Conducción

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Unidad III Conducción por gravedad Tuberías y piezas especiales 1 Índice Índice ................................................................................................................................................... 1 Tuberías Usadas en Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable.................................................... 4 Introducción .................................................................................................................................... 4 ¿Qué es una tubería? .................................................................................................................. 4 Tuberías de fibro-cemento.............................................................................................................. 5 Especificaciones .......................................................................................................................... 5 Dimensiones de la zanja y plantilla para tuberías de agua potable y alcantarillado .............. 5 Dimensiones y pesos ............................................................................................................... 6 Presiones de trabajo y pruebas en la tubería ......................................................................... 7 Tuberías de plástico: Polietileno y cloruro de polivinilo (PVC) ....................................................... 8 Tubería de cloruro de polivinilo (PVC) ........................................................................................ 8 Serie métrica (Tubos color blanco) ......................................................................................... 8 Ventajas ............................................................................................................................... 8 Especificaciones .................................................................................................................. 9 Dimensiones .................................................................................................................... 9 Aplicaciones..................................................................................................................... 9 Presiones de trabajo a 23° .............................................................................................. 9 Tipos de unión ............................................................................................................... 10 Diámetros nominal, exterior y espesores de pared. ..................................................... 10 Serie inglesa (Tubos color gris) .............................................................................................. 10 Ventajas............................................................................................................................. 10 Especificaciones ................................................................................................................ 11 Aplicaciones................................................................................................................... 11 Tipos de trabajo a 23° ................................................................................................... 11 Dimensiones .................................................................................................................. 11 Tipo de unión................................................................................................................. 12 Diámetros nominal, exterior y espesores de pared. ..................................................... 12 Tuberías de polietileno.............................................................................................................. 13 Ventajas ................................................................................................................................. 13 Especificaciones .................................................................................................................... 13

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Unidad III Conducción por gravedad Tuberías y piezas especiales

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Índice Índice ................................................................................................................................................... 1

Tuberías Usadas en Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable .................................................... 4

Introducción .................................................................................................................................... 4

¿Qué es una tubería? .................................................................................................................. 4

Tuberías de fibro-cemento .............................................................................................................. 5

Especificaciones .......................................................................................................................... 5

Dimensiones de la zanja y plantilla para tuberías de agua potable y alcantarillado .............. 5

Dimensiones y pesos ............................................................................................................... 6

Presiones de trabajo y pruebas en la tubería ......................................................................... 7

Tuberías de plástico: Polietileno y cloruro de polivinilo (PVC) ....................................................... 8

Tubería de cloruro de polivinilo (PVC) ........................................................................................ 8

Serie métrica (Tubos color blanco) ......................................................................................... 8

Ventajas ............................................................................................................................... 8

Especificaciones .................................................................................................................. 9

Dimensiones .................................................................................................................... 9

Aplicaciones ..................................................................................................................... 9

Presiones de trabajo a 23° .............................................................................................. 9

Tipos de unión ............................................................................................................... 10

Diámetros nominal, exterior y espesores de pared. ..................................................... 10

Serie inglesa (Tubos color gris) .............................................................................................. 10

Ventajas ............................................................................................................................. 10

Especificaciones ................................................................................................................ 11

Aplicaciones ................................................................................................................... 11

Tipos de trabajo a 23° ................................................................................................... 11

Dimensiones .................................................................................................................. 11

Tipo de unión ................................................................................................................. 12

Diámetros nominal, exterior y espesores de pared. ..................................................... 12

Tuberías de polietileno .............................................................................................................. 13

Ventajas ................................................................................................................................. 13

Especificaciones .................................................................................................................... 13

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Dimensiones de los tubos de polietileno .......................................................................... 13

Características de las tuberías de polietileno ................................................................... 14

Tuberías de acero .......................................................................................................................... 15

Especificaciones ........................................................................................................................ 15

Tablas características de las tuberías de acero ..................................................................... 15

Tolerancias dimensionales ................................................................................................ 17

Propiedades mecánicas ..................................................................................................... 18

Tuberías de concreto ..................................................................................................................... 19

Tuberías de acero reforzado con junta de hule y concreto ...................................................... 19

Especificaciones .................................................................................................................... 19

Tuberías de concreto presforzado ............................................................................................ 20

Tuberías de concreto pretensado (comecop). .......................................................................... 20

Especificaciones .................................................................................................................... 21

Dimensiones ...................................................................................................................... 21

