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URBANISMOCAPITULO U.4 INSTALACIONES SANITARIAS PARA ACUEDUCTOSACUEDUCTO Conjunto de instalaciones y equipos por medio de los cuales se suministra agua potable a una comunidad, tomando en cuenta las caractersticas geogrficas y socioeconmicas que conforman dicha comunidad.TUBERIAS

Son conductos cerrados, bajo presin, denominados generalmente tuberas, utilizados para conducir y distribuir el agua a los sitios de consumo, son manufacturados con diversos materiales y distintos tipos de juntas, dependiendo de las presiones internas y externas a que han de estar sometidas, de las condiciones mismas del agua y su localizacin, sobre o bajo del terreno natural. De acuerdo al material empleado en su fabricacin, las tuberas frecuentemente utilizadas para la construccin del sistema de abastecimiento de agua son: 1.1. Tubera de hierro fundido (H.F.) La tubera de hierro fundido ha sido la ms utilizada para la conduccin del agua, es un material resistente a la accin del tiempo bajo la doble fuerza de la naturaleza y del agua. La tubera de hierro fundido es fabricada mediante la fundicin de lingotes de hierro, carb coke y piedra caliza, resiste bien la corrosin y ms an cuando es protegido con bao o pelculas de proteccin especial con materiales bituminosos y pintura anticorrosivas. Es un material de gran durabilidad bajo condiciones de instalaciones apropiadas, su condicin de material frgil limita su utilizacin, principalmente en redes de distribucin, donde la colocacin de tuberas en zanjas es indispensable. Se disea generalmente utilizando un valor de C=100 para obtener el coeficiente de rugosidad de la expresin de Williams - Hazefl, que permite prever e~ el perodo de diseo los efectos de tuberculizacin. 1.2. Tubera de hierro fundido dctil (H.F.D.) Es tambin fabricado por la fundicin de hierro en presencia de coke y piedra caliza, pero mediante mtodos especiales se le adiciona magnesio, ocasionando que el grafito adopte formas granulares, con lo cual se logra mantener mayor continuidad u homogeneidad del metal. Esta caracterstica del material lo hace menos frgil que de H.F. permitiendo mayor versatilidad en su uso, al poder ser utilizado, tanto enterrado, como superficialmente. Estas mismas caractersticas, consecuencia de su propiedad fsica, le ofrecen la ventaja de poder ser utilizada enterrada y superficialmente, lo que permite utilizar una sola clase de tubera en el caso de diseo de lneas de aduccin en terrenos rocosos y terrenos blandos. Dependiendo de los costos iniciales, puede resultar una alternativa ms econmica que otra tubera, en razn de su menor peso y menores porcentaje de prdidas por roturas, durante el transporte, carga, descarga y colocacin. Los coeficientes de rugosidad pueden considerarse similares a los del Hierro Fundido.

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1.3.

Tubera de hierro galvanizado (H.G.) Es tambin llamado Acero Galvanizado, pues su fabricacin se hace mediante el proceso de templado de acero, sistema este que permite obtener una tubera de hierro de gran resistencia a los impactos y de gran ductibilidad. Mediante el proceso de galvanizado se da un recubrimiento de Zinc, tanto interior como exteriormente, para darle proteccin contra la corrosin. En base a sus caractersticas esta tubera es recomendable para instalarse superficialmente, ya que presenta una resistencia a los impactos, mucho mayor que cualquier otra, pero no resulta conveniente su instalacin enterrada en zanja debido a la accin agresiva de suelos cido y el establecimiento de corrientes inicas por la presencia de dos materiales Fe y Zn. Puede considerarse una superficie interior un poco ms lisa que H.F. aunque generalmente, para efectos de diseo, se usan valores de C entre 100 y 110. La tubera galvanizada se fabrica, frecuentemente, entre dimetros de 12,5 a 300 mm y soportan presiones hasta 500 lbs/pulg2, su utilizacin est indicada principalmente en lneas de aduccin con terrenos accidentados o rocosos donde los costos de excavacin pueden hacer prevalecer la utilizacin de tubera colocada sobre la superficie (soportes)

1.4.

Tubera de Acero Esta tubera son utilizadas en el campo de abastecimiento de agua potable para conducir agua en lneas de aduccin, que se colocan sobre la superficie misma del terreno, soporta muy bien las presiones internas, pero puede deformarse por varios parciales de la lnea o fuertes cargas exteriores. Estas tuberas son ms livianas, por su menor espesor pero deben ser protegidas con pelculas anticorrosivas interior y exteriormente cuando las aguas y el medio exterior le sean desfavorables. Las tuberas de acero hasta las 300 mm de dimetro se designan por sus dimetros nominales internos, las tuberas de 350 y ms mm de dimetro se designan por el dimetro exterior. Las tuberas de acero no se presta para la distribucin por la dificultad para hacer conexin.

