipos de conexión de albañales a líneas subramales, ramales o troncales


24/43


b) En zonas industriales.

12.2 En el caso de áreas habitacionales parapersonal obrero y técnico de plantas industriales,se puede conocer un dato especifico de poblaciónen función del numero de obreros y técnicos queoperan dicha planta dato con el cual podemoscalcular la población futura.

12.2.1 Volumen de aguas negras:

El gasto de aguas negras se calcula tomandocomo base él numero y el tipo de las instalacionessanitarias, y el volumen de agua a considerar esde 125 Lts, por persona y por turno.

12.2.2 Volumen de agua contra incendio.

El las líneas de drenaje que están sujetas a recibircargas de agua contra incendio se utilizaran lossiguientes datos de diseño.

a) 2000 lts/min. hasta el primer registro.

b) 1000 lts/min. para cada registro subsecuente.

c) 3800 lts/min. como máximo para un ramal.

d) 7600 lts/min. como máximo para una líneatroncal.

12.3 Drenaje aceitoso.

Los volúmenes colectados por el drenaje aceitoso,deben conducirse a los sistemas de tratamiento deefluentes que permitan la recuperación dehidrocarburos y que las aguas residuales cumplancon los limites máximos permisibles decontaminantes de acuerdo con la NOM–001-ECOL, NOM–002-ECOL y NOM–003-ECOL.

12.4 Drenaje pluvial.

Las aguas de drenaje pluvial pueden enviarsefuera del centro de trabajo siempre y cuando ladescarga no rebase los limites máximospermisibles de contaminantes de acuerdo con lasnormas NOM-001-ECOL, NOM-002-ECOL y NOM-003-ECOL; en caso contrario deben enviarse afosas de retención para su tratamiento yneutralización.

En caso de incendio o derrame de hidrocarburos,la válvula del drenaje pluvial debe mantenersecerrada, canalizando y dosificando posteriormenteel flujo a través del drenaje aceitoso.

En las operaciones de purgado de tanques, laválvula del drenaje pluvial debe mantenerseinvariablemente cerrada y se abrirá la válvula delaceitoso, para dosificar el purgado yposteriormente se debe volver a cerrar; lasdescargas de las purgas deben ser visibles.

En los centros de trabajo donde se justifique, ladescarga del drenaje pluvial debe contar condetectores de gases y mezclas explosivas quefuncionen de manera continua y alarmen en casode existir contaminación del agua conhidrocarburos, antes de su desalojo por el emisor.

12.5 Drenaje químico.

Las aguas de los drenajes químicos deben serneutralizadas y/o tratadas antes de ser vertidas aldrenaje aceitoso.

No deben mezclarse en los drenajes las aguasresiduales que contengan sustancias quereaccionen en forma violenta o formen compuestospeligrosos.

12.6 Drenaje sanitario.

Las aguas negras deben ser tratadas antes de serenviadas a los cuerpos receptores o bien, puedenser enviadas a los sistemas de alcantarilladourbano o municipal, siempre y cuando cumplancon los limites máximos de contaminantespermitidos por las normas NOM–01-ECOL, NOM–002-ECOL y NOM–003-ECOL.

Antes de su tratamiento, no se deben unir drenajesde aguas negras con el drenaje pluvial.

13. Métodos de calculo.

13.1 El cálculo de una red de drenaje yalcantarillado básicamente consiste en desalojarun determinado caudal de agua, el cual estaexpresado por la siguiente ecuación.


25/43


Q = CAi

En donde el caudal de agua a desalojar es igual alproducto del área (A) por la intensidad máxima delluvia (i): afectado por el coeficiente deimpermeabilidad o escurrimiento (C). Esta fórmulano se debe utilizar para calcular la capacidad delos conductos ya que no considera el fenomeno deconcentración de las aguas, o sea que no toda elagua de lluvia que cae al mismo tiempo sobre unazona se concentra en el conducto que la evacuar:

13.2 Todos los conceptos enlistados acontinuación se deben considerar en el análisis ycálculo de una red de drenaje y alcantarillado.

13.2.1 Cantidad e intensidad de las lluvias.El primer dato que se debe conocer para el estudiodel drenaje superficial, es la cantidad de agua quecae en el área en estudio en forma de lluvia, quese mide en milímetros de altura.

La relación entre la cantidad de agua a evacuar yla cantidad de agua de lluvia, se denomina“coeficiente de escurrimiento”, y tiene los valoresmedios deducidos de la experiencia, los cuales seindican en la tabla No. 4.

13.2.2 Para calcular la cantidad de agua adesaguar, el diseñador debe emplear cualesquierade los siguientes procedimientos.

a) Procedimiento Acional Americano.

b) Métodos empíricos.

c) Métodos racionales.

d) Procedimiento Gráfico Alemán.

En cualesquiera de estos procedimientos lacantidad calculada de agua de lluvia a desaguaresta en función directa de:

a) Del área a desaguar expresada en hectáreas.

b) De la intensidad, duración y cantidad de laslluvias, cuyo valor se deduce de un análisis delos datos pluviometricos.

c) De la frecuencia de las precipitaciones.

d) Del máximo caudal.

e) Del coeficiente de escurrimiento.

f) De la inclinación de la superficie.

Del estado de la zona a desaguar.

13.2.2.1 Procedimiento racional americano.

Este procedimiento de calculo esta basado en elhecho de que la lluvia, cuando más intensa es, esmenor su duración, es decir, que la intensidad esuna función del tiempo, siendo su expresiónmatemática:

3600AIR

Q =

en donde:

Q =Caudal o gasto a desaguar (lts/seg.).

