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Criterios de diseño en emisarios con tuberías de PE

XII CURSO SOBRE DISEÑO E INSTALACIÓN DE TUBERÍAS PARA TRANSPORTE DE AGUA

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CRITERIOS DE DISEÑO EN EMISARIOS CON TUBERÍAS DE PE

ELOY PITAICCP. Director General de Increa

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ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN2. VENTAJAS DE LAS TUBERÍAS DE PE3. DESVENTAJAS DE LAS TUBERÍAS DE PE4. CRITERIOS DE DISEÑO DE EMISARIO EN

GENERAL5. PARTICULARIDADES DEL PE

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1. INTRODUCCIÓN

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•Emisario submarino: vertido de efluentes al mar.•Sus particularidades son aplicables a transporte de agua, captación de agua, etc.•El coste de instalación es muy importante, pudiendo condicionar la elección del material.•Los tubos de PE se han impuesto por sus enormes ventajas.

1. INTRODUCCIÓN

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2. VENTAJAS DE LAS TUBERÍAS DE PE

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•Resistencia a la corrosión


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•Flexibilidad, lo cual permite reducir el coste de instalación.


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•Capacidad para montar largos tramos, lo cual simplifica el transporte y reduce el número de juntas.


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•Rugosidad baja, mejorando el comportamiento hidráulico.


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•Reducida adherencia de seres vivos en la superficie. .


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•Excelente comportamiento frente a las acciones del mar.


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•Comportamiento frente a sismo inmejorable: acepta grandes deformaciones (asientos, curvaturas, etc).


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3. DESVENTAJAS DE LAS TUBERÍAS DE PE

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•Densidad inferior al agua de mar, lo cual obliga al empleo de lastres.


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•Falta de robustez frente a acciones accidentales de efecto cortador


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4. CRITERIOS DE DISEÑO DE EMISARIOS

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•Asegurarse una velocidad de flujo suficientemente alta, para arrastrar deposiciones.

4. CRITERIOS DE DISEÑO DE EMISARIOSComportamiento hidráulico

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•Todos los difusores deben expulsar efluente, buscar homogeneidad.


CAUDALES EN CADA BOCA

0,030

0,035

0,040

0,045

0,050

0,055

0,060

0,065

0,070

123456 RISERS

CAUD

ALES

(m3/

s)

Solución propuesta

Solución base

N REA

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•Considerar pérdida (o ganancia) de carga en la salida al mar por diferencia de densidades.


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Tubería estable en el fondo toda la vida útil, tanto en zanja como apoyada en el fondo. La tubería puede necesitar lastrado para ser estable.

4. CRITERIOS DE DISEÑO DE EMISARIOSProtección de tubería, lastrado y perfil longitudinal.

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En la zona de rompiente: aconsejable ejecutar en zanja. Protección, bien con suficiente recubrimiento, bien con escollera u hormigón sumergido.


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Fuera de zona de rompiente, puede apoyar la tubería en el fondo. Protección con escollera o mantas de hormigón.


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El perfil longitudinal debe:• Dar suficiente recubrimiento (debe estudiarse la evolución del perfil de playa) y • Minimizar el movimiento de tierras.


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La fase de servicio: esfuerzos ovalizantes.

4. CRITERIOS DE DISEÑO DE EMISARIOSDimensionamiento estructural de la tubería.

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La fase constructiva (durante el fondeo): esfuerzos longitudinales.

4. CRITERIOS DE DISEÑO DE EMISARIOSDimensionamiento estructural de la tubería.

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Para inspección de tuberías, y en caso de tuberías de gran tamaño, permite la entrada de buzos.

4. CRITERIOS DE DISEÑO DE EMISARIOSBocas de hombre.

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•Elementos de señalización y protección contra el arrastre de redes.

4. CRITERIOS DE DISEÑO DE EMISARIOSBalizamiento y antiarrasteros.

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•Construcción complicada por el oleaje, dado que no hay abrigo frente al mar.

4. CRITERIOS DE DISEÑO DE EMISARIOSLa construcción: dragado, fondeo, juntas y protección.

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•El difusor debe garantizar la dilución necesaria, en función de los condicionantes ambientales.

4. CRITERIOS DE DISEÑO DE EMISARIOSElementos singulares: el difusor y la estructura de toma.

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•Las estructuras de toma se colocan en el extremo de la conducción para tomar agua con las características necesarios de temperatura, sólidos en suspensión, velocidad, etc.

4. CRITERIOS DE DISEÑO DE EMISARIOSElementos singulares: el difusor y la estructura de toma.

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5. PARTICULARIDADES DEL PE

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•Material de rugosidad muy baja, lo cual reduce las pérdidas de carga.

5. PARTICULARIDADES DE PEComportamiento hidráulico

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Árido de pequeño tamaño en contacto con el tubo para evitar daños en la tubería.

5. PARTICULARIDADES DE PEProtección de la tubería, lastrado y perfil longitudinal

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Lastrado imprescindible, dado que el PE tiene menor densidad que el agua de mar.


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•La flexibilidad de la tubería permite que “culebree” cuando llegan las acciones del oleaje.


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La fase de fondeo determina las propiedades mecánicas de la tubería (principalmente espesor e inercia longitudinal): “la clave es la instalación”.

5. PARTICULARIDADES DE PEDimensionamiento estructural de la tubería

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5. PARTICULARIDADES DE PELa construcción: el fondeo y la protección

•La principal singularidad es el fondeo, que se realiza en grandes tramos.•Durante el transporte se recomienda no forzar la alineación en planta.•Durante el posicionamiento, será necesaria una colocación normalmente perpendicular a las corrientes

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Fondeo: para diámetros pequeños,(<1.600 mm) históricamente se ha recomendado el fondeo controlado por inundación progresiva.

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5. PARTICULARIDADES DE PEDimensionamiento estructural de la tubería

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Fondeo: para diámetros mayores, se recomienda el fondeo con apoyo de flotadores en dos etapas.

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5. PARTICULARIDADES DE PELas juntas entre tramos

Se emplean bridas y tornillos.Puede realizarse en el fondo o en superficie.La unión en el fondo se ejecuta una vez el tramo en hundimiento se apoya en el fondo.

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5. PARTICULARIDADES DE PELas juntas entre tramos

La unión en superficie se hace en una plataforma de trabajo. Se eleva el tramo hundido mediante la introducción de aire y se une al tramo a fondear.

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“FRENTE A LA IGNORANCIA, LA EXPERIENCIA”

GRACIAS POR VUESTRA ATENCIÓN

EMISARIO DE PEÑARRUBIA

(1996)

PROYECTO PUERTO DE

BILBAO (1975)

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