1.5.

Tubera de material plstico (P.V.C.) Las tuberas de material plstico se fabrica mediante la plastificacin de polmeros, siendo el cloruro de vinilo en forma granular, la materia prima utilizada para la fabricacin de la tubera conocida como P.V.C. La caracterstica ms importante de la tubera plstica (P.V.C.) es su considerable menor peso, respecto a cualquier otra, lo cual reduce grandemente costo de transporte e instalacin. En general, la tubera de plstico tiene poca resistencia a impactos, esfuerzos externos y aplastamiento, por lo cual su utilizacin es ms conveniente enterrada en zanjas. Es un material inerte a la corrosin, por lo cual su utilizacin no se ve afectada por la calidad del agua, adems ofrece ventajas en cuanto a capacidad de transporte en base a coeficientes de rugosidad menores (C=140).

1.6.

Tubera de P.E.A.D. El Polietileno de Alta Densidad (P.E.A.D) es un polietileno procesado segn procedimiento de baja presin desarrollado en 1954 por el Profesor Ziegler de la Compaa Alemana Hoescht. Tres aos mas tarde, en 1957 Hoescht lanz al mercado el Hostalem GM 5010, tipo especial de P.E.A.D. para la fabricacin de tubos. El

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P.E.A.D. posee una excelente resistencia a los agentes qumicos ya que es insoluble en todos los disolventes orgnicos e inorgnicos a 20o C, empezando a disolverse y aun en pequeas proporciones a 90 C en hidrocarburos alifticos y aromticos, as como en sus derivados halogenados. Su coloracin en masa, de negro humo, es estable y las protege de las radiaciones ultravioleta, confirindole larga vida, calculada en un mnimo de 50 aos, sin causar deterioros, en ambientes medios de 20 C. La superficie lisa especular del interior de las tuberas, es causa de que las prdidas de carga sea notablemente inferior al de las tuberas de materiales tradicionales, esta cualidad tambin impide la formacin de incrustaciones y depsitos de lodos. Los tubos de P.E.A.D. con dimetro comprendidos entre 16 mm (1/2 ) y 110 mm (4 ) se suministran generalmente en rollos de 100 mts de longitud. Las tuberas de dimetro igual o mayor de 125 mm se suministran en longitudes de 12 mts. En las tuberas de dimetro hasta 110 mm, las uniones y derivaciones se hacen a partir de piezas de cierre mecnico con junta trica (0 - Ring) las cuales garantizan una conexin ideal, sencilla, rpida y econmica. En los dimetros superiores de 110 mm se utilizan soldaduras a tope y conexiones inyectadas o soldadas. El P.E.A.D. fluye en fro y por lo tanto, bajo ningn motivo se les puede abrir roscas. Al bajar la tubera de P.E.A.D. a la zanja, es conveniente dejarla tomar su propia posicin sin aplicarle fuerza longitudinales; este culebreo natural compensar convenientemente los efectos de la dilatacin que ejerce la variacin de temperatura sobre la misma. 1.7. Tuberas para conexiones domiciliarias Para estos pequeos dimetros de tubera se utilizan el hierro galvanizado, el cobre, material plstico y cobre. Las tuberas de cobre facilitan las conexiones entre las tuberas de servicio a travs de Corporation Stop y la tubera interdomiciliaria de servicios de agua potable, o entre la tubera de servicio y la del hierro galvanizado que va a la red domiciliaria, ya que permite perforar a 45 en el tubo de servicio y luego ascender y horizontalizarse hacia las zonas de servicio. Las conexiones domiciliarias, en acueductos rurales, pueden ser de = 1/2 , pero en abastecimiento urbanos no se permiten menores de 3/4 .

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2.

Piezas de Conexin Entenderemos por nodo toda interseccin de tubera de una red de acueducto. Piezas de Conexin es aquella pieza cuya funcin consiste en conectar los diferentes tramos que se unen en un nodo y permite la continuidad del flujo de agua. Pieza Especial es un elemento de acueducto conectado a su red con alguna finalidad de control u operacin como por ejemplo: vlvulas, hidrantes, ventosas, etc. Debido a la variedad de piezas que se disponen en los nodos, se lleva a efecto el despiece o sea detalles, aunque en forma esquemtica, de las piezas que lo constituyen, en dibujos separados al de la planta para poder apreciarlas mejor. Los hidrantes y vlvulas se instalan siempre que sea posible en o cerca de los nodos, a agrupar dichas piezas en un cuadro: Tes. Conos reductores. Codos. Pieza de extremidad. Manchones.

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Tapones. Llaves o vlvulas. Purgas. Hidrantes. Ventosas.