Tuberías de concreto presforzado sin cilindro de acero ........................................................... 21

Tuberías de concreto presforzado con cilindro de acero.......................................................... 21

Características generales de tuberías que se utilizan en obras de abastecimiento de agua

potable .......................................................................................................................................... 22

Piezas especiales ........................................................................................................................... 23

Piezas especiales de hierro fundido. ......................................................................................... 23

Piezas especiales Polietileno de Alta Densidad (PEAD) ............................................................. 24

Piezas especiales de PVC Hidráulico.......................................................................................... 25

Piezas especiales de Hierro Dúctil ............................................................................................. 25

Piezas especiales de Acero ........................................................................................................ 26

Dispositivos de control y protección en la línea de conducción. .............................................. 26

Junta flexible ......................................................................................................................... 27

Válvulas de control de aire .................................................................................................... 27

Tipos de Válvulas ............................................................................................................... 27

Válvulas eliminadoras de aire ........................................................................................... 27

Válvulas de admisión y expulsión de aire y válvulas de control de aire combinadas ....... 28

Válvula Check o de retención (tradicional) ....................................................................... 29

Válvulas de Compuerta Resilente (o resiliente) ................................................................ 29

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Válvula de mariposa .......................................................................................................... 30

Válvulas de Globo .............................................................................................................. 30

Válvulas de alivio contra golpe de ariete .......................................................................... 30

Desagües (o desfogues)..................................................................................................... 30

Válvulas reductoras de presión ......................................................................................... 31

Válvulas reductoras de presión de ½” a 2” de diámetro .............................................. 31

Válvulas reductoras de presión mayores a 2” de diámetro. ....................................... 32

Referencias .................................................................................................................................... 33

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Tuberías Usadas en Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable

Introducción El agua se transporta desde la fuente a la comunidad en conductos abiertos o cerrados

suministrándose la energía necesaria por gravedad o a bombeo.

Las obras destinadas al transporte de agua potable reciben el nombre de “líneas de conducción”.

Es importante tener ciertos conocimientos sobre los materiales de uso frecuente en las líneas de

conducción.

En el siguiente ensayo se explica los tipos de tuberías que existen y se manejan actualmente en el

mercado.

En México se han utilizado desde los primeros proyectos hidráulicos diferentes tipos de tuberías,

algunas de estas ya no se manejan; Es por ello que en este trabajo se a recabado la información

actualizada referente a las especificaciones técnicas de cada uno de los tipos de tuberías, así como

sus ventajas y desventajas de uso.

¿Qué es una tubería?

Una tubería se define como el conjunto formado por el tubo y su sistema de unión.

Para la fabricación de los tubos, se han utilizado diversos materiales, entre lo cuales se puede

mencionar la arcilla vitrificada, madera, plomo, cobre, fierro fundido, acero y concreto. A través

del tiempo algunos de estos materiales han sido abandonados y en la actualidad los tubos mas

utilizados son fabricados a base de fibras de asbesto y cemento, acero, concreto reforzado y

plástico (polietileno y PVC). “Enrique Cesar Valdez, Abastecimiento de agua potable, vol. 1”.

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Tuberías de fibro-cemento Se entiende por tubos de presión de fibro-cemento a los conductos de sección circular fabricados

con una parte de asbesto y cemento tipo portland o portland Puzolánico, exentos de materia

organiza, con o sin adición de sílice.

La tubería de fibro-cemento sílice curada en autoclave, con vapor a presión, prácticamente no se

oxida ni se corroe. Se fabrican aplicando sobre un mandril de acero pulido, una película obtenida

con la mezcla intima de fibras de asbesto de distintos tipos, cemento, sílice y agua, de tal manera

que el enrollamiento de la película se traduce una estructura multilaminar de optima resistencia.

La utilización del mandril, permite obtener una superficie tersa, para la que se tiene un coeficiente

de rugosidad n= 0.010, según la formula de Manning.

Los tubos de presión de fibro-cemento se fabrican para presiones internas de trabajo máximas,

según la NMX-C-012-1994-scfi

Especificaciones

Dimensiones de la zanja y plantilla para tuberías de agua potable y alcantarillado

Ventajas

Libres de incrustaciones

Rendimiento hidráulico

No se corroen

Inmunes ala corrosión por electrolisis

Resistente a golpes de ariete

Resistente a las cargas externas y al impacto.

