República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular Para la Educación Universitaria, Ciencia y Tecnología

Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda

Núcleo Manuel Monge

Instalaciones Industriales

Alumno:

Rafael Alvarez

Kevin Cordero

Jesus Reyes

Luceidy Kerales

Manuel Monge – Julio del 2016

Instalación Industrial

Se entiende por instalación industrial al conjunto de medios o recursos necesarios para

llevar a cabo los procesos de fabricación y de servicio dentro de una organización.

La instalación industrial está comprendida por el edificio industrial, las máquinas o

bienes de equipo, las instalaciones específicas en estas se encuentran: instalaciones de

almacenamiento y distribución (gases, líquidos, sólidos), instalaciones de generación,

distribución y transformación eléctrica, instalaciones de agua (proceso y potabilización),

instalaciones de frío industrial, instalaciones de climatización, instalaciones de aire

comprimido, instalaciones de protección contra incendios, instalaciones de saneamiento,

instalaciones de servicios para el personal (comedores, vestuarios).

Por lo que respecta al conjunto de la instalación en sí se deben considerar dos aspectos

importantes, tales como: La localización geográfica y los medios de comunicación

disponibles, así como la distribución en planta de la instalación.

Sistema de Tuberías en las Industrias

Desde siempre el hombre ha requerido del transporte de fluidos, y que mejor creación

que los tubos, que antiguamente eran usados en ciudades, pero como los tiempos cambian el

hombre se vio en la necesidad de normalizar estos tubos y se dio origen a las tuberías, que

dentro de las grandes y pequeñas industrias son hoy en día vitales.

Cabe destacar que, las tuberías son un sistema formado por tubos, que pueden ser de

diferentes materiales, estos cumplen la función de permitir el transporte de líquidos, gases o

sólidos en suspensión (mezclas) en forma eficiente, siguiendo normas estandarizadas y cuya

selección se realiza de acuerdo a las necesidades de trabajo que se va a realizar. Es de gran

importancia aclarar la diferencia que existe entre los términos “tubería” y “tubo”, pues

comúnmente son confundidos. Las Tuberías corresponden al conjunto conformado por tubos

normalizados, los accesorios, las válvulas, entre otros; encargados de transportar los gases o

líquidos que así lo necesitan; mientras que los tubos son aquel producto tubular de sección

transversal constante y de material de uso común.

Las tuberías con destinación industrial tienen una muy amplia aplicación, pues es por

medio de ellas que se transportan todos los fluidos (gases, mezclas, líquidos, etc.) para

optimizar y no limitar los procesos industriales. Tienen como principal destino la industria de

la construcción, la industria eléctrica y la metalmecánica. Dentro de la industria de la

construcción, las tuberías son demandadas para la elaboración de estructuras firmes así como

para cableado, ventilación, alcantarillado y conducción de aguas blancas y negras.

Procedimiento del diseño de un sistema de tuberías

El diseño de un sistema de tuberías consiste en el diseño de sus tuberías, brida,

empaquetaduras, válvulas, accesorios, filtros, trampas de vapor juntas de expansión.

1. Establecimiento de las condiciones de diseño incluyendo presión, temperaturas y otras

condiciones, tales como la velocidad del viento, movimientos sísmicos, choques de fluido,

gradientes térmicos y número de ciclos de varias cargas.

2. Determinación del diámetro de la tubería, el cual depende fundamentalmente de las

condiciones del proceso, es decir, del caudal, la velocidad y la presión del fluido.

3. Selección de los materiales de la tubería con base en corrosión, fragilización y resistencia.

4. Selección de las clases de “rating” de bridas y válvulas.

5. Cálculo del espesor mínimo de pared (Schedule) para las temperaturas y presiones de

diseño, de manera que la tubería sea capaz de soportar los esfuerzos tangenciales

producidos por la presión del fluido.

6. Establecimiento de una configuración aceptable de soportes para el sistema de tuberías.

7. Análisis de esfuerzos por flexibilidad para verificar que los esfuerzos producidos en la

tubería por los distintos tipos de carga estén dentro de los valores admisibles, a objeto de

comprobar que las cargas sobre los equipos no sobrepasen los valores límites,

satisfaciendo así los criterios del código a emplear.

Proceso de Fabricación de un Sistema de Tuberías

Las tuberías al momento de ser construidas son sometidas a una serie de procesos los

cuales dan como resultado la obtención de productos con alto grado de seguridad.

Dentro de estos procesos podemos señalar algunos como:

Moldeado (rodillos)

Esfuerzos Hidrostáticos

Pruebas electromagnéticas

Ensayos no destructivos

Test de ultrasonido (grietas internas y espesores)

Además de los procesos antes mencionados las tuberías deben cumplir con ciertos

requisitos mecánicos del material, los cuales son obtenidos por medio de lo siguiente:

Ensayos a la tracción

Aplastamiento

Doblado

Dureza

Uniones entre tuberías

Tipos de Unión para Tubería

Uniones Tipo Pvc

Este tipo de unión tiene muchas ventajas con respecto a las otras uniones como resistencia a

la corrosión, a la acción electrolítica que destruye las tuberías de cobre, las paredes lisas y

libres de porosidad que impiden la formación de incrustaciones comunes en las tuberías

metálicas proporcionando una vida útil mucho más larga con una mayor eficiencia, este tipo

de uniones proporciona alta resistencia a la tensión y al impacto; por lo tanto pueden soportar

presiones muy altas, como también pueden brindar seguridad, comodidad, economía. Este tipo

de unión consiste en conexiones soldadas, son simples uniones con soldadura liquida.

Estas mismas características la tiene la tubería CPVC que es para agua caliente.

Procedimiento para instalar este tipo de uniones:

1. La ventaja que al cortar este material, deja bordes limpios sin filos agudos.

2. Se debe probar que el tubo al entrar a la unión debe quedar ajustado; si no probar con

otra tubería.

3. Se debe limpiar las puntas del tubo con limpiador removedor, se debe hacer aunque

aparente estar limpio.

4. Aplicar la soldadura generosamente en el tubo y muy poca en la campana de la unión.

5. No quitar el exceso de soldadura de la unión. En una unión bien hecha debe aparecer un

cordón de soldadura entre la unión y el tubo.

6. Toda la aplicación desde el comienzo de la soldadura, hasta la terminación debe tardar

más de un minuto.

7. Dejar secar la soldadura una hora antes de mover la tubería y esperar 24 horas para

PVC y 48 horas para CPVC. Antes de someter la línea a la presión de prueba.

También existen tipos de uniones PVC roscadas, como adaptadores machos y adaptadores

hembras, buje soldados-roscados, y universales. Estos tipos de uniones mencionados

anteriormente son similares que para tubería CPVC (agua caliente). La diferencia entre estos

tipos de material, para agua fría-presión PVC (poli cloruro de vinilo) y el CPVC agua caliente

(poli cloruro de vinilo clorado).

Este tipo de unión tiene muchas ventajas con respecto a las otras uniones como resistencia a

la corrosión, a la acción electrolítica que destruye las tuberías de cobre, las paredes lisas y

libres de porosidad que impiden la formación de incrustaciones comunes en las tuberías

metálicas proporcionando una vida útil mucho más larga con una mayor eficiencia, este tipo

de uniones proporciona alta resistencia a la tensión y al impacto; por lo tanto pueden soportar

presiones muy altas, como también pueden brindar seguridad, comodidad, economía. Este tipo

de unión consiste en conexiones soldadas, son simples uniones con soldadura liquida.

Estas mismas características la tiene la tubería CPVC que es para agua caliente.

Procedimiento para instalar este tipo de uniones:

1. La ventaja que al cortar este material, deja bordes limpios sin filos agudos.

2. Se debe probar que el tubo al entrar a la unión debe quedar ajustado; si no probar con otra

tubería.

3. Se debe limpiar las puntas del tubo con limpiador removedor, se debe hacer aunque

aparente estar limpio.

4. Aplicar la soldadura generosamente en el tubo y muy poca en la campana de la unión.

5. No quitar el exceso de soldadura de la unión. En una unión bien hecha debe aparecer un

cordón de soldadura entre la unión y el tubo.

6. Toda la aplicación desde el comienzo de la soldadura, hasta la terminación debe tardar mas

de un minuto.

7. Dejar secar la soldadura una hora antes de mover la tubería y esperar 24 horas para PVC y

48 horas para CPVC. Antes de someter la línea a la presión de prueba.

También existen tipos de uniones PVC roscadas, como adaptadores machos y adaptadores

hembras, buje soldados-roscados, y universales. Estos tipos de uniones mencionados

anteriormente son similares que para tubería CPVC (agua caliente). La diferencia entre estos

tipos de material, para agua fría-presión PVC (poli cloruro de vinilo) y el CPVC agua caliente

(poli cloruro de vinilo clorado).

Uniones De Tubo Galvanizado

Estos tipos de uniones presentan muchas desventajas con respecto a los otros materiales y

más que todo con la tubería PVC, estas fueron mencionadas anteriormente cuando se hablaron

de las propiedades físicas y químicas de tal tubería sin embargo la tubería galvanizada se usa

para agua fría y caliente; se acoplan normalmente mediante roscas las cuales se les debe poner

teflón antes de unirse para evitar la fuga del agua. En los tipos de uniones que a la vez son

accesorios e igualmente que en las otras tuberías se presentan uniones universales, reducciones

de copa recta, reducciones macho, uniones rectas. Etc. Las pueden venir en las mismas

dimensiones que las demás tuberías.

Uniones De Cobre

Este tipo de tuberías es utilizado para redes de gas o conducción de agua caliente, se

presenta en dos tipos tubería de cobre rígida y flexible. Las uniones para tubería rígida de

cobre, se presentan en muchos modelos como unión normal, reducciones rectas, racores, etc.

Para soldar este tipo de uniones se utiliza una pasta especial para cobre no corrosiva (no ácida)

hay dos tipos: soldaduras blandas nro 50 y nro95.

Union De Tubería De Cobre Rigida Por Soldadura

Soldadura de 50 partes de estaño  y 50 partes de plomo funde a 183°c

No. 95. liga de 95 partes de estaño y 5 partes de antimonio, funde a 230 Oc.

Procedimiento para soldar tuberías rígidas.

1. Cortar el tubo con cortador de disco o segueta fina.

2. quitar las rebadas con lima o escariador o con el cortador de disco.

3. Limpiar el extremo del tubo al interior y exterior con lana de acero.

4. Aplicar una capa delgada y uniforme de pasta para soldadura al exterior del tubo y al

interior de la unión que lo va a recibir.

5. Se empalma el tubo a la unión hasta el tope. Este tipo de soldadura se debe hacer con

soplete de llama.

6. Aplicar la llama del soplete a la unión y no al tubo para así garantizar que la soldadura

quede uniforme en todo el trabajo.

7. Alcanzada la temperatura se funde la soldadura y llena todo el espacio capilar, El exceso

de soldadura se limpia con estopa o tela seca.

Uniones En Tubería Flexible

Metodología para acoplar la tubería de cobre flexible

1. Desenrollar adecuadamente la tubería.

2. usar el corta tubo adecuado, aceitar con aceite la cuchilla.

3. Remover y limpiar con la rima que lleva el corta tubo, la revada interior que quede del

corte.

4. Introducir el extremo del tubo en el orificio adecuado del bloque de la herramienta   de

expansión.

5. Apretar el cono de expansión sobre la parte del tubo que sobresale hasta que asiente

aquel sobre el bisel formado. Lubricar cono.

6. Unir y colocar todos los accesorios que trae el racor unión como anillos, tuercas. Etc.

Este sistema se puede unir mediante soldadura si uno de los extremos es ensanchado

Tubería Unida Mediante Soldadura Electrica

Este tipo de unión es de especial cuidado ya que requiere de mano de obra calificada, en

nuestro país todavía está en desarrollo tal técnica. Esta consiste mediante soldadura eléctrica

hacer círculos durante toda la sección a soldar de esta forma se evita que le cordón quede débil

y pueda aguantar las altas presiones a las que son sometidas este tipo de uniones, son

utilizadas para el transporte de aguas a hidroeléctricas.

Tuberías Unidas Mediante Bridas O Pernos

Estas son muy comunes, consiste en una serie de pernos pasando de lado a lado alrededor

de un circulo en especie de platinas soldadas a la tubería en la mitad de la unión lleva un

empaque o una platina está de acuerdo para controlar el paso del agua. Esta son apretadas

mecánicamente por medio de tuercas.

