Indicaciones de redes de agua potable

7/24/2019 Indicaciones de redes de agua potable

1/6

CAPTULO 3ESPECIFICACIONES DE DISEO

3.1 CARACTERSTICAS DE LAS TUBERAS

Los materiales de tubos que normalmente se usan en las redes de agua potable son: fierrofundido, fibrocemento, concreto, acero, policloruro de vinilo (PVC), y polietileno.

Fierro fundido (Fo.Fo.)

Los tubos de fierro fundido son resistentes a la corrosin y a efectos mecnicos, Si estastuberas se protegen con mezclas de cemento o algn esmalte aumenta su resistencia aldesgaste y su capacidad de conduccin. Su desventaja es que es caro y de baja resistencia a lascargas externas. El mayor uso de este material es en las piezas especiales con costos desuministro e instalacin relativamente altos.

Los tubos se fabrican en tramos de longitudes de 18 pies y dimetros d e 2 a 36 pulgadas.

Fibrocemento (FC)

Los tubos de fibrocemento tienen propiedades hidrulicas bastantes buenas, es de bajo costo yresistente a la corrosin.

Su desventaja es que tiene poca resistencia mecnica, requiere sumo cuidado en el manejo y suinstalacin requiere de personal capacitado.

Para la unin de los tubos del mismo dimetro se utilizan anillos o coples con hules y para loscambios de pendiente y uniones especiales se usan accesorios de fierro fundido.

Los tubos se fabrican en longitudes de 4 metros y dimetros desde 3 a 36 pulgadas y hasta 80pulgadas. El dimetro nominal corresponde al dimetro interior del tubo.

Las presiones de trabajo son:

Clase Presin de trabajo

A_5 5kg/cm2A_7 7kg/cm2A_10 10kg/cm2A_14 14kg/cm2


2/6

Concreto

Los tubos de concreto se fabrican con refuerzo y se utilizan generalmente para conducir gastosrelativamente grandes, por ejemplo ms de 2 m 3/s. Una ventaja importante que tiene es que sepuede construir en el sitio de la obra.

Su desventaja es que requiere de bastante tiempo de construccin, su peso es bastante grande yen algunos casos es necesario revestimiento especial.

Acero

Los tubos de acero son ms ligeros que los de fierro fundido, tienen buena resistenciamecnica, aceptando ciertas deformaciones. Sus tramos se unen con facilidad, ya sea soldadoo usando juntas mecnicas o juntas Gibault.

Sus desventajas son el alto costo y que requiere recubrimiento con pintura anticorrosiva.

Se utiliza principalmente en lneas de conduccin que requieren dimetros mayores a 30pulgadas. El tubo se forma por medio de placas dobladas soldadas y en ocasiones remachadas.

Policloruro de vinilo (PVC)

Los tubos de policloruro de vinilo o PVC tienen gran resistencia qumica, excelentescaractersticas hidrulicas, bajo costo, facilidad de manejo e instalacin y soporta algunasflexiones.

Su desventaja es que no puede exponerse a los rayos del sol por tiempos largos debido a quese vuelve quebradizo, bajando su resistencia mecnica, debe tambin cuidarse de someterlo apresiones negativas.

Se fabrican en longitudes de 6 metros con espiga y campana en sus extremos, en dos clases.Sistema mtrico (azul), con dimetros desde 50 mm hasta 630 mm. Sistema ingls (gris) condimetros de 2 a 8 pulgadas. Para la conexin de dos o ms tubos de igual o diferentedimetro, se utilizan piezas de PVC

Sentido del flujo

Campana Espiga

El dimetro nominal del sistema mtrico se refiere al dimetro exterior, el dimetro nominaldel sistema ingls es un poco menor al dimetro interior.


3/6

Las presiones de trabajo son:

SISTEMA INGLS SISTEMA MTRICOClase Presin de trabajo Clase Presin de trabajo

RD-64 4.5 Kg/cm2 A-5 5 Kg/cm2

RD-41 7.1 Kg/cm

2

A-7 7 Kg/cm

2

RD-32.5 8.7 Kg/cm2 A-10 10 Kg/cm2RD-26 11.2 Kg/cm2 A-14 14 Kg/cm2

RD = Dimetro exterior / Espesor del tubo

La prueba hidrosttica de tubera instalada se realiza para una presin 1.5 veces la presin detrabajo.

3.2 VELOCIDADES

Para evitar el depsito de materia en suspensin en el agua se recomienda una velocidadmnima en los conductos, el cual se encuentra en el intervalo 0.6 a 0.7 m/s, inclusive puedenpermitirse valores hasta de 0.30 m/s. La velocidad mxima no debe causar erosin osocavacin ni debe poner en peligro el conducto cuando tuviese lugar un golpe de ariete. Loslmites superiores se encuentran entre 3 m/s y 5 m/s, dependiendo del material, como semuestra en la tabla 3.1.

Tabla 3.1 Velocidades mximas y mnimas permisibles.

VELOCIDAD (m/s)MATERIAL DE LA TUBERIAMAXIMA MINIMA

Concreto simple hasta de 45 cm d e dimetro 3.00 0.30

Concreto simple hasta de 60 cm d e dimetro 3.50 0.30

Concreto presforzado 5.00 0.30

Acero con revestimiento 5.00 0.30

Acero sin revestimiento 5.00 0.30

Acero galvanizado 5.00 0.30

Fibro cemento 5.00 0.30

Fierro fundido 5.00 0.30

Hierro dctil 5.00 0.30

Polietileno de alta densidad 5.00 0.30

Policloruro de vinilo(PVC) 5.00 0.30

En una red de agua potable es difcil cumplir con el rango de velocidades permisibles ya queexiste una gran cantidad de tubos, sin embargo, desde el punto de vista de la seguridad de lared de agua potable se aconseja poner mayor cuidado a las velocidades altas.