Desventajas

Baja resistencia mecánica

Degradación de la calidad

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Dimensiones y pesos

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Presiones de trabajo y pruebas en la tubería

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Tuberías de plástico: Polietileno y cloruro de polivinilo (PVC) De los plásticos, los termoplásticos son los que en la actualidad presentan mucho interés para su

uso en los sistemas de abastecimiento de agua potable. Los dos termoplásticos de mayor

importancia hasta la fecha son: el polietileno (PS) y el policloruro de vinilo (PVC).

El polietileno es un derivado del gas etileno que es un componente del gas natural; también puede

ser un derivado de la refinación del petróleo.

El PVC (Cloruro de polivinilo) es un material termoplástico compuesto por polímeros de cloruro de

vinilo; un sólico incoloro con alta resistencia al agua, alcoholes, ácidos y álcalis concentrados. Se

obtiene en forma de gránulos, soluciones, líquidos y pastas.

La industria de las tuberías plásticas fabrica dos líneas de tubos hidráulicos de PVC:

Serie inglesa (Tubos color gris): Fue diseñada con base al sistema de unidades inglesas y se fabrica

en 11 diámetros (13 a 200 mm).

Tubería de cloruro de polivinilo (PVC)

Serie métrica (Tubos color blanco)

Fue diseñada de acuerdo con el sistema internacional de unidades. La

integran 13 diámetros de (50 a 630 mm).

Ventajas

Instalación: Debido a su ligereza en peso, facilidad de corte y

rapidez de instalación no se requiere de herramientas especializadas, es por eso que la

Tubería Hidráulica de PVC de Campana y Anillo es la sustituta indiscutible de las tuberías

metálicas y de asbesto cemento.

Coeficiente de Fricción: La superficie interior de la Tubería Hidráulica de PVC es tersa por

lo que reduce en un 10% las pérdidas por fricción respecto a las demás tuberías.

Durabilidad: Para aplicaciones en donde se requiere de resistencia química la Tubería

Hidráulica de PVC es la mejor opción es por eso que el tiempo de vida útil es el de mayor

durabilidad.

Ventajas

Resistencia a la corrosión y al ataque químico de

ácidos, álcalis y soluciones salinas

Instalación rápida, fácil y económica

Prueba hidrostática después del llenado

Resistencia mecánica superior a las de fibro-cemento

Menor perdida por fricción en comparación a tuberías

de cemento, acero y fibro-cemento

Su costo es menor en diámetros del 50 a 100 m.

Desventajas

Alto costo en diámetros de

200mm y mayores

Se afectan sus propiedades

mecánicas al ser expuestas al

sol por tiempo prolongado

Los tubos de extremos

requiere mano de obra

altamente especializada.

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Economía: El uso de PVC representa un ahorro significativo en el costo final de la

instalación.

Resistencia Química: Las Tubería Hidráulica de PVC no permiten la corrosión e

incrustación de los elementos que conducen.

Especificaciones

Dimensiones

Aplicaciones

Algunas de las aplicaciones en donde se recomienda utilizar la Tubería Hidráulica de PVC son:

Instalaciones de sistemas municipales de Agua Potable

Bajadas Pluviales - Sistemas de Riego Agrícola (Irrigación).

Urbanización de Fraccionamientos

Presiones de trabajo a 23°

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Tipos de unión

Diámetros nominal, exterior y espesores de pared.

Serie inglesa (Tubos color gris)

Fue diseñada con base al sistema de unidades inglesas y se fabrica en 11 diámetros (13 a 200 mm).

Ventajas

Economía: El uso de Tubería Hidráulica de PVC

representa un ahorro significativo en el costo

final de la instalación

Resistencia Química: La Tubería Hidráulica de

PVC no permiten la corrosión e incrustación de

los elementos que conducen

Bajo Peso : El PVC es ligero y facilita las

maniobras de almacenaje, trasporte e instalación

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Durabilidad: Para aplicaciones en donde se requiere de Resistencia Química la Tubería

Hidráulica de PVC es la mejor opción es por eso que el tiempo de vida útil es el de mayor

durabilidad.

Economía: El uso de PVC representa un ahorro significativo en el costo final de la

instalación.

Instalación: Debido a su ligereza en peso, facilidad de corte y rapidez de instalación no se

requiere de herramientas especializadas.

Especificaciones

Aplicaciones

Algunas de las aplicaciones en donde se recomienda utilizar la Tubería Hidráulica de PVC son:

Redes de riego por aspersión, para jardines Residenciales y Comerciales.