 

Accesorios

Es el conjunto de piezas moldeadas o mecanizadas que unidas a los tubos mediante un

procedimiento determinado forman las líneas estructurales de tuberías de una planta de

proceso.

Bridas

Son accesorios para conectar tuberías con equipos (bombas, intercambiadores de calor,

calderas, tanques, etc.) o accesorios (codos, válvulas, etc.). Las ventajas de las uniones

bridadas radican en el hecho de que permite el rápido montaje y desmontaje a objeto de

realizar reparaciones o mantenimiento.

Tipos y características de bridas

Brida roscada. Son bridas que pueden ser instaladas sin necesidad de soldadura y se

utilizan en líneas con fluidos con temperaturas moderadas, baja presión y poca corrosión, no

es adecuada para servicios que impliquen fatigas térmicas.

Brida ciega. Es una pieza completamente sólida sin orificio para fluido, y se une a las

tuberías mediante el uso de tornillos, se puede colocar conjuntamente con otro tipo de brida de

igual diámetro, cara y resistencia.

Codos

Son accesorios de forma curva que se utilizan para cambiar la dirección del flujo de las

líneas tantos grados como lo especifiquen los planos o dibujos de tuberías.

Tipos de Codos

Los codos estándar son aquellos que vienen listos para la pre-fabricación de piezas de

tuberías y que son fundidos en una sola pieza (45º,90º,180º).

Características

Diámetro: Es el tamaño o medida del orificio del codo entre sus paredes los cuales

existen desde ¼’’ hasta 120’’.

Angulo: Es la existente entre ambos extremos del codo.

Espesores: una normativa o codificación del fabricante determinada por el grosor de la

pared del codo.

Aleación: Acero al carbono, acero al cromo, acero inoxidable, galvanizado, etc.

Junta: Es el procedimiento que se emplea para pegar un codo con otro accesorio (soldable, roscable, embutible).

“ T ”

Son accesorios que se utilizan para efectuar fabricación en líneas de tubería.

Tipos

Diámetros iguales o te de recta

Reductora con dos orificios de igual diámetro y uno desigual.

Características

Diámetro: Las tes existen en diámetros desde ¼’’ hasta 72’’

Espesor: Este factor depende del espesor del tubo o accesorio a la cual va instalada.

Aleación: Acero al carbono, acero inoxidable, galvanizado, etc.

Reducción

Son accesorios de forma cónica que se utilizan para disminuir el volumen del fluido a

través de las líneas de tuberías.

Tipos

Estándar concéntrica. Se utiliza para disminuir el caudal del fluido aumentando su

velocidad, manteniendo su eje.

Estándar excéntrica. Se utiliza para disminuir el caudal del fluido en la línea

aumentando su velocidad perdiendo su eje.

Características

Diámetro: Varía desde ¼’’ x 3/8’’.

Aleación: Acero al carbono, acero al cromo, acero inoxidable, etc.

Empaquetaduras

Accesorio utilizado para realizar sellados en juntas mecanizadas existentes en líneas de

servicio o plantas en proceso.

Tipos

Empaquetadura flexitalica: Este tipo de Empaquetadura es de metal.

Anillos de acero: Son las que se usan con brida que tienen ranuras para el empalme con

el anillo de acero.

Empaquetadura de asbesto.

Empaquetadura de goma.

Empaquetadura grafitadas.

Tapones.

Son accesorios utilizados para bloquear o impedir el pase o salida de fluidos en un

momento determinado. Mayormente son utilizados en líneas de diámetros menores.

Tipos

Según su forma de instalación pueden ser macho y hembra.

Características

Resistencia: Tienen una capacidad de resistencia de 150 libras hasta 9000 libras

Junta: La mayoría de las veces estos accesorios se instalan de forma enroscable, sin

embargo por normas de seguridad muchas veces además de las roscas suelen soldarse.

Válvulas

Son accesorios que se utilizan para regular y controlar el fluido de una tubería. Las

válvulas son unos de los instrumentos de control más esenciales en la industria. Las válvulas

de control constan básicamente de dos partes que son:

Actuador: Llamado accionador o motor, puede ser neumático, eléctrico o hidráulico.

Cuerpo de la válvula: Está provisto de un obturador o tapón, los asientos del mismo

y una serie de accesorios. La unión entre la válvula y la tubería puede hacerse por

medio de bridas soldadas o roscadas directamente a la misma.

Tipos de Válvulas

Válvulas de compuerta

Esta válvula efectúa su cierre con un disco vertical plano o de forma especial, y que se

mueve verticalmente al flujo del fluido.

Ventajas:

Presenta muy poca resistencia al flujo de fluido cuando está en posición de apertura

total.

Cierre hermético.

Bajo costo.

Desventajas:

Es adecuada generalmente para control todo-nada, ya que en posiciones intermedias

tiende a bloquearse.

Se requiere mucha fuerza para accionarla.

Aplicaciones:

Servicio general, aceites y petróleo, gas, aire

Válvulas de globo

Una válvula de globo es de vueltas múltiples, en la cual el cierre se logra por medio de

un disco o tapón que cierra o corta el paso del fluido en un asiento que suele estar paralelo con

la circulación en la tubería.

Ventajas

Estrangulación eficiente, con mínima erosión.

Carrera corta del disco y pocas vueltas para accionarlas.

Control preciso de la circulación.

Desventajas

Gran caída de presión.

Costo relativo elevado

Válvulas de retención (Check)

La válvula de retención está destinada a impedir una inversión de la circulación. La

circulación del líquido en el sentido deseado abre la válvula; al invertirse la circulación, se

cierra. Hay tres tipos básicos de válvulas de retención: válvulas de retención de columpio, de

elevación y de mariposa.

Ventajas

Puede estar por completo a la vista.

La turbulencia y las presiones dentro de la válvula son muy bajas.

Válvula de bola

Las válvulas de bola son de ¼ de vuelta, en las cuales una bola taladrada gira entre

asientos elásticos, lo cual permite la circulación directa en la posición abierta y corta el paso

cuando se gira la bola 90° y cierra el conducto.

Ventajas

Bajo costo.

Alta capacidad.

Corte bidireccional.

Circulación en línea recta.

Pocas fugas.

Se limpia por si sola.

Poco mantenimiento.

No requiere lubricación.

Tamaño compacto.

Cierre hermético con baja torsión (par).

Válvulas de diafragma

Las válvulas de diafragma son de vueltas múltiples y efectúan el cierre por medio de un

diafragma flexible sujeto a un compresor. Cuando el vástago de la válvula hace descender el

compresor, el diafragma produce sellamiento y corta la circulación.

Ventajas

Bajo costo.

No tienen empaquetaduras.

No hay posibilidad de fugas por el vástago.

Desventajas

Diafragma susceptible de desgaste.

Elevada torsión al cerrar con la tubería llena

Juntas de Expansión

Disminuyen los esfuerzos debido a las expansiones y compresiones que suceden en

distintos tipos de tuberías, disminuyendo así las vibraciones y ruido. El aislamiento de

vibraciones que estos conectores suministran evita el peligro del “pandeo” que se provoca en

las tuberías. Son fabricados según las especificaciones con elastómeros resistentes a la

corrosión y la abrasión.

Soportes

Brindan apoyo adecuado al sistema de tuberías, ya sea fijo o móvil (por efecto de la

dilatación). Es muy importante evitar el rozamiento de la tubería con el soporte, así como que

deben tener la suficiente fuerza para mantener la alineación en todo momento.

Elementos de Control

Los elementos de control son equipos con los que se cuentan para poder medir y

controlar el correcto funcionamiento de un sistema de tuberías, detectar una falla

inmediatamente y poder corregirla a tiempo.

Regulador de Presión

Con estos reguladores podemos evitar sobrepresiones que pudieran romper tuberías,

emisores etc. Normalmente regulan presiones entre 0,2 y 8 kg/cm2.

Medidores de Caudal o Flujo

Medidores especiales: El medidor de flujo doble consta de dos manómetros que se

montan en la parte posterior de un instrumento sencillo, siendo posible para ambos registrar

sobre la misma gráfica. Consiste en un captador de caudal conectado a dos tubos de rango. Su

propósito es contrarrestar la poca sensibilidad que presenta un captador de presión diferencial,

en la parte baja de la escala de caudal.

Medidores de flujo de tipo reten: Miden la fuerza con que la corriente fluida choca

contra una superficie interpuesta en su camino.

Proyección isométrica de tuberías

En el caso de proyecciones isométricas los dibujos de tubería suelen ser en representación

real, dando a conocer detalles característicos de los componentes del sistema, en algunos casos

el dibujo en visual real, permite ver con claridad los componentes del sistema y se suelen

identificar con ítems para que quien interpreta el plano determine la cantidad o detalles de los

componentes.

Para el caso de dibujos de tuberías en proyección isométrica y en representación

simplificada se suelen incluir dentro del dibujo los nombres o características de los

componentes.

Es importante mencionar que en ambos casos se pueden incluir las dimensiones de las líneas

de tubería, claro está que en los dibujos con representación simplificada la interpretación es

más simple y se evitan posibles equivocaciones dado que se ve en su totalidad el trazado de las

tuberías, para el caso donde no hay reducciones, se puede especificar el diámetro y material de

la tubería como nota adicional o simplemente por medio de ítems.

Se referencian los compontes en una tabla las características relevantes:

Prefabricación De Tuberías.

La prefabricación de tuberías se hará de acuerdo con las prescripciones dadas en los

Códigos, Reglamentos y Normas indicados, excepto lo que se modifique en esta

Especificación. Someterá a la aprobación de la Supervisión de Obra el lugar o lugares, así

como las instalaciones donde se vayan a realizar los trabajos de la prefabricación de tuberías

de los distintos tipos de materiales a utilizar, separando: aceros al carbono, aceros

galvanizados, aceros al carbono de baja aleación y aceros inoxidables, así como otros

materiales a utilizar tales como aluminio, cobre, titanio, etc.  

Se efectuará el control dimensional de las secciones prefabricadas.   Se marcará todos y

cada uno de los tramos que conforme a la isométrica identificando el número de colada de

cada pieza, el número de soldadura y número de soldador.   Se deberá fabricar, partiendo de

tuberías, todos los nipples requeridos, así como las piezas de unión entre líneas de troceado de

vapor, cuando no sean suministradas por la Propiedad.  

De igual forma, se suministrará y montará todos los distanciadores entre tubo y camisa a

utilizar en la fabricación de tuberías encamisadas.   Se protegerá adecuadamente los elementos

roscados, caras de bridas, válvulas, manguitos y todos aquellos objetos susceptibles de

deterioro durante los trabajos. 

Se completará en taller las isométricas con todos los accesorios indicados en los planos o

requeridos por la Supervisión de Obra, siempre que no corran riesgo en su posterior manejo.  

Se fabricará aquellos elementos, como reductores, codos mitrados, etc., que sean requeridos

por los planos o bien sean solicitados por la Supervisión de Obra.

La valoración de los mismos se realizará de acuerdo con las Normas de Medición y Abono.

Dispondrá ordenadamente en el parque de materiales, las tuberías prefabricadas divididas en

grupos, según la prioridad del montaje, con el fin de poder retirar sin daños y rápidamente el

material que va a ser montado.

Todos los tramos serán aislados del suelo mediante tacos de madera u otro material

aceptado por la supervisión de Obra. Los materiales y espesores de tubería estarán

determinados en la correspondiente Especificación que forma parte de la documentación del

proyecto.  

El doblado de las tuberías puede hacerse por cualquier procedimiento aprobado por la

Supervisión de Obra, siempre que no ocasione aplastamientos o disminución del espesor de

pared que sobrepasen las tolerancias permitidas en esta Especificación. No se permitirán

ningún tipo de mellas o arañazos producidas por los útiles utilizados por el Contratista. Las

curvas de radio mayor de 4 veces el diámetro de la tubería estarán libres de arrugas.

Las curvas de radio menor o inferior a 4 veces el diámetro de la tubería podrán tener

arrugas con una profundidad no superior al diámetro de la tubería dividida entre 100.   Todos

los doblados deberán limpiarse por procedimientos aprobados por la Supervisión de Obra

hasta eliminar todos los residuos interiores.

Las tuberías de acero al carbono pueden doblarse en caliente o en frío. Para el curvado en

caliente se requiere la aprobación de la supervisión de Obra.   El curvado de aceros aleados

ferríticos se realizará calentándoles hasta una temperatura no superior a 1.050ºC; después de

curvada la pieza, se dejará enfriar lentamente hasta la temperatura ambiente en zonas

protegidas de corrientes de aire, lluvia y atmósferas contaminantes.