Tabla No. 4Coeficientes de escurrimiento.

Naturaleza de la superficie. Valores de ΙCubierta de edificios. De 0.70 a 0.95

Pavimentos asfálticos de buena calidad. De 0.85 a 0.90

Pavimentos de concreto, adoquinados, etc., con juntas permeables. De 0.50 a 0.70

Pavimentos de concreto, adoquinados, etc., con juntas impermeables. De 0.75 a 0.85

Pavimentos de macadam ordinario. De 0.25 a 0.60

Pavimentos de piedra o ladrillos etc., con juntas impermeables. De 0.75 a 0.80

Pavimentos de gravas gruesas (piedra bola). De 0.15 a 0.30

Superficies no pavimentadas (terracerias revestimientos, etc.). De 0.10 a 0.40

Parques, prados, bosques (muy variables con la pendiente del suelo y con la clasedel subsuelo).

De 0.05 a 0.25


26/43


A =Superficie del área por drenar y que ha dedotarse de alcantarillas (m2).

Ι =Coeficiente de escurrimiento que le correspondeen función del tipo de suelo (impermeabilidad-relativa).

R = Cantidad de lluvia (mm/h).

Como el coeficiente de escurrimiento (Ι) de unaárea, no se mantiene fijo en todas las condiciones,sino que tiende a aumentar cuando persiste lalluvia, debido a que se satura el suelo y se llenanlas depresiones de las superficies, se sugierecorregir el coeficiente de escurrimiento de acuerdoa la fórmula que C.E. Gregory ha deducido comofórmula del coeficiente de escurrimiento ensuperficies impermeables, la expresión:

Ι = 0.175 T1/3

en donde:

Ι = Coeficiente de escurrimiento.

T = Duración de la lluvia (mm).

Para otro tipo de superficie, W.C. Hoad y H.G.McGee sugieren las siguientes expresiones paradeterminar los coeficientes de escurrimientosiguientes:

a) Para superficies impermeables:

Ι = T

T+8

b) Para superficies permeables:

Ι = T

T+203.0

13.2.2.2 Métodos empíricos.

a) Una de las fórmulas empleadas paradeterminar el caudal (gasto) de la corriente adesaguar por una alcantarilla es aplicando laecuación de Robert F, Horton. Dicha ecuación es:

Q = 2.756 ∂+ g hM

∂+

60

tM

1

4.25

K

M

1M

en donde:

Q =Es el caudal en litros por segundo y porhectárea (lt/sha.

∂ =Es la cantidad de agua a evacuar (mm).

M = Es un factor que depende la turbulencia de lacorriente.

t = Es el tiempo transcurrido desde el comienzode la lluvia (tiempo de duración).

K = Es una constante que depende la rugosidad dela superficie, de la pendiente, del coeficientede turbulencia y del recorrido máximo de lacorriente, de acuerdo con la ecuación:

K = M)nL(3

5414−

en donde:

S = Es la pendiente.

n = Coeficiente de rugosidad

L = Recorrido máximo de la corriente (m).

M = Factor que depende de la turbulencia de lacorriente.

El factor M varia entre 1.0 para corrientes muyturbulentas y 3.0 para corrientes laminares: peroen promedio se toma un valor de M = 2.0 en todoslos casos, que corresponde a turbulencias de 75%;aunque debe tomarse un valor más bajo parasuperficies cubiertas de hierba muy densa (áreasverdes, jardines, etc.) y más alto para superficiesmuy lisas.

Los valores del coeficiente de rugosidad (n) paradiferentes tipos de superficies, se indican en latabla No. 5.

Cuando la superficie esta compuesta porpavimentos de diferentes clases, se debe tomar uncoeficiente promedio proporcional a la superficiede cada uno de los pavimentos que intervienen.

Considerando valores de M = 2.00 que lapendiente comúnmente usada es del 2% K esigual:

K = nL

58.5


27/43


Sustituyendo los valores de M y K en la expresiónque nos da el valor del gasto (Q) se tiene:

Q = 2.756 ∂ tgh2

∂ 1/2

nL2.3

0.025t

b) Formula de Talbot:

A = 0.183 C 4 3

A

en donde:

a = área hidráulica necesaria que debe tener laalcantarilla (m2).

C = Coeficiente cuyo valor esta en función del tipode terreno.

C = 0.20 para terreno plano.

C = 0.30 para terreno casi plano.

C = 0.40 para terreno poco ondulado.

C = 0.50 para terreno muy ondulado.

A = Superficie por drenar en (ha).

De acuerdo con las intensidades de lluvias en ellugar de que se trate el diseñador debe modificaren mas o en menos el área hidráulica dada por laformula de Talbot. Esta considerada para lluvias de100 mm/hr.

14. Criterios de diseño.

14.1 Drenajes aceitosos.

14.1.1 La capacidad de drenaje en las áreasoperativas, debe calcularse tomando en cuenta elvolumen mayor que resulte de las siguientes

consideraciones, incrementándose este con lasaportaciones constantes del área de estudio:

a) Del gasto de agua colectada durante laprecipitación pluvial máxima horaria, según losdatos estadísticos meteorológicos de la zona,de los diez años anteriores a la fecha deldiseño.

b) Del volumen colectado de agua contraincendioque se requiere para atender el riesgo mayoren el área considerada.

14.1.2 El drenaje aceitoso puede contar conuno o más cárcamos reguladores para controlar elflujo hacia los separadores.

Los registros del drenaje aceitoso deben tenersello hidráulico en cada una de las tuberías dellegada a los mismos.