Instalaciones en Albercas y Spas, etc.

Redes de agua potable dentro de casas, fraccionamientos, edificios, etc.

Líneas de proceso en la industria alimenticia, ingenios, etc.

Tipos de trabajo a 23°

Dimensiones

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Tipo de unión

Diámetros nominal, exterior y espesores de pared.

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Tuberías de polietileno

Las tuberías de polietileno se fabrican también en cuatro diferentes RD y son aptas para trabajar a

las presiones específicas. Se suministran en rollos hasta un diámetro de 110 mm, partir del cual se

suministran en barras de 6 o 12m, estando supeditada su longitud únicamente por condiciones de

transporte.

Ventajas

Gran flexibilidad

Ligereza

No presenta corrosión

Especificaciones

Dimensiones de los tubos de polietileno

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Características de las tuberías de polietileno

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Tuberías de acero Las tuberías de acero son recomendables para alineas de conducción cuando se tienen altas

presiones de trabajo. Su utilización obliga a revestirlas contra la corrosión interior y exterior. Son

muy duraderas, resistentes, flexibles y adaptables a las distintas condiciones de instalación que se

tengan.

Especificaciones

Tablas características de las tuberías de acero

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Tolerancias dimensionales

Espesor: ±12,5% de espesor nominal en cualquier punto del tubo.

Peso: ±10% del paquete de tubos con diámetro menor o igual a 4" (114,3mm) o tubos individuales con diámetro nominal mayor a 4" (114,3mm).

Diámetro externo: Para diámetros menores o iguales a 1-1/2" (48,3mm) +0,016 pulg (+0,40mm).

Para diámetros mayores o iguales a 2" (60,3mm): ± 1%.

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Propiedades mecánicas

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Tuberías de concreto Las tuberías de concreto que se han usado con más frecuencia en las obras de conducción son:

Tuberías de concreto reforzado con junta de hule y concreto

Tuberías de concreto presforzado.

Tuberías de concreto pretensado (Comecop).

Tubos de concreto presforzado sin cilindro de acero

Tubos de concreto presforzado con cilindro de acero.

Tuberías de acero reforzado con junta de hule y concreto

Están reforzadas con dos jaulas entrelazadas de varilla, calculadas para resistir la presión de

trabajo a una fatiga máxima de 880 kg/cm2, para el acero circunferencial.

Especificaciones

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Tuberías de concreto presforzado

Las tuberías presforzado son conductos de concreto presforzado con cilindros de acero empotrado

y junta de hule y acero. Su refuerzo consiste en concreto y comprimido por alambrón tipo tensilac

de calibre 6 protegido por un capa de mortero se fabrican para presiones de trabajo de 6, 7, 8 y 10

kg/cm2. Los diámetros son los mismos que las tuberías de concreto presforzado.

Tuberías de concreto pretensado (comecop).

Se fabrican por centrifugación y mediante alambres de acero de alta resistencia, estirados entre

las extremidades del molde. Se fabrican para diámetros de 100 a 500 cm y presión de servicio de

16.5, 15.5, 14.5, 10 y 6.5 kg/cm2 de la serie normal.

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Especificaciones

Dimensiones

Tuberías de concreto presforzado sin cilindro de acero

Están formados por un tubo de acero primario o núcleo (que contiene el alambre de pretensado

longitudinal) el cual una vez que ha alcanzado suficiente resistencia a la compresión, se enrolla el

alambre pretensado transversal y finalmente, se protege con un revestimiento de mortero,

cemento o de concreto. La longitud de los tubos varía de 4 a 8 metros. El diámetro interno es de:

400, 500, 600, 750, 900, 1000, 1050, 1100, 1200, 1350, 1400, 1500, 1800, 2000, 2100, 2500, 3000,

3500, 4000, 4500 y 5000 mm. Los tubos tienen juntas del tipo de espiga y campana, hechas de

concreto y con un sello de hule. Los tubos de concreto presforzado sin cilindro de acero no

deberán presentar fugas ni filtraciones al cometerse a una presión hidrostática en fábrica igual al

150% de la presión de diseño. La presión de trabajo se estipula en los catálogos de los fabricantes.