Para el  curvado de esta tubería está prohibido el empleo de sopletes de gas y agua.   El

curvado de aceros aleados austeníticos al Cromo / Níquel y materiales no férricos, se hará

siempre en frío. El roscado de la tubería se realizará con rosca cónica de acuerdo con los

requisitos, dimensiones y tolerancias de la Norma ASME B2.1., siempre que no se indique lo

contrario en los planos o especificaciones de materiales.

El uso de pastas o lubricantes está prohibido en conexiones roscadas que vayan a ser

selladas con soldadura. Las conexiones roscadas que requieran tratamiento térmico serán

roscadas posteriormente a dicho tratamiento.

La estanqueidad final de las conexiones roscadas se hará con cinta de teflón, siempre que

no se especifique lo contrario.   El biselado será esmerilado o mecanizado para formar aristas

vivas entre las superficies de la tubería y la cara de los accesorios. Todos los cortes serán

biselados y preparados con precisión para formar el perfil indicado por la norma ASME

B31.3, según los distintos espesores, de pared de tubería.  

Todos los biselados de tuberías y accesorios, deberán ser protegidos del ambiente, una vez

conformados, para evitar su oxidación. Procurará en taller completar al máximo las

isométricas. Si ello no fuera posible por faltas de materiales, se montarán, si fuera necesario,

con dichas faltas, originándose un gasto extra aplicable sólo a las operaciones a realizar en

montaje distintas a las de taller. En caso de recibirse los materiales estando la isométrica en

taller, su manejo y completado no generará ningún costo extra. 

La fabricación de drenajes, venteos y típicos de presión en taller tendrá como límite la

primera válvula de bloqueo, reservándose para campo la terminación hasta los puntos de

vertido.  

Se deberá fijar la magnitud de los tramos a prefabricar dejando los correspondientes ajustes

y soldaduras para el montaje y procurando establecer un sobredimensionado que le permita el

ajuste final sin una excesiva pérdida de materiales. Se deberá asumir las modificaciones

necesarias sobre lo indicado en las isométricas o planos, para los siguientes casos:  

‐Para líneas de rack, track, tuberías enterradas y en canales de cualquier diámetro.  

‐Para líneas de 2 ½” y menores en líneas de planta.  

‐Para líneas de 3” y mayores ajustes de hasta 150 mm en cualquier dirección.

Se deberá realizar las soldaduras de campo en las tres direcciones con un sobrelargo de

150mm.

Los cortes y biseles en estas soldaduras también serán absorbidos por el contratista,

independientemente de la longitud de palillo a cortar. 

Queda terminantemente prohibido realizar cualquier tipo de soldadura o punteado en la

superficie externa de las tuberías. Todas las soldaduras de aceros inoxidables y materiales no

férricos, deberán ser descontaminadas exteriormente para eliminar las manchas producidas por

la soldadura.

El procedimiento de descontaminación deberá ser sometido a la aprobación de la

Supervisión de Obra. Todos los útiles a utilizar en la prefabricación de tuberías de acero

inoxidable o materiales no férricos, tales como abrazaderas, trípodes, caballetes, bandos, etc.,

deberán estar protegidos por medio de plásticos, cartón u otro tipo de material que evite la

contaminación superficial entre ellos y las tuberías.

Todo el material necesario para configurar las isométricas y que aparezca tanto en planos

como en listados de materiales será suministrado por la Propiedad, con la excepción de los

materiales fungibles y aquéllos que se indiquen como suministro del Contratista en esta

Especificación, entre los cuales podrá incluirse accesorios de tubing de traceado, conexiones

de mangueras de estaciones de servicio, etc., en cuyo caso se incluirá en el alcance del

montaje.

Caso de ser requerido, efectuará el curvado de tuberías  ≤2”, para sustitución de codos,

aunque ello no esté indicado en las isométricas o planos.  

Antes de enviar al montaje los tramos de isométricas, se mecanizarán interiormente hasta

ser eliminadas todas las penetraciones de soldaduras correspondientes a bridas que deban

soportar placas de orificio, válvulas de mariposa o cualquier elemento que lo requiera. Esta

operación debe ser verificada por el supervisor de obra.

La construcción de la tubería se hará dentro de las tolerancias indicadas en la figura

siguiente:

Montaje De Tuberías.

Se hará de acuerdo con el Código ASME B31.3, excepto lo que se modifique en esta

especificación. Se transportará desde los lugares de prefabricación hasta la obra todas las

isométricas o tramos prefabricados, debiendo ser acopiados en las zonas designadas por la

Supervisión de Obra. Se verificará los emplazamientos de los equipos y sus correspondientes

boquillas de conexión, con el fin de comprobar la validez de la isométrica a montar y así evitar

un montaje innecesario.

Se realizará todos los ajustes y soldaduras necesarios para obtener un correcto conexionado

de las tuberías entre sí o con los equipos. Se realizará el bulonado de las bridas y el

distensionado, si fuera necesario, a las bombas, máquinas y equipos en general, así como la

colocación de juntas, tantas veces como sea necesario.

Se deberá montar todos los elementos en línea tales como válvulas de control, válvulas de

seguridad, reductoras, rotámetros, medidores, placas de orificio, etc. Se completará los típicos

de los manómetros, tomas de presión o venteos que lo requieran, con una prolongación hasta

el lugar del drenaje que le sea indicado por la Supervisión de Obra.

De igual forma, las carcasas de bombas y equipos que lo requieran, serán completadas con

tuberías que encaucen los drenajes hasta los lugares indicados por la Supervisión de Obra. Se

sellará con soldadura, una vez colocadas las conexiones de instrumentación, todas las tomas

roscadas de bridas de orificio y tapones de reserva. Se realizarán ensayos no destructivos a

estas soldaduras (líquidos penetrantes o partículas magnéticas).

Las válvulas serán orientadas de forma tal que puedan ser fácilmente operadas y en sentido

correcto. En el caso de que la Supervisión de Obra lo requiera, el Contratista desmontará y

volverá a montar las válvulas que no cumplan este requerimiento.

Al montar las tuberías, todas las conexiones embridadas de equipos y máquinas, se

protegerán con un disco ciego, el cual deberá o no ser retirado durante la prueba hidráulica,

dependiendo de la longitud y alcance de los circuitos a probar.

Las conexiones embridadas a máquinas y equipos, se ajustarán hasta obtener el paralelismo

de las bridas y su alineación lateral antes de comenzar el apretado de las tuercas. El apretado

final de tuercas, será autorizado por la supervisión de Obra después de la finalización de la

alineación de la maquinaria, utilizando llaves dinamométricas en los casos que se requiera por

la Supervisión de Obra.

La ejecución de estas uniones las realizará una empresa especializada que será responsable

de definir el procedimiento de apriete (tensión de apriete, método, etc.). El contratista será

responsable de subcontratar, a menos que LA PROPIEDAD la contrate directamente, y de

coordinar con esta empresa especializada el apriete de estas uniones. El montaje de las

tuberías se realizará de forma que las conexiones de máquinas y equipos no tengan que

soportar tensiones. Cuando le sea requerido, el Contratista suministrará y montará discos

ciegos en las líneas que necesiten ser aisladas, para poder realizar los trabajos objeto del

pedido, aun cuando éstas sean líneas en servicio no montadas por el Contratista.

Se deberá realizar todas las conexiones a líneas existentes en servicio que sean requeridas

por los planos o por la Supervisión de Obra, debiendo considerarse por parte del Contratista,

las dificultades que este tipo de trabajo entraña. La falta de soportes definitivos no será motivo

de retraso en el montaje de tuberías, debiendo el contratista hacer uso de soportes

provisionales. Se realizará el suministro, fabricación, montaje y desmontaje de carretes o

distanciadores, para conseguir un mayor porcentaje de montaje en el caso de faltas de

materiales, tales como válvulas, mirillas, rotámetros y demás elementos en línea.

Se realizará todos los pasos de tuberías a través de plataformas de chapa o de rejilla,

acondicionando posteriormente los diferentes paños de la plataforma para que sigan siendo

rígidas y desmontables, Incluso el suministro y fijación del pasatubo y todos sus elementos

auxiliares a la rejilla o chapa, totalmente ejecutado y correctamente terminado de acuerdo con

la Supervisión de Obra.

Limpiezas de Tuberías:

Todas las tuberías, accesorios, válvulas, etc., deberán ser cuidadosamente inspeccionados y

limpiados de cualquier material o cuerpo extraño antes de proceder a su montaje definitivo.

Una vez realizado el montaje y aprovechando la infraestructura de la prueba hidráulica del

circuito, se procederá a un barrido con agua para eliminar las posibles suciedades interiores.

Se procederá a la limpieza química o decapado de aquellos circuitos que lo precisen.

Se limpiará y engrasará con materiales de su suministro, las válvulas y elementos roscados

tales como tapones, caps, pernos separadores, etc.

Para el montaje del traceado en las tuberías que lo requieran, se suministrará y montará

todos los elementos exigidos por los standards, tales como alambres de sujeción, flejes,

separadores cerámicos o de fibra, cementos transmisores de calor, etc. Se suministrará y

montará etiquetas de identificación en las estaciones de vapor y condensado correspondientes

al traceado de vapor.

Para las tuberías que discurran por canales visitables, el Contratista deberá realizar la

apertura y cierre de las tapas de dicho canal tantas veces como sea necesario para no interferir

el tráfico. Coordinará con el contratista de andamios el montaje y desmontaje de los mismos

para todos los trabajos.

Sistema de Suministro Eléctrico

El sistema de suministro eléctrico comprende el conjunto de medios y elementos útiles

para la generación, el transporte y la distribución de la energía eléctrica. Este conjunto está

dotado de mecanismos de control, seguridad y protección.

Constituye un sistema integrado que además de disponer de sistemas de control

distribuido, está regulado por un sistema de control centralizado que garantiza una explotación

racional de los recursos de generación y una calidad de servicio acorde con la demanda de los

usuarios, compensando las posibles incidencias y fallas producidas. Con este objetivo, tanto la

red de transporte como las subestaciones asociadas a ella pueden ser propiedad, en todo o en

parte y, en todo caso, estar operadas y gestionadas por un ente independiente de las compañías

propietarias de las centrales y de las distribuidoras o comercializadoras de electricidad.

Asimismo, el sistema precisa de una organización económica centralizada para

planificar la producción y la remuneración a los distintos agentes del mercado si, como ocurre

actualmente en muchos casos, existen múltiples empresas participando en las actividades de

generación, distribución y comercialización.

Transmisión y Distribución Eléctrica

La Red de Distribución de la Energía Eléctrica o Sistema de Distribución de Energía

Eléctrica es la parte del sistema de suministro eléctrico cuya función es el suministro de

energía desde la subestación Alfredo Alcvivar de distribución hasta los usuarios finales

(medidor del cliente). Se lleva a cabo por los Operadores del Sistema de Distribución

(Distribution System Operator o DSO en inglés).

Los elementos que conforman la red o sistema de distribución son los siguientes:

Subestación de Distribución: conjunto de elementos (transformadores, interruptores,

seccionadores, etc.) cuya función es reducir los niveles de alta tensión de las líneas de

transmisión (o subtransmisión) hasta niveles de media tensión para su ramificación en

múltiples salidas.

Circuito Primario.

Circuito Secundario.

La distribución de la energía eléctrica desde las subestaciones de transformación de la red

de transporte se realiza en dos etapas.

La primera está constituida por la red de reparto, que, partiendo de las subestaciones de

transformación, reparte la energía, normalmente mediante anillos que rodean los grandes

centros de consumo, hasta llegar a las estaciones transformadoras de distribución. Las

tensiones utilizadas están comprendidas entre 25 y 132 kV. Intercaladas en estos anillos están

las estaciones transformadoras de distribución, encargadas de reducir la tensión desde el nivel

de reparto al de distribución en media tensión.

La segunda etapa la constituye la red de distribución propiamente dicha, con tensiones de

funcionamiento de 3 a 30 kV y con una característica muy radial. Esta red cubre la superficie

de los grandes centros de consumo (población, gran industria, etc.), uniendo las estaciones

transformadoras de distribución con los centros de transformación, que son la última etapa del

suministro en media tensión, ya que las tensiones a la salida de estos centros es de baja tensión

(125/220 ó 220/380 V1 ).

Las líneas que forman la red de distribución se operan de forma radial, sin que formen

mallas, al contrario que las redes de transporte y de reparto. Cuando existe una avería, un

dispositivo de protección situado al principio de cada red lo detecta y abre el interruptor que

alimenta esta red.