14.1.3 En las áreas de almacenamiento, lascopas y registros de purga del drenaje aceitosodeben estar diseñados de tal manera que se evitela introducción de materiales que se hayanacumulado dentro del dique.

14.2 Drenaje pluvial.

14.2.1 La capacidad del drenaje pluvial debecalcularse de acuerdo con el volumen mayor de lassiguientes consideraciones.

a) El gasto de agua colectada en las áreasconsideradas, durante la precipitación pluvialmáxima horaria, para lo cual se tomaran losdatos estadísticos meteorológicos de la zonacorrespondiente a diez años anteriores a lafecha del diseño.

Tabla No. 5Coeficientes de rugosidad.

Tipo de superficie. Valores de n.

Pavimentos muy lisos. 0.02

Pavimentos lisos y compactos, sin piedras en la superficie. 0.10

Pavimentos con poca hierba o firmes de alguna rugosidad. 0.20

Pavimentos de hierba normal. 0.40

Pavimentos de hierba muy densa. 0.80


28/43


b) El volumen de agua colectada en lasáreas pluviales el día más lluvioso, según datosestadísticos meteorológicos de la zona, de losdiez años anteriores a la fecha del diseño.

c) En el caso de las áreas operativas, elgasto de agua contraincendio captado,empleado en el combate del riesgo mayor.

14.2.2 Las aguas del drenaje pluvial debendescargar directamente a un colector, el cual lasconduce al cuerpo receptor o a un cárcamoregulador, que debe tener una derivación conbloqueos hacia el sistema de tratamiento deefluentes, para ser utilizada en caso decontaminacion del drenaje pluvial.

14.2.3 El emisor del centro de trabajo debe serdiseñado para eliminar la posibilidad de contaminarel alcantarillado municipal, urbano o cuerporeceptor.

14.3 Drenaje químico.

14.3.1 La capacidad del drenaje químico debecalcularse tomando en cuenta la suma deaportaciones de cada instalación en particular.

14.3.2 El tratamiento de las corrientesparticulares debe hacerse localmente en cadainstalación mediante plantas de tratamiento(cuando así se requiera) y fosas de neutralización;una vez neutralizadas, y previa verificación que lascorrientes cumplen con los limite máximospermisibles de contaminantes de acuerdo con lanormatividad local, estas pueden ser enviadas aldrenaje aceitoso.

14.3.3 De acuerdo a cada diseño, la distanciarecorrida por la corriente del drenaje químico a sertratada, neutralizada y reutilizada o vertida aldrenaje aceitoso, debe ser lo más corta posiblecon el objeto de minimizar los riesgos inherentes asu conducción.

14.3.4 La conducción de las aguas de losdrenajes químicos hacia las plantas de tratamientoy neutralización debe ser mediante un sistemahermético cuyos registros puedan ser abiertoseventualmente para efectuar inspecciones.

14.4 Drenaje sanitario.

14.4.1 La capacidad del drenaje sanitario debecalcularse tomando como base el número demuebles sanitarios.

14.4.2 Las aguas del drenaje sanitario que nopuedan enviarse directamente al drenaje urbano,municipal o cuerpo receptor, deben enviarse asistemas de tratamiento o fosas sépticas,pudiéndose conectar su efluente al drenaje pluvialo al emisor directamente, previa verificación quelas corrientes vertidas no rebasan los limitesmáximos permitidos de contaminantes queestablece la Norma NOM-001-ECOL.

14.4.3 Las aguas provenientes de lavabos yregaderas de los baños, antes de ser enviadas aldrenaje municipal o fosa séptica, deben pasar poruna trampa de grasas.

14.5 Registros.

La ubicación de los registros en tuberías dedrenaje debe ser tal que la distancia entre ellossea equivalente en metros a los centímetros quetenga el diámetro nominal de los tubos, pero nuncamayor a 50 m.

14.6 Bocas de limpieza.

14.6.1 Se deben instalar bocas de limpieza en losextremos muertos de las tuberías de los ramales;su dimensión mínima, es el mismo diámetrocomercial de la tubería del ramal.

14.6.2 Se deben instalar bocas de limpieza en lossellos hidráulicos de los registros del drenajeaceitoso. Cuando estos estén constituidos por unaconexión tipo “T”, “Y” o similar, la boca de limpiezaquedar localizada en el extremo muerto taponadode dicha conexión, teniendo un diámetro igual alde la tubería del drenaje aceitoso hasta cuandoésta tenga un diámetro de 254 mm (10 pulg.) ymanteniéndose esta dimensión para tuberías conmayor diámetro.

14.6.3 Cualquier elemento de fijación de tapasen las bocas de limpieza (tornillos, grapas, anclasetc.) deben ser construidos de material resistente a


29/43


la corrosión y estar debidamente aislados paraevitar la formación de pares galvánicos.

14.7 Sello hidráulico.

14.7.1 Se deben instalar sellos hidráulicos enaquellos registros donde se deba evitar el retornode vapores tóxicos o explosivos, así como lapropagación de explosiones, algunos ejemplosson: todo el drenaje aceitoso, llegada a cárcamosreguladores de demasías, llegadas y salidas de losseparadores de aceite-agua, último registro pluvialen patios de tanques de almacenamiento antes detroncales, llegadas al sistema de tratamiento deefluentes y/o plantas de tratamiento de aguas yúltimo registro antes de la descarga del emisor.

14.7.2 El tirante mínimo de agua, necesario paraformar el sello hidráulico puede varia y de acuerdoa cada diseño, el cual debe asegurar el correctofuncionamiento del sello bajo condicionesnormales de operación.