4/6

Prcticamente es imposible evitar que se presenten velocidades por debajo de la mnimapermitida, debido principalmente a los gastos pequeos que se presentan cuando la demandade la poblacin es mnima.

Para el diseo de las redes de agua potable se recomiendan velocidades entre 1.0 y 1.8 m/s.

3.3 PRESIONES

Las presiones en la red de distribucin de agua potable, debern ser suficientemente altas parapoder cubrir las necesidades de los usuarios, sin ser excesivamente altas para evitar los altoscostos de operacin de la red, ni daar la red interior de los usuarios. Debe tomarse en cuentaque las presiones altas provocan un incremento de fugas de aguas en las redes, lo cual,representa un costo no recuperable.

En la red d e distribucin de agua potable se recomiendan presiones comprendidas entre 1.5 y5.0 kg/cm2 (15 y 50 mca). Para localidades urbanas pequeas se puede admitir una presinmnima de 1.0 Kg. /cm2 (10 mca).

El tubo de la lnea de conduccin debe ser capaz de soportar tanto las presiones a flujoestablecido como las sobrepresiones provocadas por el flujo transitorio que se presentan, porejemplo, cuando se suspende el equipo de bombeo o cuando se opera una vlvula de control.Para aliviar las sobrepresiones se acostumbra colocar torres de oscilacin o vlvulasaliviadoras de presin. Se debe de cuidar, tanto en flujo establecido como transitorio, que nose presenten presiones negativas. Para eliminar las presiones negativas que se presentan a flujotransitorio, se recomienda colocar tanques unidireccionales, torres de oscilacin o cmaras deaire.

3.4 PRDIDAS POR CONDUCCIN

En un sistema de agua potable, generalmente existen varias combinaciones de dimetros,alturas de los tanques, y equipos de bombeo que ofrecen una solucin a los gastos, demandas ypresiones requeridas, si embargo, la solucin ptima, ser aquella que arroje el menor costo.

Para el diseo de la lnea de conduccin se recomienda gradientes hidrulicos ( hf/L)comprendidos entre 2.5 y 4 milsimas, y para la red de distribucin gradientes hidrulicos de 4a 10 milsimas.

2.5 y 4.0 mil/ml.


5/6

3.5 SECCIN DE LA ZANJA

Para proteger a la tubera se recomienda instalarse enterrada como se muestra en la figura 3.1,construyendo zanjas con las medidas que se indican en la tabla 3.2 y que a continuacin sesealan, de acuerdo con el manual de Agua Potable, Alcantarillado y saneamiento, de la

Comisin Nacional del Agua.

Ancho

El ancho de la zanja deber ser 50 cm ms el dimetro exterior del tubo para tuberas condimetro exterior igual o menor de 50cm. Cuando ste sea mayor de 50 cm el ancho de lazanja ser igual a 60 cm ms dicho dimetro. En la tabla mostrada abajo se indica el anchomnimo de zanjas en funcin de la profundidad, debindose usar este ancho mnimo en casoque el ancho calculado en funcin del dimetro exterior sea menor.

Profundidad

La profundidad de la excavacin ser fijada en el proyecto. Si no se hace as, para las tuberasmenores de 5 cm, la profundidad mnima ser de 70 cm y para dimetros mayores de 5 cm laprofundidad mnima ser igual al dimetro exterior de la tubera ms 5 cm, mas el colchnmnimo que corresponde a 0.90 m para dimetros nominales hasta de 45 cm, 1.0 m paradimetros de 45 a 122 cm, 1.3 m para dimetros de 1.22cm a 183 cm y 1.50 m para dimetrosmayores de 183 cm.

0.15 m

0.15 m

0.05 m

0.60 D

RELLENO A VOLTEO. Si la superficie delterreno es pavimentada, se debecompactar en capas.

RELLENO COMPACTADO. Material

producto de la excavaci, exceptopiedras.

PLANTILLA. Material de arena o limo.

D

Figura 3.1 Seccin de una zanja para la colocacin de una tubera.


6/6

Tabla 3.2 Dimensiones de zanjas para tuberas de agua potable y alcantarillado.

DAMETRO

NOMINAL(pulg.) ANCHO(CM) PROFUNDIDAD(cm) PLANTILLA(cm) AREA DEEXCAVACION(m2)

1 50 70 5 0.35

2 55 70 5 0.39

2.5 60 100 7 0.60

3 60 100 7 0.60

4 60 105 10 0.63

6 70 110 10 0.77

8 75 115 10 0.86

10 80 120 10 0.96

12 85 125 10 1.06

14 90 130 10 1.1716 95 140 10 1.33

18 110 145 10 1.60

20 115 155 11 1.78

24 130 165 13 2.15

30 150 185 14 2.77

36 170 210 15 3.57

42 190 230 17 4.39

48 210 245 20 5.14

60 250 300 23 7.50

72 280 340 27 9.52

84 320 380 30 12.16

98 350 415 34 14.53

Documents

Indicaciones de redes de agua potable