La localización de averías se hace por el método de "prueba y error", dividiendo la red que

tiene la avería en dos mitades y energizando una de ellas; a medida que se acota la zona con

avería, se devuelve el suministro al resto de la red. Esto ocasiona que en el transcurso de

localización se pueden producir varias interrupciones a un mismo usuario de la red.

Equipo de transformación y accesorios principales

Equipo de Transformación: Transformador trifásico tipo pedestal para operación en anillo;

conexión en media tensión de 3 fases 4 hilos, 13200YT/7600 volts, conexión en baja tensión

de 3 fases-4 hilos, 220YT/127 volts, con 4 derivaciones: 2 arriba y 2 abajo del voltaje

nominal, con 2.5% cada una, 60 Hertz, y que cumpla con la especificación C.F.E. k000-07 y

C.F.E. k000-08.

1 - Soporte para conectores tipo codo

2 - Boquilla de alta tensión

3- Gabinetes

4 - Seccionadores

5 - Fusibles

6 - Cambiador de derivaciones

7 - Válvula de alivio de sobrepresión

8 - Provisión de monovacuometro

9 - Indicador de nivel de líquido aislante

10 - Conexión superior para filtro prensa y para prueba de hermeticidad

11 - Placa de datos de accesorios

12 - Termómetro tipo cuadrante

13 - Boquilla de baja tensión

14 - Puente de baja tensión a tierra

15 - Placa de datos

16 - Datos estarcidos de la capacidad

17 - Válvula de drenaje y válvula de muestreo

18 - Tapón de drenaje y válvula de muestreo

19 - Conexión de baja tensión a tierra

20 - Conexión del tanque a tierra tipo B

21 - Barra para conexión a tierra en alta tensión

Acometida Principal

Las acometidas no forman parte de las instalaciones de enlace.

Se entiende por acometida, la parte de la instalación eléctrica que se construye desde las

redes de distribución, hasta las instalaciones del usuario, y estará conformada por los

siguientes componentes: punto de alimentación, conductores, ductos, tablero general de

acometidas, interruptor general, armario de medidores o caja para equipo de medición, los

cuales se muestran en la Norma AE 200. De acuerdo con el numeral 230-3 del Código

Eléctrico Colombiano (Norma NTC 2050) una edificación o una estructura no deben ser

alimentadas desde otras.

Los conductores de acometidas de una edificación o una estructura no deben pasar a través

del interior de otro edificio o estructura. La acometida eléctrica servirá para transportar y

utilizar la energía después del punto de conexión de la red de distribución. En la Norma AE

201, AE 201-1, AE 201-2 se muestran los diagramas unifilares de diferentes tipos de

acometidas

Se denomina acometida, a la parte de la red de distribución que alimenta las cajas generales

de protección de las instalaciones de abonado. Estas podrán ser aéreas o subterráneas

dependiendo de las condiciones del terreno, se podrán emplear tanto cobre como aluminio en

sus elementos conductores y su tensión de aislamiento nunca podrá ser inferior a los 0,6/1kV.

Acometidas aéreas: entran dentro de esta denominación todas aquellas líneas que discurran

siempre por encima del nivel del suelo. Dentro de las acometidas aéreas se podrán disponer de

las siguientes maneras:

- Posadas sobre fachadas: discurren por la fachada de los propios edificios, sin la necesidad

de emplear postes para su trazado.

- Tensadas sobre postes: al contrario que las anteriores, requieren el empleo de postes para

su tensado y trazado.

* Acometidas subterráneas: son aquellas cuya trazado discurre por debajo del nivel del

suelo en zanjas. Actualmente se están empezando a utilizar más que las aéreas, debido esto al

menor impacto visual que suponen.

* Acometidas aéreo-subterráneas: son aquellas durante cuyo trazado, tienen tramos aéreos y

tramos subterráneos. Se utilizan cuando no es viable realizar un trazado homogéneo.

En la acometida principal se recomienda un calibre N0 8AWG hasta el tablero principal. de

donde salen otros calibres como:

N0 12AWG para tomacorrientes.

No 10AWG para tomacorrientes de Planchas y estufas.

No 14AWG para Lámparas.

Conductores Eléctricos

Los conductores eléctricos son hilos de metal (cobre o aluminio) que se utilizan para

conducir la corriente eléctrica. Los conductores se utilizan en:

Instalaciones eléctricas en general (vivienda, industria, comercio, etc.)

Instalaciones eléctricas de automóviles, y..

Construcción de bobinas

Los tipos de conductores más utilizados son: alambres, cables, cordones, conductores

con cubierta protectora

Alambres: Los alambres son conductores construidos con un solo hilo de metal y puede estar

desnudo o revestido (ver el siguiente diagrama) por una o más capas de material aislante.1

Dependiendo del aislante, el alambre se utiliza en bobinados o en instalaciones eléctricas.

Alambre para bobinados: Este tipo de alambre está recubierto por esmaltes especiales,

seda o algodón.

Alambre para instalaciones eléctricas: Este tipo de alambre está cubierto de plástico o

goma.

Cables: Los cables son un conjunto retorcido de alambres no aislados entre si y pueden ser

desnudos o revestidos por una o varias capas de aislante. Estos aislantes son de tela, goma o

plástico. Los cables se utilizan en instalaciones eléctricas de todo tipo incluyendo las

instalaciones eléctricas automotrices. Los hilos son de cobre blando o endurecido y también de

aluminio.

Algunos alambres de cobre pueden estar estañados, para evitar la oxidación y facilitar la

soldadura.

Tabla conductores eléctricos (calibres)

Los alambres y cables se pueden conseguir en el comercio en rollos de 100 mts. Si el

alambre es muy grueso se puede conseguir en carretes. Ver las siguientes figuras. La tabla de

conductores eléctricos muestra los calibres de los conductores de cobre. Se puede observar con

facilidad que a mayor diámetro / sección del cable mayor capacidad de conducción de

corriente.

Un aspecto interesante es que, para el mismo calibre de cable o alambre eléctricos,

conducirá más corriente el que está desnudo. Otro aspecto interesante a recalcar es que cuando

varios conductores comparten la misma tubería su capacidad de conducción de corriente es

menor. La tabla también muestra las características más comunes de los conductores de cobre.

Tabla conductores eléctricos

Iluminación.

El sistema de iluminación está constituido por las partes del microscopio que producen o

captan, reflejan y regulan la intensidad de la luz que se utiliza para la observación

microscópica. Uno de los aspectos críticos a considerar en la microscopía óptica es la fuente

de luz que se emplea para iluminar el espécimen. Si la muestra es iluminada de manera

inadecuada, la calidad de la imagen que se obtiene se verá afectada, aun cuando se disponga

de un excelente sistema óptico. La iluminación óptima debe ser brillante, sin resplandores y en

lo posible debe dispersarse de manera uniforme en el campo de observación.

Si se emplea luz visible (fotones) es usual que al microscopio se le denomine fotónico. En

sus inicios, la microscopía se practicaba con iluminación por reflexión; se utilizaba un espejo

que se orientaba para recoger la luz solar o en su defecto, luz artificial (la luz de una vela,

mechero a gas, lámparas de aceite o petróleo) y la desviaba hacia la preparación. Este método

se mantuvo durante mucho tiempo, en parte debido al lento perfeccionamiento de las

bombillas incandescentes, que consisten en un globo de cristal en el que se ha hecho el vacío y

dentro del cual va colocado un hilo de metal (platino, carbón, tungsteno, entre otros) que al

paso de una corriente eléctrica se pone incandescente y sirve para alumbrar (50).

Con el uso de la bombilla eléctrica se suprime este espejo y los microscopios pueden

utilizarse en cualquier lugar. Sin embargo, algunos modelos de microscopios actuales, desde

los más sencillos y económicos hasta los más sofisticados, aún poseen un espejo que sirve para

desviar la luz producida por la bombilla, en el caso que ésta no se encuentre alineada con la

platina.

El sistema de iluminación está constituido por la fuente de luz, el condensador y un

diafragma o iris. Como regla general, el sistema de iluminación está colocado debajo de la

platina y la finalidad es de iluminar mediante luz transmitida. En la mayoría de los casos el

estudio de las preparaciones histológicas se hace por transiluminación. En otros casos muy

específicos se emplea el método de luz reflejada, en el cual se ilumina la superficie del

espécimen mediante epi-iluminación (ver capítulo 3). La fuente de luz emite una radiación que

es recogida por un dispositivo denominado condensador, que a su vez forma un cono luminoso

necesario para la visualización con objetivos de mayor aumento.

Puesta a Tierra y Pararrayos

Instalación del pararrayos y bajadaLos principios de instalación en el dominio del rayo figuran en dos

principales normas: la NF C 17-100 para la protección de las estructuras

contra el rayo y la NF C 17-102 para la protección con PDC de las

estructuras y zonas abiertas:

- El pararrayos se instala con preferencia sobre el punto más alto,

eventualmente levantado por uno o varios mastiles fabricados en acero

galvanizado o acero inoxydable, de esta manera, el pararrayos quedará al

menos dos metros por sobre todos los elementos en terraza.

- A partir del pararrayos, se realiza un o varios conductores de bajada

con preferencia en cinta de cobre estañado de dimensiones de tipo 30*2

mm fijado en tres puntos por cada metro.

- Dos conductores de bajada, en los casos siguientes:

Para una punta simple: si el trayecto del conductor > 35m

Para un PDC: si la altura del edificio > 28 m

Altura de las chimeneas o iglesias > 40m

Trayecto horizontal > trayecto vertical- Si hay varios pararrayos sobre el edificio, se necesita

interconectarlos, excepto si la conexión tiene que salvar un obstáculo

(pared cortafuegos, etc.) de desnivel superior a 1,50m.

- Los conductores de bajada en cobre se presentan bajo la forma de

cintas, trenza, o redondos de sección mínima 50 mm2.

- Instalación de una funda de protección mecánica de 2 metros al

final del cable bajante.

- Las masas metálicas exteriores deben estar conectadas

equipotencialmente al circuito de pararrayos según las normas de

distancia de seguridad de la NFC 17-100 que describe también las

distancias a respetar entre las bajadas.

- El contador de rayos se instala encima de la junta de control.

- Al respecto de las jaulas enmalladas, los 4 puntos precedentes son

válidos. Además se instalarán puntas captadoras sobre el techo máximo

cada 15 metros y sobre todos los ángulos más salientes del edificio.

- Trayecto del conductor de bajada:

El más recto posible

El más corto posible

Evitando los codos bruscos

Evitando las subidas- Evitar de rodear los ornamentos. Si no es posible, se admite :

No hay peligro de taconazo si d > L/20

d = longitud de la curva

l = anchura de la curva

- Se admite una subida de 40cm máxima para un salto de ornamentos

con una pendiente inferior o igual a 45°.

- Ciertos elementos metálicos de la estructura pueden servir para realizar

la bajada si cumplen con los criterios de las normas NF C 17-100 y NF C

17-102.

- Para desviar los conductores de bajada, es preferible utilizar codos pre-

formados.

- Cuando hay una antena de radio, y en conformidad a la norma NFC 90-

120, se debe conectar el mástil que soporta la antena, al conductor de

bajada de la instalación, por intermedio de un supresor de transiente o de

un metal común.

- Se define la distancia de seguridad en las normas NF C 17-102 y NF C

17-100 :

S(m)= n*( ki / km) * l

n : coeficiente determinado por el número de bajadas interconectadas

ki : depende del nivel de protección

km : depende del material entre las 2 extremidades de la curva

l : distancia vertical entre el punto en donde la proximidad está tomada

en cuenta y la puesta a tierra de la masa o la conexión equipotencial

- En el caso de iglesias con dos bajadas, si una cruz o una estatua no

metálica está ubicada a la extremidad de la nave, ésta estará provista de

una punta de captura.

- En el caso de zonas abiertas, los PDC estarán ubicados sobre mástiles

puerta-bandera, mástiles de iluminación, postes, u otra estructura

existente.

- Los árboles son puntos de impactos privilegiados y pueden ser

útilmente protegidos.

Instalación de las puestas a tierra

- La puesta a tierra debe tener

Una resistancia inferior o igual a 10 ohms.

Si este valor no puede ser alcanzado, la puesta a tierra tendrá que

ser constituida de un mínimo de 100m de eléctrodo enterrado, y la

longitud de cada elemento vertical u horizontal será inferior a 20m.