15. Materiales de construcción.

15.1 Generalidades.

15.1.1 La selección del material de los tubosempleados para la construcción de los distintostipos de drenajes debe efectuarse en función dellugar o instalación a la que darán servicio,características del fluido, diámetro del tubo,disponibilidad de material, resistencia de la tubería,técnicas de instalación, características del terreno,etc.

15.1.2 El material de la tubería empleada debeser compatible con las características de lacorriente transportada, para su adecuadaconducción, mínima degradación de la tubería yausencia de filtraciones hacia el subsuelo.

15.1.3 Cualquier material de construccióndistinto a los especificados en este documento, esmotivo de análisis entre entidades operativa, deproyecto y construcción y de seguridad delorganismo.

15.2 Tuberías para drenaje aceitoso.

15.2.1 Son aceptables los siguientes materiales:

a) Acero al carbono.

b) Concreto simple (hasta diámetros de 30cm).

c) Concreto armado (en diámetros mayoresde 30 cm).

d) Asbesto-cemento.

15.2.2 No se deben emplear materiales a basede polímeros tales como: Cloruro de polivinilo(PVC) o polietileno de alta densidad (PEAD) en laconstrucción de estos drenajes.

15.3 Tubería para drenaje pluvial.

15.3.1 Son aceptables los siguientes materiales.

a) Acero al carbón.

b) Concreto simple.

c) Concreto armado.

d) Asbesto-cemento (el empleo de tuberías deeste material estará sujeto a la decisión de laSubdirección Operativa correspondiente).

e) Cloruro de polivinilo (PVC).

f) Polietileno de alta densidad (PEAD).

15.3.2 El empleo de los materiales a base depolímeros debe ser utilizado cuidadosamente deacuerdo al tipo de instalación, condiciones deoperación, tipo de influentes y esfuerzos a los quees sometida la tubería, estos materiales se utilizannormalmente dentro de los edificios, áreas verdes,calles, etc., este tipo de materiales no debe serempleado en aquellas áreas susceptibles de recibirdescargas de hidrocarburos (entre otros: interior dediques, llenaderas y casas de bombas).

15.4 Tubería para drenaje químico.

15.4.1 Para los drenajes químicos debenespecificarse los materiales adecuados en cadacaso, según los fluidos que se manejen;


30/43


a) Barro vetrificado.

b) Cloruro de polivinilo (PVC).

c) Polietileno de alta densidad (PEAD).

d) Acero inoxidable.

e) Fibra de vidrio con resina epoxicas.

f) Concreto con aditivos que le imprimanresistencia a ácidos y álcalis.

15.5 Tubería para drenaje sanitario.

15.5.1 Son aceptables los siguientes materiales:

a) Asbesto-cemento

b) Concreto simple (hasta diámetros de 30 cm).

c) Concreto armado (en diámetros mayores de30 cm).

d) Cloruro de polivinilo (PVC).

e) Polietileno de alta densidad (PEAD).

15.6 Tubería de barro vetrificado.

15.6.1 La tubería de barro vitrificado debecumplir con las pruebas indicadas en la NormaNMX-C-007.

15.6.2 El tubo de barro vitrificado se recomiendapara substancias abrasivas, a la humedadpermanente, a la alta alcalinidad, al salitre, a losgases y substancias corrosivas como el ácidosulfúrico concentrado, agua a altas temperaturas,vapor, a los desperdicios químicos domésticos.

15.6.3 Los tubos de barro vitrificado deben tenerlas siguientes medidas aproximadas:

Diámetro (cm) Largo neto (cm) Espesor (mm)10 60-75-100 12.715 60-75-100 15.920 60-75-100 19.025 60-75-100 22.230 60-75-100 25.440 60-75-100 27.045 60-75-100 38.1

15.6.4 El tubo de barro vitrificado debe cumplircon la resistencia al aplastamiento requerido deacuerdo con la Norma NMX-C-007.

Resistencia media en Kg/m.Diámetrointerior en

cm.Método de lostres apoyos.

Método deapoyos de arena

1015 1.48820 1.48825 1.48830 1.63740 1.78645 2.184

Nota

NOTAS. Cuando se especifique la prueba por el métodode apoyos de arena, se debe aumentar la resistenciaespecificada en el método de 3 apoyos en 30%.

15.7 Tubería de concreto sin refuerzo.

15.7.1 La tubería de concreto sin refuerzo seemplea en la conducción de aguas pluviales,aguas negras y jabonosas (aguas sanitariasdomesticas y aguas aceitosas con baja presiónhidrostática.

15.7.2 Clasificación y especificaciones.

15.7.2.1 Los tubos de concreto sin refuerzo sonde tres clases y de un solo grado de calidad.

15.7.2.2 Las especificaciones que deben cumplirlos tubos de concreto sin refuerzo del Grado citadoanteriormente son las que a continuación seindican.

a) Resistencia a la ruptura: Se debedeterminar por el método de los tres (3) apoyosde acuerdo a la Norma Pemex 3.143.04 y laespecificación P.3.014304, y en ningún debeser será menor que los valores indicados en latabla No. 7.

b) Dimensiones; Las dimensiones de lostubos de concreto sin refuerzo, son losespecificados en la tabla No. 7, según la NormaNMX-C-009.

c) Acabado.- Los tubos deben serconcentricos, sin fracturas ni grietas largas oprofundas, sin rugosidad superficial interior,excepto la producida normalmente en lamanufactura del tubo. Los planos que pasanpor los extremos de los tubos, deben serperpendiculares a su eje longitudinal.