Tuberías de concreto presforzado con cilindro de acero

Están constituidos de un cilindro de lámina de acero con anillos soldados a este en sus extremos,

el cual previamente se somete a presión hidrostática y se ahoga en concreto, formándose así el

tubo primario o núcleo. El tubo presforzado se obtiene cuando al tubo primario, una vez que ha

alcanzado suficiente resistencia a la compresión, se le enrolla alambre pretensado transversal y se

protege con un revestimiento de concreto, mortero o cemento. La longitud de los tubos varía de 4

a 8 metros. Los diámetros internos son los mismos indicados para los tubos sin cilindro de acero.

Las juntas de los tubos deben ser de espiga y/o campana de anillos soldados al cilindro y con un

sello de hule.

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Características generales de tuberías que se utilizan en obras de

abastecimiento de agua potable

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Piezas especiales Las conexiones de la tubería en las intersecciones. Cambios de dirección, cambios de diámetros, válvulas, etc., se

denominan comúnmente como" piezas especiales" y generalmente son de hierro fundido, acero, materiales

plásticos (PVC y PEAD), dependiendo de qué material sean los tubos. Todas las uniones de tubería de polietileno de

alta densidad (PEAD) deberán realizarse mediante el sistema de electrofusión.

Las piezas especiales de hierro fundido son las más empleadas y se fabrican para todos los diámetros de tuberías.

Estas piezas se conectan entre sí o a las válvulas por medio de bridas, tornillos y con un empaque de sellamiento

intermedio, que puede ser de plomo, hule o plástico. La unión de estas piezas con las tuberías de fibrocemento se

efectúa utilizando la “junta gibault”, que permite conectar por una de sus bocas una extremidad de hierro fundido

y, por la otra, una punta de tubería de fibrocemento. El sellamiento se logra mediante la presión ejercida con las

bridas y tornillos sobre el barrilete y empaques de hule. La forma cóncava del barrilete permite efectuar

deflexiones.

Piezas especiales de hierro fundido.

Por otra parte, para interconectar la tubería hidráulica de PVC y formar líneas de conducción y circuitos existen

todas las conexiones necesarias: ya sea para cambiar la dirección del flujo del agua, derivar o unir sistemas de igual

o diferente diámetro, cerrar los extremos de una línea, unir tubería de PVC a válvulas, piezas metálicas bridadas o

con rosca, y componer fallas en una línea ya tendida. También, es posible unir la tubería hidráulica de PVC serie

métrica con la de serie inglesa e incluso unirla con tubería de fibrocemento. En el caso de la serie métrica todas las

conexiones de 50 a 315 mm son de PVC.

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Unidad III Conducción por gravedad Tuberías y piezas especiales

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Brida Long

Neck

Brida Socket Weld

Brida Stub End

Codo de 90 a

Tope

Codo Segmentado

22.5°

Codo Segmentado

30°

Codo Segmentado 45°

Codo Segmentado 60°

Codo Segmentado 90° Cople

Contra Brida Metálica para Bridas

S.E.

Reducción Socket

Tee

Segmentada

Tee

Inyectada

Piezas especiales Polietileno de Alta Densidad (PEAD)

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Unidad III Conducción por gravedad Tuberías y piezas especiales

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Adaptador

Campana

Adaptador Espiga Codo 22° Codo 45°

Codo 90° Cople Reparación Cruz Extremidad

Campana

Extremidad Espiga Reducción

Campana

Tapón Campana Tee

Piezas especiales de PVC Hidráulico

Piezas especiales de Hierro Dúctil

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Unidad III Conducción por gravedad Tuberías y piezas especiales

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Piezas especiales de Acero

Dispositivos de control y protección en la línea de conducción.

En las líneas de conducción siempre es necesario el empleo de ciertos elementos cuyo objeto es proteger a las

tuberías y al equipo de bombeo, principalmente del fenómeno llamado golpe de ariete. A continuación se comenta

la función de los elementos de control y protección que se usan con más frecuencia.

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Unidad III Conducción por gravedad Tuberías y piezas especiales

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Junta flexible

Se recomienda para absorber algunos movimientos ocasionados por el trabajo de la bomba, pequeños

desalineamientos producidos durante el montaje del conjunto y para desconectar con facilidad la unidad de

bombeo cuando se requiera. Generalmente, se emplean las juntas Dresser y Gibault o algún otro elemento similar.

Válvulas de control de aire

Tipos de Válvulas

Válvulas eliminadoras de aire

Se instalan con el objeto de expulsar el aire retenido en la succión cuando la bomba no trabaja y cuando el aire se

acumula en los puntos altos de una línea de conducción; y se ubican generalmente a continuación de la junta

flexible.