- Se entierra una puesta a tierra exterior en curva a lo menos a 0,5

metro de profundidad y a lo menos a 1m de las paredes.

- Se mide el valor de la puesta a tierra por medios convencionales

sobre la puesta a tierra aislada de cualquier otro elemento

conductor.

- La puesta a tierra del pararrayos se conecta de manera

equipotencial directamente sobre el circuito de tierra de fondo de

registro accessible; o queda esperando al pie de la bajada.

- Existen varios tipos de puesta a tierra que dependen

principalmente del entorno en el cual están instaladas :

Por piquetas triangulares: se trata de una de las dos puestas a tierra

descritas en la norma, y que utilizan la menor cantidad de

conductor.

Sistema pata de ganso: segunda puesta a tierra descrita en la norma,

ocupa una superficie más importante ya que estos 3 conductores

horizontales miden 8m cada uno.

Sistema pata de ganso mejorado: permite encontrar a menudo

suelos de diferentes naturalezas para disminuir la resistancia.

Por piquetas alineadas: se utiliza este sistema en condiciones

cuando las zonas de nivelación son limitados.

- Se instala un registro de control de manera a desconectar con

facilidad el fondo de registro de la puesta a tierra para poder

medirla.

- La conexión de los conductores entre ellos se realiza por ajuste

con piezas de material similar al conductor, por remachado, por

soldadura.

Instalación Eléctrica

Es el conjunto de equipos y materiales que permiten distribuir la energía eléctrica partiendo

desde el punto de conexión de la compañía suministro hasta cada uno de los equipos

conectados, de una manera eficiente y segura, garantizando al usuario flexibilidad, comodidad

y economía en la instalación.

En Venezuela todo lo concerniente al diseño de Instalaciones Eléctricas en cualquier

edificación residencial, comercial institucional y en lugares clasificados, se rige por la Norma

Covenín 200: Código Eléctrico Nacional (CEN), el cual es un documento que establece los

criterios técnicos para que la instalación a proyectar sea la más segura, sin embargo, no es un

Manual de Diseño, pero su uso dentro del territorio nacional es de carácter obligatorio.

Arranque de Motores Eléctricos

Régimen transitorio en el que se eleva la Velocidad del mismo desde el estado de Motor

detenido hasta el de motor girando a la velocidad de régimen permanente. El conjunto que se

pone en marcha es inercial y disipativo, incluyendo en este último concepto a las cargas útiles,

pues consumen Energía.

Importancia

La elección correcta de las características de los motores eléctricos y arrancadores a instalar

están basados en el conocimiento de las particularidades de éste régimen transitorio. El

comportamiento dinámico del conjunto motor-maquina accionada está regido por la siguiente

ecuación diferencial: (Tm – Tr = J x dw/dt). Donde Tm es el par motor, Tr el par resistente, J

es el momento de inercia del conjunto motor–maquina accionada y w es la velocidad angular

de dicho conjunto.

Para que el conjunto comience a girar se necesita que el par motor supere al par resistente,

de manera de generar una aceleración angular de arranque. El proceso de arranque finaliza

cuando se equilibra el par motor con el par resistente, estabilizándose la velocidad de giro del

motor. Los dispositivos de arranque pueden ser de operación manual o por contactores. Estos

últimos permiten efectuar el mando a distancia del motor con cables de secciones pequeñas

(sólo se requiere la corriente necesaria para la bobina del contactor), lo que facilita el

accionamiento y diseño del dispositivo de control por trabajar con intensidades reducidas.

Arranque directo a línea

La manera más sencilla de arrancar un motor de jaula es conectar el estator directamente a

la línea, en cuyo caso el motor desarrolla durante el arranque el par que señala su característica

par–velocidad. En el instante de cerrar el contactor del estator, el motor desarrolla el máximo

par de arranque y la corriente queda limitada solamente por la impedancia del motor. A

medida que el motor acelera, el deslizamiento y la corriente disminuyen hasta que se alcanza

la velocidad nominal.

El tiempo que se necesita para ello depende de la carga impuesta a la máquina, de su inercia

y de su fricción. La carga de arranque no afecta al valor de la corriente de arranque sino

simplemente a su duración. En cualquier motor de jaula, la corriente y el par dependen solo

del deslizamiento. Cuando un motor de jaula se conecta directamente a la línea en vacío,

según su potencia, puede adquirir la velocidad nominal en un segundo. Cuando la maquina

arranca con carga de poca inercia, el tiempo de arranque del mismo motor podría aumentar a 5

ó 10 segundos.

La sencillez del arranque directo hace posible el arranque con un simple contactor, por lo

que suele efectuar rara vez mediante arrancador manual. Los arrancadores automáticos

comprenden el contactor trifásico con protección de sobrecarga y un dispositivo de protección

de sobrecarga de tiempo inverso. El arranque y la parada se efectúan mediante pulsadores

montados sobre la caja, pudiéndose también disponer de control remoto si fuera necesario.

Arranque estrella–triángulo

Se trata de un método de arranque basado en las distintas relaciones de la tensión de línea y

la compuesta, a la tensión de fase que representan los acoplamientos trifásicos estrella–

triángulo. En consecuencia, el método solo será aplicado a motores trifásicos alimentados por

una red trifásica cuyo devanado estatórico presente sus seis bornes accesibles.

Esta solución no solo permite la utilización del motor con dos tensiones distintas, que estén

en la relación, sino, también, el arranque del motor, normalmente previsto para trabajar con la

conexión triángulo a la tensión nominal, con una tensión reducida. A base, pues, de un simple

cambio de conexión de las fases de devanado estatórico, se tiene la posibilidad de reducir la

tensión aplicada al motor en la puesta en marcha, limitando consecuentemente el golpe de

corriente de arranque, en este simple principio está basado el método de arranque estrella–

triángulo.

Normalmente, la puesta en servicio y el cambio de conexión se realiza mediante un

conmutador manual rotativo de tres posiciones: paro–estrella–triángulo, si bien se refiere hoy

en día confiar esta maniobra a dispositivos automáticos a base de tres contactores y un

temporizador que fija el tiempo del cambio de la conexión estrella a la conexión triángulo a

partir del instante de iniciarse el ciclo de arranque.

Se obtienen así las mejores características posibles del ciclo de arranque, a tenor del

momento de inercia y del par resistente de la máquina, con valores de la corriente transitoria

en la conexión triángulo más limitados. En motores trabajando gran parte de su tiempo de

servicio con un par reducido por bajo de un tercio de su par nominal, puede ser interesante el

utilizar en estos periodos la conexión estrella, mejorándose con ello el rendimiento y, sobre

todo, el factor de potencia.

Arranque por autotransformador

Este método utiliza un autotransformador para reducir la tensión en el momento del

arranque, intercalado entre la red y el motor. En este caso se le aplica al motor la tensión

reducida del autotransformador y una vez el motor en las proximidades de su velocidad de

régimen se le conecta a la plena tensión de la red quedando el autotransformador fuera de

servicio.

Arranque Wauchope

El arranque wauchope es una modificación del arranque estrella–triángulo. Introduce una

resistencia al cambiar de la posición estrella a la de triángulo, evitando los picos de corriente.

Además de no desconectar el motor de la línea durante la conmutación, proporciona un

impulso adicional de aceleración. Este método de arranque no solamente evita los transitorios

de corriente, sino que logra un par continuo durante el periodo de arranque sin disminución de

la velocidad durante la conmutación.

Arranque mediante resistencias en el estator

Este método de arranque consiste en conectar el motor a la línea mediante una resistencia

en serie en cada una de las fases. La resistencia se puede graduar en secciones para limitar la

corriente de arranque a un valor pretendido según las normas de la compañía y el par que

necesita la máquina de carga. Los arrancadores de resistencias manuales de diferentes

posiciones son normalmente del tipo de disco. En los arrancadores de contactor se puede

disponer uno de estos para obtener una aceleración adicional cortocircuitando la resistencia de

arranque.

Cuando se necesita un arranque suave y gran par de arranque se puede conseguir esto

mediante una resistencia única en cada una de las fases del estator. Cuando la resistencia tiene

varios terminales se puede elegir el par de arranque mediante la posición del selector de las

resistencias. Este método se emplea con motores de jaula de ascensores pequeños, donde,

debido a la corta duración del periodo de carga, la resistencia se deja a menudo

permanentemente al circuito.

Arranque mediante resistencias en el rotor

Para este tipo de arranque se ha de utilizar un motor con el rotor bobinado. Se trata de

conectar a las bobinas del rotor unas resistencias en serie y cortocircuitadas a su salida. En el

primer tiempo se conectan todas las resistencias, en el segundo se elimina la mitad de las

resistencias y en el tercero se cortocircuitan las bobinas del rotor funcionando el motor a su

plena tensión como si fuera una jaula de ardilla.

Arranque por bobina

A veces se emplea también el arranque por bobina aunque ésta no se pueda dividir

fácilmente en secciones. Las características de arranque son muy parecidas a las del arranque

por resistencias estatoricas, pero el aumento de tensión en bornes a medida que el motor va

adquiriendo la velocidad de sincronismo, lo que produce un mayor par máximo.

Un bajo factor de potencia del motor en el arranque da lugar a una resistencia más pequeña

de la bobina para una reducción dada de la tensión con rotor parado, que la que se obtiene con

resistencia estatórica. A medida que la velocidad del motor aumenta no solamente disminuye

la corriente, sino que el factor de potencia aumenta y la tensión que cae de la bobina se desfasa

con respecto a la caída de tensión en el motor, a medida que el motor va adquiriendo la

velocidad nominal, mientras que la tensión en Bornes y el par aumenta por encima del valor

que se obtiene con arranque o resistencia para las mismas condiciones iniciales.

Arranque de dos velocidades

Son motores trifásicos con dos devanados separados normalmente conectados cada uno en

estrella y teniendo también cada uno de ellos distinto número de polos para obtener una

velocidad por cada bobinado. Estos tipos de motores solo se pueden conectar a una tensión y

solamente se puede realizar el tipo de arranque directo.

También se pueden utilizar motores en conexión Dahlander que consiste en un bobinado en

triángulo con seis salidas: las tres de la conexión triángulo y una más por cada bobina que

parte del centro de la misma. La primera velocidad se conecta el motor en estrella y las otras

salidas se dejan libres, y la velocidad rápida consiste en conectar la tensión a través de las

conexiones nuevas y conectando en estrella las conexiones del triángulo. La velocidad rápida

es el doble que la velocidad lenta.

Arranque de tres velocidades

Estos motores tienen dos devanados que son. Uno independiente y otro en conexión

Dahlander. La primera velocidad es la primera de la conexión Dahlander, la segunda es la del

devanado independiente y la velocidad rápida es la segunda de la conexión Dahlander.

Sistema de Abastecimiento de Agua

Es el conjunto de tuberías, instalaciones y accesorios destinados a conducir las aguas

requeridas por una población y determinada con el fin de satisfacer sus necesidades, desde su

lugar de existencia natural o fuente hasta el hogar de los usuarios.

. Los sistemas de abastecimiento de agua potable se pueden clasificar por la fuente del

agua, de la que se obtienen en:

• Agua de lluvia almacenada en aljibes.

• Agua proveniente de manantiales naturales, donde el agua subterránea aflora a la

superficie.

• Agua subterránea, captada a través de pozos o galerías filtrantes.

• Agua superficial, proveniente de ríos, arroyos, embalses o lagos naturales.

• Agua de mar.

Componentes

El sistema de abastecimiento de agua también se clasifica dependiendo del tipo de

usuario, en urbano o rural. Los sistemas de abastecimientos rurales suelen ser sencillos y no

cuentan en su mayoría con redes de distribución eficientes. Los sistemas de abastecimiento

urbano son sistemas complejos que cuentan con una serie de componentes como los que

citamos a continuación:

Fuente: Es el espacio natural desde el cual se derivan los caudales demandados por la

población a ser abastecida. Deben ser básicamente permanentes y suficientes, pudiendo ser

superficiales y subterráneas, suministrando el agua por gravedad o por bombeo.

Obra de Captación: Son estructuras y/o dispositivos ubicados en la fuente y destinados

a facilitar la derivación de los caudales demandados por la población. Las tomas son orificios

protegidos a través de los cuales el agua entra a una tanquilla y luego a un canal o tubos que

la transporta, por gravedad o mediante bombeo, al sitio de consumo. Estas obras deben ser

estables, para que en todo tiempo puedan suministrar el caudal estipulado en el diseño.