31/43


d) Tolerancias permitidas en lasdimensiones: En los tubos con diámetro menoro igual que 250 mm, se permite que el espesortenga hasta 2.0 mm menos que el espesorcorrespondiente de la tabla No.7, en los tuboscon diámetro entre 300 y 600 mm se admiteuna reducción en el espesor de hasta 3.0 mm; yen los tubos con diámetro mayor que 600 mm,esta reducción esta limitada a 5.0 mm. Lasvariaciones locales de espesor de pared detubo que excedan las variaciones aquíespecificadas deben aceptarse si el tubocumple con los demás requisitos físicosdescritos.

15.8 Tubería de concreto reforzado.

15.8.2 Clasificación.

Los tubos de concreto reforzado se clasifican encuatro grados, de acuerdo a su resistencia a lacompresión.

• Grado 1

• Grado 2

• Grado 3

• Grado 4

15.8.3 Empleo.

Los tubos de concreto reforzado se emplean parala conducción de aguas pluviales, aguas negras yalgunas aguas industriales.

15.8.4 Requisitos físicos.

Los tubos de concreto reforzado deben satisfacerlos siguientes requisitos físicos:

Tabla No. 7 Propiedades físicas.

Clase ΙCarga mínima de rupturaDiámetro

interno nominal(mm)

Tolerancias (+) deldiámetro interno paratodas las clases (mm)

Espesor mínimode la pared deltubo (mm) kN/m kfg/m

100 10 16 22.0 2240150 10 16 22.0 2240200 10 19 22.0 2240250 10 22 23.5 2390300 10 25 26.5 2700380 15 32 29.0 2960450 15 38 32.0 3260600 20 54 38.0 3880760 25 88 44.0 4490

Clase II Clase IIICarga mínima de ruptura Carga mínima de rupturaEspesor mínimo

de la pared deltubo (mm) kN/m kgf/m

Espesor mínimode la pared del

tubo (mm) kN/m kgf/m19 29.0 2960 19 35.0 357019 29.0 2960 22 35.0 357022 29.0 2960 29 35.0 357025 29.0 2960 32 35.0 357035 33.0 3370 44 38.0 388041 38.0 3880 47 42.0 428050 44.0 4490 57 48.0 490075 52.5 5350 94 64.0 6530

107 63.0 6430 107 69.5 7090NOTA 1).- En ningún caso la cantidad de cemento utilizado puede ser menor que 330 kg/m3.

15.8.4.2 Materiales:

a) Cemento. El cemento que se utiliza para elconcreto debe cumplir las especificacionesestablecidas en las Normas NMX-C-414-ONNCCE, según la clase de cemento que seemplee en su fabricación.

b) Agregados. Los agregados para laelaboración del deben cumplir lo especificadoen la Norma NMX-C-111.

c) Acero de refuerzo. El acero de refuerzo quese utilice en la fabricación de los tubos debecumplir con las especificaciones que seestablecen en las Normas NMX-B-006, NMX-B-013, NMX-B-018, NMX-B-032, NMX-B-253,NMX-B-290 y NMX-B-294, según la clase derefuerzo que se emplee.

15.8.5 Características físicas.

Los diferentes grados de la tubería de concretoreforzado deben cumplir con lo estipulado en laespecificación P.3.0143.04 y la Norma NMX-C-020, de acuerdo a la tabla No. 8.

15.9 Tubería de asbesto-cemento.

15.9.2 Clasificación.

Los tubos de asbesto-cemento para alcantarilladose clasifican en cuatro clases para cada diámetronominal, de acuerdo con su carga mínima deruptura al aplastamiento expresados en Kg/m2:esta clasificación es:

• B-6

• B-7.5

• B-9

• B-12.5

15.9.3 Diámetros.

Los diámetros nominales de la tubería de asbesto-cemento se indican en la tabla No. 9.

15.9.4 Estanquidad.

Los tubos deben resistir una presión de 3.5 Kg/cm2

durante 5 segundos, y al cabo de los cuales lostubos no deben presentar perdidas ni exudaciones.

15.9.5 Cargas.

15.9.4.1 Resistencia a la flexión.

Deben resistir los tubos de 150 mm, de diámetro,una carga de 450 kg, aplicada en los puntostercios de un claro de 2.70 m, en tubos de 3.00 m,de largo.

Tabla No. 8.Espesor de pared para tubos de concreto reforzado.

Grado 1 Grado 2 Grado 3 Grado 4

Diámetronominal

(mm)

Espesorde paredA (mm)

Espesorde paredB (mm)

Diámetronominal

(mm)



Diámetronominal

(mm)



Diámetronominal

(mm)



30 44 51 30 44 51 30 44 51 30 (1) 51

38 47 57 38 47 57 38 47 57 38 (1) 57

45 50 63 45 50 63 45 51 63 45 (1) 63

60 63 76 60 63 76 60 63 76 60 (1) 76

76 70 89 76 70 89 76 70 89 76 (1) 89

91 76 101 91 76 101 91 (1) 101 91 (1) 101

107 89 114 107 89 114 107 (1) 114 109 (1) 114

122 101 127 122 101 127 122 (1) 127 122 (1) 127

152 127 152 152 127 152 152 (1)

183 152 178 183 152 178 183 (1)

212 203 212 (1)

NOTAS:1.- Diseño especial del fabricante. Para su aprobación debe entregar los resultados de las pruebas mecánicas a Pemex Exploración y

Producción.

15.9.4.2 Resistencia de aplastamiento.

La prueba de resistencia al aplastamiento deberealizarse por el método de apoyo en tres puntos,en tubos de 20 cm, de longitud para tubos hasta de30 cm, de diámetro.