Al acumularse aire en el interior de una conducción tiende a ocupar los puntos topográficos altos del perfil de la

línea y si no es extraído, produce una estrangulación de la sección de paso del agua que puede llegar a interrumpir

el flujo. El mayor peligro, sin embargo, está en la posible compresión de este aire y su expulsión súbita que

combinada en una interrupción repentina del flujo puede multiplicar la presión y traducirse en una verdadera

explosión con proyección de fragmentos.

Cuando una línea de conducción no está llena de agua, es decir "purgada", los inconvenientes descritos se repiten

en cada punto alto del perfil de la línea; sus efectos se suman y el rendimiento de la conducción disminuye en

forma progresiva.

VÁLVULA REDUCTORA DE

PRESIÓN ROSCADA

VÁLVULA REDUCTORA DE

PRESIÓN BRIDADA

ELIMINADORA

COMBINADA ADMISIÓN,

EXPULSIÓN Y

ELIMINADORA

ADMISIÓN Y EXPULSION

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Unidad III Conducción por gravedad Tuberías y piezas especiales

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Por las razones expuestas, todos los puntos altos deben estar provistos de válvulas que permitan evacuar el aire

automáticamente a medida que se acumula; estas válvulas eliminadoras de aire se instalarán en pendientes

ascendentes fuertes en el punto más alto y antes de las bajadas Cuando la topografía es mas bien plana las válvulas

eliminadoras de aire se ubican en puntos situados a cada 1.5 Km. como máximo y en los puntos mas altos del perfil

de la línea.

Válvulas de admisión y expulsión de aire y válvulas de control de aire combinadas

La función de la válvula de admisión y expulsión es la de permitir la rápida salida de grandes cantidades de aire

cuando se esta llenando inicialmente una tubería y permitir la entrada de aire en cantidades suficientes cuando

esta se vacié. Esta válvula ya no permitirá la salida o expulsión de aire cuando se haya cerrado y la tubería este bajo

presión. Cuando la presión del sistema baje al punto de la presión atmosférica la válvula abrirá permitiendo la

entrada de aire.

Las válvulas combinadas están diseñadas para efectuar las dos funciones mencionadas anteriormente,

acoplándolas. Están constituidas por la válvula de admisión y expulsión de aire y la válvula eliminadora de aire y su

función es la siguiente:

Expulsar grandes cantidades de aire cuando se va a llenar la tubería y admitir suficiente aire cuando se va a

vaciar, para evitar un vacío que colapse la tubería.

Eliminar constantemente las pequeñas cantidades de aire que se acumulen en los puntos altos de la

tubería cuando este en operación.

Cada válvula debe seleccionarse conforme a las necesidades específicas en cada caso particular.

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Unidad III Conducción por gravedad Tuberías y piezas especiales

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Válvula Check o de retención (tradicional)

La selección del tipo de Check (o de no-retorno) para una determinada instalación, depende

del diámetro de la tubería por emplear, de las presiones a que operará y de su costo en el

mercado. En varios proyectos, el tiempo de entrega que ofrece sus fabricantes puede ser

determinante para la selección.

Válvulas de Compuerta Resilente (o resiliente)

La válvula de compuerta se emplea con el objeto de aislar (bloquear) en un momento dado algún elemento o

sección del sistema para poder efectuar una reparación, inspección o dar mantenimiento, sin que se interrumpa

totalmente el servicio. Esta válvula se instala en la descarga de cada bomba, después de la válvula de alivio; pero,

pudieran ser necesarias y en sitios diferentes, según el proyecto; inclusive se utiliza en redes de distribución en

diámetro hasta de 30 cm (12”) de diámetro.

Fig. 2.10. Válvulas de

Admisión y Expulsión

de Aire

Fig. 2.11. Válvulas

combinadas para admisión y

expulsión de aire

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Unidad III Conducción por gravedad Tuberías y piezas especiales

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Válvula de mariposa

Las válvulas de mariposa, como la mostrada en la Figura 2.7., pueden

sustituir a la de compuerta cuando se requieren diámetros grandes y

presiones bajas en la línea. Tienen la ventaja de ser más ligeras, de

menor tamaño y más baratas. Estas válvulas operan por medio de una

flecha que acciona un disco haciéndolo girar centrado en el cuerpo; la

operación puede ser manual, semiautomática o automática, mediante

dispositivos neumáticos, hidráulicos o eléctricos. El diseño hidrodinámico

de esta válvula permite emplearla como reguladora de gasto y en ciertos casos para estrangular la

descarga de una bomba.