Línea de aducción o impulsión: Son tuberías usadas para transportar los caudales desde

la obra de captación hasta el estanque de almacenamiento o la planta de tratamiento y consta

de una serie de dispositivos necesarios para su buen funcionamiento, tales como: ventosas,

limpiezas, desarenador, tanquillas rompe carga, válvulas reductoras de presión, codos, etc. La

mayoría de las veces el agua es conducida en tuberías a presión, bien por gravedad o con la

ayuda de bombas. Algunas veces, a lo largo de canales abiertos, puentes-canales y túneles. El

tipo de conducto que se adopta depende de la topografía general del terreno a través del cual

se tienden los conductos.

Planta de Tratamiento: Es el conjunto de estructuras y/o dispositivos destinados a dotar

el agua de la fuente de la calidad necesaria para el consumo humano, es decir potabilizarla a

través de diferentes procesos como: mezcla rápida, floculación, sedimentación, filtración,

desinfección, etc.

Estanque de Almacenamiento: Son depósitos para almacenar agua con el propósito de

compensar variaciones de consumo, atender situaciones de emergencias como incendios,

atender interrupciones de servicio y para prever diseños más económicos del sistema. Es

necesario situar estos estanques, con relación al sistema de distribución a fin de asegurar un

servicio eficiente.

Línea Matriz: Es el tramo de tubería destinado a conducir el agua desde el estanque de

almacenamiento y/o la planta de tratamiento hasta la red de distribución.

Red de Distribución: Es el conjunto de tuberías y accesorios destinados a conducir las

aguas a todos y cada una de los usuarios a través de las calles.

Acometida Domiciliaria: Es el tramo de tubería que conduce las aguas desde la red de

distribución hasta el interior de la vivienda. En este tramo de tubería se colocan los contadores

o medidores que son equipos destinados a medir la cantidad de agua que utiliza cada usuario.

Fuentes Productoras de Agua

El agua de la superficie de la tierra; mares, lagos, lagunas, ríos, estanques, etc.; se

evapora por la acción del sol, se condensa en la atmósfera y retorna a la tierra en forma de

lluvia granizo, nieve, llovizna, etc. Esta agua vuelve a formar parte de aguas superficiales o

penetra a través de los poros del terreno o se evapora nuevamente. De este modo quedan

constituidas las fuentes de abastecimiento de agua y se los clasifica en: agua de lluvia, agua

superficial y agua subterránea”.

Agua de lluvia; que en un principio es destilada se va cargando de gases a medida que

cae y va arrastrando partículas de polvo suspendidas en la atmósfera, por lo que conviene

desechar la primera parte. Puede utilizarse para beber sin problemas ya que casi no tiene

contaminación biológica, se almacena en aljibes, barriles o cisternas, se aconseja su extracción

con bombas.

Agua superficiales; se encuentran en lagos, ríos, arroyos y lagunas, estas si son

microbiológicamente contaminadas. Este tipo de agua son potabilizados en centros urbanos,

esto se debe a que en su trayecto es contaminado por desechos industriales, excretas humanas,

etc.

Agua subterránea; estas filtran a través del suelo, es necesaria su potabilización para el

consumo humano, las aguas del subsuelo arrastran sustancias minerales, que si se encuentran

en elevada concentración resultan tóxicos, Ej.: arsénico, flúor, plomo: este tipo de agua

constituye una fuente importante de abastecimiento en zonas rurales, el agua se extrae de

pozos excavados con baldes u otros utensilios en forma rustica, o con bombas de extracción y

tuberías; el agua subterránea se encuentran a diferentes profundidades, la de la primera capa

está más expuesta a contaminación microbiológica proveniente de la superficie o porque está

cerca de un pozo negro o letrina; el pozo de agua para consumo debe estar a un nivel terrestre

más elevado que el pozo negro y separado de este por lo menos por 20 metros, para evitar que

las filtraciones de las letrinas la contaminen.

Captación de Agua.

Captación de aguas de lluvias: Se puede dividir las obras de captación de aguas de

lluvia en dos tipos: las utilizadas para un servicio público y las que se utilizan para un sistema

individual (se diferencian ambas solamente por el número de usuarios a satisfacer).

Captación para un servicio público: Es un tipo de captación que ha tenido aplicación en el

país en las localidades del Chaco. Avia Zerai (2200 habitantes), Campo Largo (1800

habitantes), Corzuela (2200 habitantes).

Para estos sistemas se prepara sobre el terreno platas impermeables que reciben el agua

de lluvia y de allí se conducen a una represa. El agua acumulada es sometida a un proceso de

filtración y cloración guardándose en reservas de capacidad adecuada. La superficie de

captación de las aguas de lluvia es principalmente función de la precipitación, su distribución

en el tiempo y el número de habitantes a servir.

Los primeros 5 mm de lluvia se mandan al desagüe, se pierden en el lavado de la

platea, Como la apertura de los componentes para poner el sistema en condiciones de recibir la

lluvia en la práctica se desperdician las precipitaciones menores de 10 mm. Con los registros

de lluvias que deben abarcar el mayor número de años posible y con los valores que se

estiman aprovechables de cada una de ellas, se construye la curva de lluvias acumuladas.

Captación Individual: Se realiza recogiendo el agua de lluvia que cae en los techos de las

viviendas. En general se deja escurrir las primeras aguas que llevan la suciedad acumulada en

los techos. Con este sistema se satisface las necesidades básicas del consumo (bebida,

preparación de alimentos, lavado de vajillas, etc.). El agua se acumula en una cisterna de

alrededor de 20 litros/ pers. Por día y con un tiempo de almacenaje de 2 a 3 meses.

Captación de aguas Subálveas:

Galerías filtrantes: Son pozos horizontales dotados de una cierta pendiente que recogen agua

en toda su longitud. Son una forma simple de obtener agua filtrada. Para que el proceso de

filtrado sea completo las galerías deben construirse por lo menos a 15 m de la orilla del río o

lago. Para su construcción se abre una zanja en las capas de arenas acuíferas y luego se recoge

el agua mediante una tubería perforada con pendiente hacia un pozo central donde se bombea.

La longitud de la zanja es función de la cantidad de agua necesaria y de las dimensiones del

acuífero. Alrededor de la tubería colocada se ubican cantos rodados de 12 a 25 mm. El resto

de la capa filtrante se formará con arena y grava granulada. El espesor del filtro debe ser de 30

cm a 40 cm desde la tubería hacia fuera.

Pozos filtrantes: Es otra forma de aprovechar las aguas subálveas. Consisten en pozos

excavados en la orilla de los ríos en las arenas acuíferas, generalmente son de gran diámetro.

Pueden ser: pozo colector con perforaciones radiales pozo filtrante completo filtración lateral

y por el fondo.

Captación de aguas subterráneas:

Pozos: se clasifican en primera instancia en profundos y poco profundos. Los primeros son

pozos perforados y los segundos son excavados.

Pozos Perforados: la perforación se puede ejecutar por dos métodos: 1) percusión y 2)

rotativo. La elección del método depende de ciertos factores:

Diámetro del pozo

Profundidad del pozo

Características geológicas a atravesar

Método de percusión: se basa en la acción desmenuzadora de un trépano, herramienta de

forma puntiaguda que alternativa se levanta y se deja caer. El material desmenuzado se extrae

en forma de los con una herramienta llamada cuchara. El método se aplica en zonas formadas

por gravas y canto rodado, de estructura geológica muy quebrada.

Método rotativo: consiste en una serie de herramientas rotativas que van cortando y

desmenuzando las formaciones en pequeñas partículas que son removidas por la circulación de

un líquido que constituye la inyección, el cual es bombeado a través de las barras que acciona

el trépano. Este es el método rotativo directo. En el rotativo inverso el líquido se inyecta por la

perforación y luego es aspirado pasando por la barra. El método rotativo tiene la ventaja de

mayor velocidad de penetración y es aplicable cuando se trabaja en formaciones sedimentarias

o rocas compactas.

Captación de aguas superficiales:

Son consideradas con esta denominación las aguas de los ríos, lagos y arroyos. Los

aspectos fundamentales de este tipo de captación son la elección del tipo de toma a construir y

la ubicación de la misma. En general las obras de toma deben satisfacer las siguientes

exigencias básicas:

Responder en todo momento a las situaciones cambiantes del curso de agua

Tener una estructura adaptada al choque de la corriente líquida, al impacto de las

embarcaciones, de objetos flotantes y material de arrastre.

No deben causar estanques ni grandes erosiones en el curso de agua.

La navegación no debe ser interferida.

En cualquier condición del río debe permitir captar el caudal de cálculo.

Debe ser estable al volcamiento, dotación y socavaciones.

En el proyecto de la obra de toma debemos tener la precaución de tomar el agua de los

niveles superiores. Además debe protegerse el ingreso de agua con rejas u otros dispositivos

para evitar el ingreso de cuerpos gruesos. La velocidad de ingreso del agua debe ser menor de

0,2 m/seg.

Captación de Manantiales:

Los manantiales son aguas subterráneas que afloran a la superficie en forma de lugares

húmedos. Se puede originar por aguas descendentes o aguas ascendentes. En el primer caso el

agua corre sobre un estrato impermeable inclinado, hasta que alguna depresión hace que el

estrato quede al descubierto, dando lugar al manantial. En el segundo caso el agua confinada

entre dos estratos impermeables asciende a presión hasta la superficie por alguna grieta o falla

del terreno. En la zona de afloramiento están expuestos a contaminación, por lo que deben ser

convenientemente protegidos.

Aducción Principal

Una línea de aducción está constituida por la tubería que conduce agua desde la obra de

captación hasta el estanque de abastecimiento, así como de las estructuras, accesorios,

dispositivos y válvulas integradas a ella. De acuerdo a la ubicación y naturaleza de la fuente de

abastecimiento, así como de la topografía de la región, las líneas de aducción pueden ser:

1. Líneas de aducción por gravedad: Se presenta cuando el punto inicial o de origen se

encuentra a una cota mayor que la cota del punto final o destino, no existiendo cotas mayores

que las del origen entre ambos puntos, en este caso el agua puede circular por gravedad.

2. Líneas de aducción por bombeo: Se presenta cuando el punto inicial o de origen se

encuentra en una cota menor que la cota del punto final o destino, en este caso el agua no

posee energía para circular y se hace necesario la adicción de energía mediante una

motobomba.

Tratamientos

Tratamientos para distintos tipos de aguas:

Aguas Residuales

1. Plantas Anaeróbicas (Residuales Industriales, Altas Concentraciones) Digestión por bacteria

para problemas de altas concentraciones de carga orgánica, como las presentes en la industria

cervecera, de gaseosas, alimentos y bebidas.

2. Plantas aeróbicas (Domesticas y Municipales, Bajas Concentraciones) Sistemas basados en

degradación bacteriana (microorganismos aeróbicos), para alcanzar un efluente de alta calidad,

Tratamiento a las aguas residuales con bajas cargas orgánicas del tipo doméstico. Permiten la

utilización racional y sostenible de los recursos hídricos.

3. Tratamiento Físico-Químico (Metales Pesados, Aguas Aceitosas) Aguas Aceitosas:

Sistemas DAF (Disolved Air Flotation):

Diseñados para separar grasas no emulsionadas y sólidos suspendidos, mediante conjunto

aireación-dosificación.

Presentan buenos resultados en tratamientos para fábricas de grasas, aceites y sus derivados.

Agua Potable

1. Aguas Municipales para Consumo Humano Plantas

Plantas Compactas.

Plantas pre-ensambladas en fábrica, realizan todos los procesos necesarios hasta obtener

agua potable de excelente calidad.

Ventajas:

Fáciles de transportar

Mínimo mantenimiento y servicio

Requieren muy poco espacio

Completamente ensambladas, no requieren instalación

Reducen considerablemente los costos de operación

2. Aguas para bebidas y venta embotellada

Aguas para consumo industrial

Aguas para generación de Potencia (Calderas)

Aguas de Procesos

Manejo de Lodos

Digestores, Filtros Prensa, Centrífugas

1. Digestores

Sofisticados equipos para reducir la cantidad de lodos y producir gas metano aprovechable

para generación termina o eléctrica.

2. Filtros Prensa

Extraen el agua a los lodos y los compactan, permitiendo su disposición como sólidos, sin

afectar efluentes.

3. Geotextiles / Geotubos

Permiten la deshidratación de lodos y separación de sólidos en medio líquido, con la ventaja

de ser de fácil montaje, economía a escala y permitiendo un confinamiento del lodo para su

traslado o reutilización en rellenos, compost, etc. Así mismo permite reutilizar el agua del

proceso.