15.9.5 Acabado.

La superficie interior de los tubos debe ser lisa yregular, no debe presentar irregularidades (grietas,depresiones, abolladura y protuberancias).

15.9.6 Longitud.

Las longitudes de los tubos de asbesto-cementoson de 3.0 y 3.75, 4.0, 4.75 y 5.0 m. Para tuboscon extremos planos y longitud efectiva para tuboscon campana.

15.10 Tubería de cloruro de polivinilo (PVC).

La tubería de PVC debe tener las característicasindicadas en la tabla 10 y cumplir con lasespecificaciones y pruebas indicas en las NormasNMX-E-211/1 y NMX-E-222/1.

Tabla No. 9. Resistencia por aplastamiento.

C L A S EDiámetro nominal(mm) B-6 (Kg/cm2). B-7.5 (Kg/cm2). B-9 (Kg/cm2) B-12.5 (Kg/cm2)

150 - - 1500 1875200 - 1500 1800 2500250 1500 1875 2250 3125300 1800 2275 2700 3750350 2100 2625 3150 4375400 2400 3000 3600 5000450 2700 3375 4050 5625500 3000 3750 4500 6250600 3600 4500 5400 7500750 4500 5625 6750 9375900 5400 6750 8100 112501000 6000 7500 9000 140001120 6275 8400 10080 156251250 7500 9375 11250 175001400 8400 10500 12600 200001600 9600 12000 14400 225001800 10800 12500 16200 250002000 12000 15000 18000

Tabla No. 9. Diámetro y espesores de pared de tubería de PVC.

Espesor mínimo (mm)Diámetro nominal(mm) Tipo 35 Tipo 41 Tipo 51 Pared estructurada

100 3.1 2.6 2.1 -150 4.6 3.9 3.1 -160 - - - 4.1200 6.1 5.2 4.2 5.1250 7.6 6.5 5.2 6.4300 9.1 7.7 6.2 -315 - - - 8.1355 - - - 9.1375 11.1 9.5 - -400 - - - 10.3450 13.6 - - 11.5500 - - - 12.8525 - - - -600 18.0 - -630 - 16.2


34/43


BV

CS

CA

AC

A

AI

PVC

PEAD

15.11 Tubería de polietileno de alta densidad(PEAD).

15.11.1 La tubería de PEAD debe tener lascaracterísticas indicadas en la tabla 11 y cumplircon las especificaciones y pruebas indicadas en laNorma NMX-E-216-SCFI.

Tabla 11Diámetros nominales y espesores mínimos de

tubería de PEAD .

Espesor mínimo (mm)Diámetronominal (mm) RD21 RD26 RD32.5 RD41

100 5.4 4.4 3.5 2.8150 8.0 6.5 5.2 4.1200 10.4 8.4 6.7 5.3250 12.9 10.5 8.4 6.6300 15.3 12.5 9.9 7.8350 16.9 13.7 10.9 8.6400 19.3 15.6 12.5 9.9450 21.8 17.6 14.0 11.1500 24.8 19.5 15.6 12.4550 26.6 21.5 17.2 13.6600 29.0 23.4 18.7 14.8650 31.4 25.4 20.3 16.1700 33.8 27.3 21.8 17.3750 36.2 29.3 23.4 18.5800 38.1 30.8 24.6 19.5810 38.7 31.3 25.0 19.8850 41.1 33.2 26.5 21.0900 43.5 35.2 28.1 22.31050 50.8 41.0 32.8 26.01200 58.1 46.9 36.5 29.7

15.12 Símbolos convencionales empleados enel dibujo de drenaje y alcantarillado.

15.12.1 Tuberías:

Drenaje Pluvial.

Drenaje sanitario.

Drenaje aceitoso.

Drenaje químico(ácido o alcalino)

15.12.2 Siglas que indican el tipo de material deltubo.

Barro vétrificado.

Concreto simple.

Concreto armado.

Asbesto-cemento.

Acero.

Acero inoxidable.

Cloruro de polivinilo(Poli-Vinil-Cloride).

Polietileno de altadensidad.

15.12.3 Conexiones.

Codos a 90º

Codos a 45º

“Y” sencilla a 45º

“Y” doble a 45º

“T”

Desviación.

15.12.4 Accesorios complementarios(alcantarillas).

Símbolo Clave Descripción

CR Coladera con rejilla parasuperficies de rodamiento.

CP Coladera con rejilla para patios.

CI Coladera de cuneta.

CC Caja ciega.

CCS Caja ciega con sello hidráulico.

RV Registro de visita.

RVS Registro de visita con sellohidráulico.

RVC Registro de visita con coladera.


35/43


RE Registro especial.

CP Caja para purgas.

RPI Registro con paso a través detubería.

C Cárcamo o cisterna.

CP Copa para purga de tanque yequipo.

TR Tapón registro.

FS-Po Fosa séptica de Asbesto-cemento prefabricado(Asbestolit o similar), indicandosu capacidad.

SEP Separador Agua-Aceite.

RTL Registro especial tipo lumbrera.

CD Cajón para drenaje.

Trinchera o dren con rejilla.

16. Diseño estructural de tuberías.

16.1 Cargas sobre tuberías.

Para el diseño de tuberías se debe considerarabásicamente dos tipos de cargas.

a) Aquellas debidas a la gravedad, como es elpeso del volumen de tierra o colchón queactúa sobre el lomo del tubo, en donde lamagnitud de esta carga depende de lascaracterísticas propias del material de relleno(Carga muerta).

b) Otras que son debidas a las cargasadicionales (carga viva) y que pueden serestáticas o móviles.