Válvulas de Globo

Son voluminosas y presentan una alta resistencia al paso del agua por lo que se

emplean, generalmente, sólo en tuberías de pequeños diámetros como los que

se tienen en los sistemas rurales. Constan de un disco horizontal accionado por

un vástago para cerrar o abrir un orificio por el que pasa el agua. Este

mecanismo se encuentra dentro de una caja de fierro fundido con extremos de

brida para utilizar eventualmente los diámetros grandes y de rosca para los

pequeños.

Válvulas de alivio contra golpe de ariete

Las válvulas aliviadoras de presión son empleadas para proteger al equipo

de bombeo, tuberías y demás elementos en la conexión, contra los cambios

bruscos de presión que se producen por el arranque o paro del equipo de

bombeo. La válvula está diseñada de tal manera que puede abrirse

automáticamente y descargar al exterior cuando la presión en el sistema es

mayor que aquella con la que fue calibrada lográndose con ello el

abatimiento de la línea piezométrica. El cierre de esta válvula también es

automático y se logra cuando la presión en la línea llega a ser menor que la de su ajuste o

calibración.

De acuerdo con lo anterior, el empleo de esta válvula depende de la magnitud de las presiones

que se tengan debidas al golpe de ariete y de la conveniencia que surja al haber hecho un estudio

económico, considerando la posibilidad de emplear elementos (tuberías, válvulas, etcétera)

resistentes a las presiones que se van a presentar, según se estudiará más adelante en este

capítulo.

Desagües (o desfogues)

Se utilizan generalmente en los puntos más bajos del perfil topográfico con el fin de desaguar la

línea en caso de rotura durante operación; también se pueden usar para el lavado de la línea

durante la construcción. El crucero se forma con una Tee con brida, de fierro fundido. Si en la

conducción se emplean tuberías de PVC, se usan conexiones de este material para el desagüe o

vaciado. Las tapas ciegas son tapones que se colocan cuando un extremo de tubería no va a

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trabajar temporalmente y que tienen la forma coincidente con el tipo de junta de la tubería en

que se coloca.

Válvulas reductoras de presión

Criterios de diseño. Tienen como función principal reducir una alta

presión aguas arriba a una presión más baja y estable aguas abajo. La

válvula estará diseñada para mantener una presión estable a la salida a

pesar de las fluctuaciones en el caudal en la presión de entrada. En la

noche cuando el flujo es mínimo la válvula deberá trabajar estable y sin

oscilaciones.

Para especificar correctamente la válvula reductora de presión el proyectista deberá obtener los

siguientes datos:

Gasto mínimo en litros por segundo (lps).

Gasto máximo horario en lps.

Presión mínima en kilogramos por centímetro cuadrado (kg/cm2).

Presión máxima en kg/cm2.

Cuando se trate de un desarrollo nuevo deberá tomarse el gasto teórico (QMH) del proyecto como

gasto máximo y el monitoreo de la presión se requerirá por un período de 7 (siete) días continuos.

Válvulas reductoras de presión de ½” a 2” de diámetro

La función de la válvula es la de reducir una alta presión existente a una predeterminada presión

de salida, mas baja sin golpes y sacudidas. La válvula reductora de presión podrá ser del tipo de

asiento único, contrabalanceada con el cuerpo de globo de paso recto y conexiones roscadas.

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Válvulas reductoras de presión mayores a 2” de diámetro.

Funciona de acuerdo para mantener una presión uniforme aguas debajo de la válvula, ajustada

bien por el volante o por el tornillo de regulación de una válvula piloto de control. La válvula piloto

de control, será capaz de regular y ajustar la presión casi desde o hasta el 10% por encima de la

presión ajustada en el punto de alimentación.

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Referencias Lineamientos Técnicos, SIAPA, CAP.2 SISTEMAS DE AGUA POTABLE.

Enrique Cesar Valdez, Abastecimiento de agua potable, vol. 1.

American Pipe and Construction International.

Manual técnico de tuberías de PVC

Líneas de conducción por gravedad, SAGARPA.

NMX-c-012 “fibrocemento, tuberías a presión, especificaciones”.

http://www.Elementia.com.mx

http://www.conagua.com.mx