Tratamiento a la zeolita:

Esta sustancia tiene propiedad de absorber el calcio y magnesio de las aguas que atraviesan,

debido a que sus bases son permutables. De esta manera, en el proceso del ablandamiento o

rectificación, el sodio de la zeolita pasa a la solución en forma de carbonato, sulfato o cloruro,

debido a que el calcio y magnesio del agua son absorbidos por zeolita.

Tratamiento de osmosis inversa:

El objetivo de la osmosis inversa es obtener agua purificada partiendo de un caudal de agua

que está relativamente impura o salada. En proceso de la osmosis inversa el agua es forzada a

cruzar una membrana, dejando las impurezas detrás. La permeabilidad de la membrana puede

ser tan pequeña, que prácticamente todas las impurezas, moléculas de la sal, bacterias y los

virus son separados del agua.

Distribución

Es el conjunto de tuberías que suministran agua a las edificaciones con la capacidad de

satisfacer el caudal máximo a la hora de máximo consumo. Dependiendo de la topografía, de

la vialidad y de la ubicación de la fuente de abastecimiento puede determinarse el tipo de red.

1. Red Tipo Ramificada: Son redes de distribución constituidas por un ramal troncal y

una serie de ramificaciones o ramales que pueden constituir pequeñas mallas, o

constituidos por ramales ciegos. Este tipo de red es utilizado cuando por condiciones

topográficas se dificulta la interconexión entre ramales. También puede originarse por

el desarrollo lineal a lo largo de una vía principal.

2. Red Tipo Mallada: Son aquellas redes constituidas por tuberías interconectadas

formando mallas. Es el tipo de distribución más conveniente ya que permite crear un circuito

cerrado logrando un servicio más eficiente y permanente a la configuración de la red

3. Red Combinada O Mixta

Sistema de Aire Comprimido

El aire comprimido es un elemento muy habitual en todo tipo de instalación industrial.

Normalmente se emplea para arrancar motores, para apertura y cierre de válvulas neumáticas,

para la limpieza de las cajas de las válvulas de fondo, para hacer que funcione el tifón, (pito de

los barcos) para el funcionamiento de herramientas neumáticas.

El aire comprimido es, junto con la electricidad, la forma o el vector energético más

utilizado en la industria manufacturera avanzada actual. El aire comprimido se usa como

fuente de energía para diferentes tipos de herramientas y máquinas y, a menudo, es una parte

importante y bien integrada en muchos procesos de producción. El aire comprimido tiene

ventajas como costes de mantenimiento bajos, peso bajo en relación con el rendimiento y la

posibilidad de usar carga alta durante largo tiempo sin riesgo de sobrecalentamiento. Puesto

que la mayoría de aplicaciones neumáticas no están conectadas a electricidad, a menudo no se

comprenden los riesgos existentes. Pero de la misma forma que se deben cumplir las reglas de

seguridad para máquinas y herramientas eléctricas, también hay que manipular los aparatos

neumáticos con respeto para evitar accidentes graves.

El aire comprimido almacena grandes cantidades de energía a alta presión, lo cual significa

que una manipulación incor-recta puede causar incidentes graves en el lugar de trabajo. Por

ello es importante formar al personal para concienciarlo de los riesgos y hacer que cumpla con

las reglas de seguridad establecidas por la empresa; por ejemplo, nunca apuntar a otra persona

una pistola de limpieza con aire comprimido.

También es importante considerar las limitaciones técnicas de presión de trabajo máxima,

temperatura, carga, etcétera, indicadas por el fabricante para un dispositivo o una herramienta

determinado/a. Las medidas de seguridad relacionadas con el uso de aire comprimido son algo

cada vez más importante para empresas y autoridades, y algo que actualmente se está

estudiando en muchos países.

Elementos básicos de una instalación de aire comprimido

Los elementos principales que la componen son el compresor (que incluye normalmente un

depósito de almacenamiento de aire comprimido), el enfriador (aftercooler), las líneas de

suministro, y los puntos de consumo con su regulador y filtro.

Componentes de un Sistema de Aire Comprimido Industrial

Un sistema típico de aire comprimido está compuesto por los siguientes subsistemas:

Compresor, dispositivo mecánico que toma el aire ambiente y le incrementa su

presión.

Motor primario, encargado de mover al compresor.

Controles, que regulan la cantidad y presión del aire producido.

Equipos de tratamiento del aire, para remover contaminantes.

Sistema de almacenamiento, que mejore el comportamiento y eficiencia del sistema.

Sistema de distribución, para transportar el aire hasta donde se necesita.

Accesorios, para asegurar el funcionamiento adecuado del sistema.

Almacenamiento

En el sistema de aire comprimido (CAES -COMPRESSED AIR ENERGY STORAGE), el

aire a alta presiones almacenado en depósitos bajo tierra naturales o artificiales (minas

abandonadas, cavidades rellenas en soluciones minerales, acuíferos, etc) durante las horas de

baja demanda. Posteriormente, en las horas pico, el aire almacenado se expande, moviendo un

turbo generador.

Almacenamiento de energía

El almacenamiento de energía con aire comprimido es un método no sólo eficiente y

limpio, sino económico. En 1973 CAES (Compressed Air Energy Storage) instaló en

Alemania la primera planta de almacenamiento de energía en aire comprimido, haciendo uso

de las cuevas naturales del subsuelo como almacén. Más tarde se han ido instalado posteriores

plantas similares en Estados Unidos (Alabama y Ohio). Estas plantas están diseñadas para

operar en un ciclo diario, la carga durante la noche y la descarga durante el día.

El funcionamiento ingenioso de estas plantas se basa en aprovechar la energía eléctrica

sobrante (de bajo costo) fuera de las horas punta, para comprimir el aire en un almacenamiento

subterráneo, y más tarde utilizarlo para alimentar una turbina generadora para alimentar a la

red eléctrica durante los periodos de alta demanda energética.

Estación de almacenamiento

Requiere combustión de gas natural

Un ejemplo más concreto y con buenos datos funcionales es la central instalada en

Alabama, USA. En este caso el reservorio es de tipo de volumen constante, a diferencia de

otros casos (en los casos en los que hay conexión subterránea con napas de agua). El aire se

comprime de forma escalonada, con enfriamientos intermedios, con lo cual se consigue un

buen rendimiento en la etapa de almacenamiento de energía en los períodos en los que la red

tiene excedente de energía.

Cuando es requerida ésta nuevamente, se utiliza el aire comprimido para alimentar turbinas

de gas, también con un ciclo recuperativo de buen rendimiento termodinámico, con

combustión y post combustión, y recuperación de calor de los gases de salida. A primera vista,

por más que en los expansores se efectúe un ciclo recuperativo, el rendimiento total de las

turbinas de gas normales no permitirían alcanzar el rendimiento total que ostentan este tipo de

instalaciones, a partir de 75%. Pero en realidad, en la etapa de generación, es decir, de

transformación de la energía acumulada, la totalidad de la energía generada por las turbinas de

gas es utilizada para accionamiento del generador eléctrico, es decir que no se deriva energía

para accionamiento de compresores, y que constituyen justamente el factor limitante* del

rendimiento de las turbinas de gas.

Este esquema, como comentamos antes corresponde a la primera instalación de este tipo

efectuada en el estado de Alabama, USA, y cuyos datos funcionales son los siguientes:

Potencia: 110MW

Ubicación: Mac Intosh – Alabama (USA.)

Capacidad máxima: 26 horas

Relación: 1,7 hora de compresión por hora de generación

Rendimiento: 75-76,1 %

Costo: 500 U$S/KW (1988)

El aire comprimido como forma de energía también se puede utilizar para describir la

tecnología en menor escala, como los coches explotados por aire o parques eólicos que

almacenan la energía en tanques de fibra de carbono. El almacenamiento de la energía en aire

comprimido es una solución muy viable para poder adaptar la irregularidad del suministro de

las turbinas eólicas a la irregularidad de la demanda.

Tratamiento

El aire comprimido presenta impurezas líquidas y sólidas. Las primeras son principalmente

restos de aceite procedentes del compresor y vapor de agua. Las segundas están formadas por

el polvo aspirado y las partículas sólidas desprendidas de la instalación por efectos de

oxidación. Unas y otras reducen la vida útil en los equipos neumáticos. El primer colaborador

de la limpieza del aire es el depósito acumulador. En su interior se facilita la condensación de

agua y la precipitación de los aceites que sobrepasan el separador aire-aceite del compresor.

Los otros elementos a destacar en el tratamiento del aire comprimido en un circuito neumático

son; Secador, Filtro, Regulador de Presión y Lubricador.

Secador

Es el elemento encargado de eliminar la humedad del aire, puesto que a los puntos de

consumo debe llegar seco. Si no fuera así aumentaría el desgaste de las máquinas y se

reduciría el rendimiento de la instalación, propiciando un mayor coste de producción.

Los métodos más comunes de secado son:

Absorción

Adsorción

Secado por Frío

Filtro de aire

Tiene como objetivo eliminar las partículas en suspensión del aire. Las partículas sólidas,

procedentes del exterior de la red y tomadas durante la fase de aspiración o por

desprendimiento de partículas metálicas de la propia red. Las partículas líquidas, agua y aceite,

que aún queden en la instalación.

El filtro estándar consta de un recipiente en el que entra el aire y pasa a través de una placa

deflectora, con ranuras oblicuas. Esta placa desvía el aire y provoca su centrifugado. Las

partículas sólidas se desprenden al chocar contra las paredes del vaso y caen al fondo. A

continuación, el aire pasa a través de un filtro con una porosidad entre 5 y 45 micras, según el

grado de filtrado que se precise.

Regulador de Presión

El regulador reduce la presión en la red a una presión de trabajo adecuada a la máquina,

equipo o herramienta utilizada. Además minimiza las oscilaciones de presión que surgen en la

red.

En un regulador estándar, la presión de salida se obtiene regulando el tornillo del resorte

para mantener abierta la válvula principal, permitiendo que fluya desde la vía de entrada el

aire a presión P1, a la salida a presión P2, equilibrando la presión de salida mediante un

émbolo o diafragma contra la fuerza regulable del resorte.

Cuando el circuito conectado a la salida se encuentra a la presión preestablecida, actúa

sobre el diafragma creando una fuerza elevadora contra la carga del resorte.

Si la presión de salida sube por encima del valor regulado (la presión de salida se regula a

un valor inferior o se produce un pico de presión –P3- desde el actuador neumático), el

diafragma se eleva para abrir el asiento de alivio de forma que la presión en exceso pueda ser

evacuada por el orificio de escape.

Lubricador

En la actualidad la lubricación no es estrictamente necesaria. Los componentes neumáticos

modernos vienen prelubricados para toda la vida. Esto implica mayor limpieza (industria

alimentaria, farmacéutica) y menos contaminación del ambiente de trabajo.

Pero en equipos neumáticos que trabajen en condiciones exigentes, las piezas móviles

necesitan lubricación. Para que estén suficientemente lubricadas de forma continua, se añade

al aire comprimido una cierta cantidad de aceite mediante un lubricador. Con la lubricación, se

reduce el desgaste, se disminuyen las pérdidas por rozamiento y se consigue protección contra

la corrosión.

El lubricador proporcional, mediante una estrangulación del canal de paso de aire, origina

una caída de presión. En la cámara goteo se produce un efecto de aspiración, propiciando que

las gotas de aceite entren en la corriente de aire. Allí se nebulizan y de esta forma llegan a los

diferentes elementos. La cantidad de aceite aportada se regula mediante un tornillo.

Unidad de Mantenimiento (FRL)

La unidad de mantenimiento está formada por el filtro, el regulador y el lubricador. Esta

unidad de mantenimiento, que realiza las funciones antes descritas en cada elemento, se sitúa

justo en la entrada de aire de la máquina. La unidad de mantenimiento deberá montarse

siempre en ese orden siguiendo la circulación del aire.

Distribución del aire comprimido

En instalaciones neumáticas industriales, lo normal es que exista una sola estación de

compresión y que el aire se distribuya a los puntos de utilización a través de tuberías. Sólo en

aplicaciones muy puntuales se justifica el uso de Compresores independientes.

Dimensionado de la red.

El dimensionado de las tuberías de distribución del aire comprimido, debe hacerse teniendo

en cuenta los siguientes parámetros:

Caudal máximo solicitado (teniendo en cuenta las posibilidades deampliación).