16.1.1 Cargas muertas.-

La magnitud de estas cargas se determinaempleando la teoría del Dr Manson Marston enfunción del tipo de material, el ancho de la cepa yla profundidad de la misma.

W = CwB2

donde:

W = Carga vertical por metro lineal que soporta latubería (kg/m o lb pie lineal).

C = Coeficiente que incluye el efecto de:

1. Relación de la altura del relleno al anchode la zanja o diámetro de la tubería.

2. Fuerzas cortantes entre los prismas detierra interior y adyacentes.

3. Dirección y cantidad del ajuste relativoentre los prismas de tierra interior y adyacentesa causa de las condiciones del relleno.

4. Rigidéz del soporte de la tubería a causade las condiciones del relleno.

El valor del coeficiente G depende de lascondiciones de encamado. El encamado de latubería puede ser en terraplén o en zanja.

El encamado de la tubería en terraplén se

consideran los siguientes casos.

100% de proyección proyectante.

70% de condición proyectante.

50% de condición proyectante.

El encamado de la tubería en zanja puede ser:

• Clase A En grava o a base de arena conrelleno apisonado.

SEP

Condiciones de terraplen incompleta

100% 70%

50%

2 3

1

Figura No. 8


36/43


• Clase B En grava o base de arena conrelleno no apisonado.

• Clase C Tubería apoyada sobremontículos de tierra o mediante conchas deacoplamiento con relleno apisonado.

• Clase D Tubería apoyada sobremontículos de tierra o mediante conchas deacoplamiento con relleno no apisonado.

16.2 Partes principales de un tubo.

D = diámetro exterior.d = diámetro interior.e = espesor.

16.3 Factores de carga.

Un método conveniente de probar la tubería porcargas de aplastamiento (W) es el de los tres (3)apoyos.

Sin embargo ya que la resistencia del soporte estáinfluenciada por las condiciones del encamado y lapresión lateral actuando contra los lados del tubo,es necesario aplicar un factor de carga al métodode los tres (3) apoyos para relacionar los esfuerzosdel mismo con aquellos, la relación puedeexpresarse por la siguiente fórmula.

Carga externa = Factor de carga x la carga delmétodo de los tres apoyos.

Tabla No. 12. Factor de carga para diferentescondiciones de encamado .

Condicionesde encamado

Diámetro deltubo (mm)

Factor carga

Clase A De 100 hasta 300

De 350 hasta 500

De 600 hasta 900

1.7

1.8

2.0

Clase B De 100 hasta 900 1.5

Clase C De 100 hasta 300

De 350 hasta 500

De 600 hasta 9

1.3

1.4

1.5

Clase D De 100 hasta 900 1.1

En función de la forma de la zanja, ladeterminación de la carga sobre la tubería sepuede determinar según sea el caso por lassiguientes formulas:

16.3.1 Para anchos de zanja mayor de 2 a 3veces el diámetro exterior del tubo:

Wc = Cc 100

)(2

Bc

en donde:

Wc = Carga sobre el conducto (Kg-m).

w = Peso volumétrico del suelo de relleno (Kg m3).

Bc = Diámetro exterior del tubo (cm).

Cc = Coeficiente de carga cuyo valor está enfunción de:

BcH

, p , Rsd , u , K.

Donde:

H es la altura de relleno sobre la tubería en m; pes la relación de proyección y es igual a la alturaentre la parte superior de la tubería al nivel de latierra y el diámetro exterior de la tubería. Rsd esuna relación de ajuste. u coeficiente de fricción

clave

Arranque o riñon

Nivel de arrastre

Arranque o riñon

apoyo

d

D ee

Figura No.9


37/43


interna del suelo. y K relación de Rankine de lapresión lateral a la presión vertical.

Para valores de BcH mayores de 1.3 y Rsd. de 0.70,

Cc es lineal y los valores se pueden determinar porla ecuación empírica:

Cc = 1.592 BcH - 0.96 Donde

16.4 Diferentes condiciones de encamado

RELLENO SELECCIONADO

Y APISONADO

APISONADO



APISONADO EN CAPAS

Y APISONADO

DE 10 cm.

RELLENO CUIDADOSAMENTE

0.6 Bc

Bc Bc

GR

AV

A

1/4 Bc min.

BcBc

Tubo sobre concha circular de arena Tubo encamado en base de grava

Tubo sobre montuculo de tierra Tubo sobre piso plano

Clase A

Clase C

Figura No. 10.- Condiciones de encamado de tubería

Arena 50 mm


38/43


Condiciones de carga según la forma de la zanja.

16.4.2 Cuando ocasionalmente el ancho de lazanja es menor de 2 a 3 veces el diámetro de latubería. En tales casos las cargas verticales porgravedad se pueden determinar por medio de lafórmula:

Wd = Cd w(Bd)2

donde:

Wd = Es la carga muerta por metro lineal.

Bd = Ancho de la zanja (m).

w = Peso del relleno (Kg m3).

MAYOR QUE 2 ó 3 VECES Bc.

ANCHO DE LA ZANJA

MENOR QUE2 ó 3 VECES Bc .

ANCHO DE LA ZANJA

Relleno

Relleno

Bc

Bc

A) En zanja

Usar W d para ancho de zanja menor de 2 a 3 veces el diametroexterior Bc

Usar W d para ancho de zanja mayor de 2 a 3 veces el diametroexterior B c.

B) En Proyeccion positiva del

conducto.

Figura No. 11 Condiciones de carga según la forma de la zanja


39/43


Cd = Coeficiente de carga (ver la tabla No.14 paravalores de Cd).

16.4.3 Para determinar las cargas adicionales(de peso o impacto), su magnitud puede calcularseya sea por una carga concentrada, como porejemplo un camión cargado, por una cargadistribuida. Cuando la profundidad del tubo esmayor de 1.80 m, la carga viva y la de impacto nodeben considerarse. El valor de la carga adicionalproducida por una carga concentrada, sedetermina por la fórmula:

Wsc = Cs L

PF

donde:

Wsd = Carga sobre la tubería en kilogramos porunidad de longitud.

P = Intensidad de la carga distribuida en Kg m2.

F = Factor de impacto.

Bc = Diámetro de la tubería en milímetros.

Cs = Coeficiente de carga y cuyo valor esta enfunción de:

HD

2 y

HM2

(ver tabla III únicamente)

H = Altura del terraplén sobre el lomo de la tubería.

D y M = Ancho y longitud respectivamente, delárea sobre la que la carga distribuida actúa, enmetros.

en donde:

Wsc = Es la carga sobre la tubería en Kg porunidad de longitud.

P = Carga concentrada en Kg.

F = Factor de impacto usado según los efectos delas cargas dinámicas debidas al movimiento devehículos.

Dichos valores son:

Tabla 13

Factores de impactoTrafico Factor de impacto

Carreteras, calles 1.50Vías férreas 1.75Pistas de aterrizaje 1.00Pistas de taxco 1.50

Cs = Es el coeficiente de carga y una función de

HBc2

(Véase tabla III o IV).

Bc = Diámetro exterior de la tabla en centímetros.

H = Altura de relleno sobre el lomo del tubo, enmetros.

L = Longitud efectiva del tubo en metros, L = 0.90metros para tubos cuya longitud sea mayor que0.90 metros y I = Longitud del tubo para tubos de0.90 metros o menores.

Finalmente para el caso de una carga vivauniformemente distribuida queda:

Wsd = 1000

BcFPCs

Las formulas para el calculo del momento y delcortante son:

Para momento: M = CWD

Para cortante: V = CW

siendo:

c = coeficiente cuyo valor depende del tipo decarga.

W = Carga total que soporta la alcantarilla.


40/43


Superficie

del terreno

Carga viva concentrada

Figura No. 12

H

F

Bc


41/43


Superficie del terreno

Carga uniformemente repartida “F” en Kg por m 2 actuando en el area D x M.

Carga uniformemente repartida.

Figura No. 13

Bc


42/43


Tipo de carga

Momento en

la clave

+0.159 +0.159 -0.091 0 0 +0.5

+0.053 +0.147 -0.077 +0.075 -0.053 +0.5

0 +0.0625 -0.0625 +0.0625 0 +0.5

-0.0265 -0.084 +0.153 +0.096 +0.0265 +0.5

+0.3125 -0.052 +0.0625 -0.073 +0.6875 0

+0.090 +0.090 -0.077 0 0 +0.5

+0.0265 +0.084 -0.070 +0.068 -0.0265 +0.5

Tabla No. 14 para determinar momentos y cortantes en tubos, bajo diferentes condiciones de carga.

Esfuerzo cortante en el diámetro horizontal

Momento en

el apoyo

Momento en el diámetro horizontal

Esfuerzo cortante en

la clave

Esfuerzo cortante en

el apoyo


43/43


D = Diámetro total de la alcantarilla incluyendoespesor del tubo (Diam. Exterior)

Notas aclaratorias para el uso de las tablasanteriores.

1) Este caso es cuando se tiene una alcantarillacolocada con un colchón menor de 90 cm (3pies) Es cuando se tienen las cargasconcentradas. Con material de alta cohesión(Roca, pizarra, tepetate duro, etc.).

2) En este caso también con un colchón menorde 90 cm, (3 pies) y apoyada la alcantarilla enterreno plástico (arcilla, tierra o tierras arcillo-arenosas con un porcentaje mayor de tierra).

3) Alcantarilla con colchón mayor de 90 cm. (3pies) colocada en un terreno plástico.

4) Colchón mayor de 90 cm, (3 pies) peso cuyorelleno es granular (grava, arena, cantosrodados), apoyada la alcantarilla en terrenoresistente (roca, pizarra, tepetate compacto,etc.)

5) Actuando carga que produce empujehorizontal (Empuje de tierras) con materialessin cohesión (arena, arcilla, limo, etc.)

6) Alcantarilla con terreno granular con colchónmayor de 90 cm, (3 pies) y apoyada enmaterial granular.

7) Relleno granular con colchón mayor de 90 cm,(3 pies) y apoyada la alcantarilla en terrenoplástico.

17. Bibliografía.

Para la elaboración de esta especificación setomaron como referencia las siguientespublicaciones:

17.1 Ingeniería sanitaria (Water Supply andWaste Disposal). W.A. Hardenbergh y Edward B.Rodie.

17.2 Manual de Hidráulica. Horace WilliamsKing.

17.3 Alcantarillado y Tratamiento de AguasNegras. Harold E. Babbit y E. Robert Baumann.

17.4 Drenaje y Sanidad (Drainage andSanitation). Blake y revisado por Sydney Webster.

17.5 Hidráulica. Samuel Trueba Coronel.

17.6 Abastecimiento de agua y alcantarillado.Ernest W. Steel.

17.7 Hidráulica del Alcantarillado. AnastacioGuzmán.

17.8 Pemex.

17.8.1 3.143.04 Drenajes de tubos de concreto.

18. Concordancia con otras normas.

Esta especificación no tiene concordancia conalguna otra norma.

p.2.0143.01 Drenajes Zonas Industriales

Documents

Transcript of p.2.0143.01 Drenajes Zonas Industriales