Longitud de tubería

Presión de servicio

Dificultad del tendido

Caída de presión admitida

La presión óptima de funcionamiento es de 7 bar; a presiones más altas aumentan las fugas

y a más bajas hay que sobredimensionar las tuberías y los elementos de trabajo.

La caída de presión de la tubería de conducción de aire entre la salida del acumulador y el

punto de utilización, no debe ser superior a 0.1 bar.

Puede calcularse analíticamente con la ecuación:

Donde:

En la práctica, para el dimensionado de las tuberías se utilizan monogramas y tablas de

longitud de tubería equivalente.

Tendido de la red

En las redes de distribución del aire comprimido, no sólo es importante el correcto

dimensionado, sino también la correcta instalación de las mismas. Las tuberías necesitan una

vigilancia y mantenimiento regulares, por lo que no deberán instalarse en emplazamientos

angostos, ya que la detección y reparación de fugas o averías resultará muy difícil.

Siempre que no se disponga de un equipo de secado que garantice la imposibilidad de

condensación de agua en la red, las tuberías principales deberán colocarse con una inclinación

descendente de un 2 ó 3 % en el sentido de circulación del aire, para que el agua condensada

pueda evacuarse al exterior a través de purgas colocadas en los puntos más bajos de la

instalación.

Las derivaciones de tomas de aire de la red principal, se harán siempre por la parte superior

de la tubería.

Para el tendido de la red principal se adoptan tres sistemas:

- En circuito abierto, que se emplea en instalaciones de bajo consumo. Su tendido es lineal,

la estación de compresión se conecta en un extremo y el otro está cerrado.

- En circuito cerrado, que se usa en instalaciones con consumos intermedios o altos. Su

tendida forma un anillo y la presión se mantienen más uniforme.

- Las redes mixtas están formadas por una red cerrada de la que se derivan varias redes

abiertas.

Los materiales empleados pueden ser, acero, cobre, latón o materiales plásticos; deben de

ser resistentes a la oxidación y fáciles de instalar. Las tuberías de caucho no deben instalarse si

no es en casos en los que se precisa de una flexibilidad máxima.

Sistema de Ventilación

La ventilación industrial se refiere al conjunto de tecnologías que se utilizan para

neutralizar y eliminar la presencia de calor, polvo, humo, gases, condensaciones, olores, etc.

en los lugares de trabajo, que puedan resultar nocivos para la salud de los trabajadores.

Muchas de estas partículas disueltas en la atmósfera no pueden ser evacuadas al exterior

porque pueden dañar el medio ambiente.

En esos casos surge la necesidad, de reciclar estas partículas para disminuir las emisiones

nocivas al exterior, o en su caso, proceder a su recuperación para reincorporarlas al proceso

productivo. Ello se consigue mediante un equipo adecuado de captación y filtración. Según

sean las partículas, sus componentes y las cantidades generadas exigen soluciones técnicas

específicas.

Para evitar que los vapores y humos se disipen por todo el recinto de las naves industriales

se realiza la instalación de campanas adaptadas al mismo foco de producción de residuos para

su total captación. El caudal procedente de la zona de captación se conduce hacia el filtro

correspondiente según el producto e instalación, donde se separan las partículas del aire

limpio.

Tipos de Ventilación

Ventilación Forzada: La ventilación forzada, también conocida como ventilación mecánica,

es el proceso mediante el cual se suministra o extrae aire de un determinado espacio,

utilizando dispositivos mecánicos (ventiladores) con el objeto de controlar los niveles de calor,

extraer gases contaminantes, diluir partículas y polvillos producto de procesos industriales y

proveer oxigeno necesario para el personal o habitantes del recinto. La ventilación forzada es

utilizada cuando la ventilación natural es insuficiente o no tiene la capacidad de mantener un

espacio determinado en condiciones confortables.

A continuación se mencionan los tipos de ventilación forzada:

Ventilación por Sobre-Presión

Este tipo de ventilación consiste en suministrar aire a un local determinado aumentando la

presión interna con respecto a la presión atmosférica. Generalmente cuando se requiere de

sobre presión en un local, se inyecta una cierta cantidad de aire y se calcula un volumen de

presurización con la finalidad de extraer menos aire que se inyecta y así poder mantener las

condiciones internas de sobre presión. Un esquema puede observarse en la figura.

Ventilación por Depresión

En este tipo se colocan extractores en el local sacando el aire del interior provocando una

caída de presión dentro de este respecto a la atmosférica. De esta manera el aire penetra por el

diferencial de presión a través de las distintas aberturas dispuestas para ello, logrando lo

mismos resultados que en la ventilación por sobre-presión. Un esquema puede observarse en

la figura.

Ventilación inducida

La extracción de aire de nuestros edificios puede resultar más o menos sencilla, sin

embargo la inducción del aire es un sistema un poco más complejo, existen casos de

arquitectura bioclimática que han diseñado sistemas que ayudan a introducir corrientes de aire

dentro de nuestros edificios, por ejemplo, el centro de cultura de Renzo Piano, en Nouméa

(1998), donde las fachadas actúan inteligentemente, permitiendo sólo la entrada de aire en

determinadas circunstancias.

Ductos

Es un conducto que cumple la función de transportar agua, fluidos, gases. Se suele elaborar

con materiales muy diversos. Cuando el líquido transportado es petróleo, se utiliza la

denominación específica de oleoducto. Cuando el fluido transportado es gas, se utiliza la

denominación específica de gasoducto. También es posible transportar mediante tubería o

nada materiales que, si bien no son un fluido, se adecúan a este sistema: hormigón, cemento,

cereales, documentos encapsulados, etcétera.

Fabricación

Hay tres métodos de fabricación de ductos.

Sin costura (sin soldadura): El ducto es un lingote cilíndrico el cual es calentado en un

horno antes de la extrusión. En la extrusión se hace pasar por un dado cilíndrico y

posteriormente se hace el agujero mediante un penetrador. El ducto sin costura es la mejor

para la contención de la presión gracias a su homogeneidad en todas sus direcciones. Además

es la forma más común de fabricación y por tanto la más comercial.

Con costura longitudinal: Se parte de una lámina de chapa la cual se dobla dándole la

forma al ducto. La soladura que une los extremos de la chapa doblada cierra el cilindro. Por

tanto es una soldadura recta que sigue toda una generatriz. Variando la separación entre los

rodillos se obtienen diferentes curvas y con ello diferentes diámetros de tubería. Esta

soldadura será la parte más débil del ducto y marcará la tensión máxima admisible.

Con soldadura helicoidal (o en espiral): La metodología es la misma que el punto anterior

con la salvedad de que la soldadura no es recta sino que recorre al ducto siguiendo al ducto

como si fuese roscada.

Materiales

Los ductos se construyen en diversos materiales considerando las diversas técnicas y según

la necesidad económica. Suele usarse el Poliéster Reforzado con fibra de vidrio (PRFV),

hierro fundido, acero, latón, cobre, plomo, hormigón, polipropileno, PVC, polietileno de alta

densidad (PEAD), etcétera.

Aplicaciones

Uso doméstico

Agua

Actualmente, los materiales más comunes con los que se fabrican ductos para la

conducción de agua son: PRFV, cobre, PVC, polipropileno y acero.

Desagües

Los materiales más comunes para el desalojo de aguas servidas son: PRFV, hierro fundido,

PVC, hormigón o fibrocemento. Los nuevos materiales que están reemplazando a los

tradicionales son el PRFV (Poliéster Reforzado con Fibra de Vidrio), PEAD (Polietileno de

Alta Densidad) y PP (Polipropileno).

Gas

Suelen ser de cobre o acero (dúctil o laminar según las presiones aplicadas), dependiendo

del tipo de instalación, aunque si son de un material metálico es necesario realizar una

conexión a la red de toma de tierra. También se están comenzando a hacer de PRFV,

Polietileno Reforzado con Fibra de Vidrio. En el caso de tuberías de conducción con

requerimientos térmicos y mecánicos menos exigentes; además soportan altas presiones.

Calefacción

El cobre es el material más usado en las instalaciones nuevas, mientras que en

instalaciones antiguas es muy común encontrar tuberías de hierro. En redes enterradas se

emplea tubería pre aislada.

Uso industrial

Energía

En el transporte de vapor de alta energía se emplea acero aleado con cromo y molibdeno.

Para grandes caudales de agua (refrigeración) se emplea Poliéster Reforzado con fibra de

vidrio (PRFV-hasta DN3200), hierro fundido dúctil (hasta 2m de diámetro) o acero al

carbono. En el caso de la última, la tubería se fabrica a partir de chapa doblada que

posteriormente es soldada (tubería con costura).En el ámbito de la producción de energía

hidráulica se las llama tubería forzada.

Petroquímica

Dada la variedad de productos transportados se encuentran materiales muy distintos para

atender a las necesidades de corrosión, temperatura y presión. Cabe reseñar materiales como el

PRFV, Monel O el Inconel para productos muy corrosivos

Sistema de Acondicionamiento por Aire

El acondicionamiento de aire es el proceso más completo de tratamiento del aire ambiente

de los locales habitados; consiste en regular las condiciones en cuanto a la temperatura

(calefacción o refrigeración), humedad, limpieza (renovación, filtrado) y el movimiento del

aire dentro de los locales. Si no se trata la humedad, sino solamente de la temperatura, podría

llamarse climatización.

Entre los sistemas de acondicionamiento se cuentan los autónomos y los centralizados. Los

primeros producen el calor o el frío y tratan el aire (aunque a menudo no del todo). Los

segundos tienen un/unos acondicionador/es que solamente tratan el aire y obtienen la energía

térmica (calor o frío) de un sistema centralizado. En este último caso, la producción de calor

suele confiarse a calderas que funcionan con combustibles. La de frío a máquinas frigoríficas,

que funcionan por compresión o por absorción y llevan el frío producido mediante sistemas de

refrigeración.

La expresión aire acondicionado suele referirse a la refrigeración, pero no es correcto,

puesto que también debe referirse a la calefacción, siempre que se traten (acondicionen) todos

o algunos de los parámetros del aire de la atmósfera. Lo que ocurre es que el más importante

que trata el aire acondicionado, la humedad del aire, no ha tenido importancia en la

calefacción, puesto que casi toda la humedad necesaria cuando se calienta el aire, se añade de

modo natural por los procesos de respiración y transpiración de las personas. De ahí que

cuando se inventaron máquinas capaces de refrigerar, hubiera necesidad de crear sistemas que

redujesen también la humedad ambiente.

Componentes

Los principales componentes del sistema de acondicionamiento de aire son: el

compresor, el condensador, el evaporador, filtro decantador, válvula de expansión y

presostato. Para conocer el papel de cada uno de ellos en este sistema cerrado y cíclico

procederemos a describir todo el proceso que en su conjunto realiza el fluido refrigerante en

sus diversos estados. En un principio el fluido refrigerante se encuentra en el sistema en estado

líquido o gaseoso según la zona de la instalación. Cuando el compresor está parado la presión

está equilibrada en todo el circuito. Al poner el compresor en marcha se establecen dos zonas

diferenciadas de alta y baja presión.

El fluido llega al compresor por el lado de baja presión de 1,5 a 2,5 Kg/cm2

(aproximadamente según refrigerante R12 o R-134a- y tipo de compresor) en estado gaseoso a

una temperatura de unos -7ºC.

El compresor es el encargado de aumentar la presión del fluido de 15 a 30 Kg/cm2

incrementando también la temperatura a unos 70ºC manteniéndose en estado de vapor. A

continuación pasa por el condensador que por el efecto del flujo de aire del electro ventilador

disminuye su temperatura hasta que alcanza el valor de condensación, pasando el refrigerante

a estado líquido a alta presión. Durante el cambio de estado la temperatura y la presión del

fluido permanecen constantes. Después del condensador el paso que le sigue es el del filtro

que se encargará de retener las impurezas, absorber la humedad contenida en el circuito y

funcionar como depósito de reserva del mismo refrigerante.

El líquido llega a la válvula de expansión a elevada presión y temperatura produciéndose

una reducción de forma brusca de ambas magnitudes a la salida de la válvula, pulverizando el

fluido y quedando estabilizado al valor de baja presión y temperatura.

En estas condiciones el líquido entra en el evaporador sobre el que circula una corriente

de aire caliente de aproximadamente 20ºC, dando energía a las moléculas del refrigerante que

le provocan su ebullición y por tanto su cambio de estado líquido a gas.

La absorción del calor reduce la temperatura del aire que envuelve el evaporador y

depositando parte de la humedad que contiene el aire. Este aire enfriado y deshumidificado es

el que entra en el interior de habitáculo del vehículo.