El tipo de junta a emplear segn la nomenclatura ya conocida E (brida), C (campana) y E (espiga). Puede ser que en proyectos antiguos se encuentre la nomenclatura inglesa, respectivamente F (flange), B (bell) y S (spigot), pero las normas vigentes eso est descartado. Con la incorporacin de la tubera de P.V.C. se utiliza las junta espiga (E), la junta automtica (JA) y junta pegada (JP). El orden de colocacin de estos smbolos obedece a algunas reglas sencillas. Por Ejemplo en una TE, cuando concurren tres lneas de tuberas, estas pueden, como las anteriores, tener conexiones toda campana, brida, rosca hembra o bien una de ellas de espiga o rosca macho. En las tes se indicar en primer lugar la letra correspondiente al dimetro del elemento principal de la te y la tercera letra indica la de la derivacin a 90. Ejemplo: CCB indica dos campanas en la tubera principal y una brida en el ramal corto. Las PURGAS son dispositivos colocados en los puntos ciegos y bajos de tuberas para permitir peridicamente la limpieza de tramos de tuberas. Los HIDRANTES son piezas especiales que se colocan en las lneas de distribucin con objeto de combatir incendios, en base a su funcin especfica, se le ha fijado una capacidad de acuerdo con las zonas donde estn situadas. En general, estn formados por un cilindro exterior o cuerpo que en su parte inferior lleva una boca de campana o brida para conectarlo a las lneas de distribucin del sistema; de una vlvula de compuerta con vstago para su manipulacin, y por ltimo, con una o ms salida para la conexin con las mangueras de incendio. Los hidrantes deben ser colocados: A. A 200 mts de separacin, que corresponde a hidrantes colocados en zonas residenciales unifamiliares o comerciales. A 100 mts de separacin que corresponde a zonas industriales, de comercio o viviendas. En lugares de reuniones o aglomeraciones pblicas, tales como: cines, teatros, iglesias, tribunas, etc. ( = 100 mm). En aceras de ancho 2,00 mts (hidrantes del tipo de poste de = 100 mm) (ver detalle No. ). En aceras de 2,00 mts o menores (hidrantes del tipo a, ras de tierra con caja y tapa de hierro fundido de = 150 mm) (ver detalle No. ).

B)

C)

D)

E)

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Los collares o abrazaderas de incorporacin son anillos que cubren en toda su circunferencia a los tubos de servicio, en ellos se abre la perforacin para introducirle el corporation . Los anillos pueden ser colocados en sitio, en los puntos requeridos por la conexiones domiciliarias, o bien fundidos en la misma fbrica.

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Las VALVULAS se utilizan para regular el flujo del agua o para permitir que sta siga un determinado sentido, pero nunca la direccin contraria. En las tuberas de distribucin deben preveerse suficientes llaves o vlvulas de manera de aislar no ms de 350 mts cerrando un mximo de cuatro llaves, o de que slo queden dos cuadras sin servicio. Llaves de = 300 mm o mayores se instalan en tanquillas subterrneas accesibles mediante boca de visitas de tamao adecuado. Las menores de 300 mm se deben proteger con boca-llave de extensin anclada directamente en pavimento. Las llaves maestras, en tuberas matrices, se instalarn de manera de aislar no ms de dos salidas de = 250 mm o equivalente por tramo, y a distancias no mayores de 500 mts. Las vlvulas se dividen en: A) Vlvulas de pie B) Vlvulas de retencin C) Vlvulas supresoras de presin D) Vlvulas de paso E) Vlvulas de reductoras de presin F) Vlvulas de altitud

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TIPOS DE JUNTAS EN TUBERIAS Las juntas se dividen en: A. Juntas de Espiga y Campana Las juntas precalafateadas son utilizadas generalmente para dimetros entre 50 y 300 mm para las tuberas de hierro fundido y presentan la ventaja de poder instalarse bajo el agua. Por otra parte, la confeccin de la junta, ya que no se requiere derretir el plomo en el sitio. La junta de plomo espiga campana utiliza un yute como base y luego un tapn de plomo, que tiene a hacer impermeable la junta. Juntas mecnicas Estas juntas estn formada especialmente por espigas o tubo recto que encaja en una campana con orificios que reciben pernos de agarre; estos a su vez, atraviesan un aro que aprisiona una arandela de goma que hace estanca la junta. Juntas roscadas Para pequeos dimetros de tuberas de hierro fundido se acostumbra efectuar los empalmes con espigas de rosca macho y campana de rosca hembra. Estos tubos son fciles de instalar y son muy usados para pequeos sistemas de abastecimientos de agua. Juntas de Brida Estas juntas se confeccionan a base de dos anillos perforados que se acoplan o vienen fijos en el terminal del tubo y a travs de los cuales se pasan pernos que ajustan y unen entre s los dos tubos. Juntas Dresser Son utilizadas para cambios de tuberas de diferentes fabricaciones, para empates y como juntas de expansin.

B.

C.

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BIBLIOGRAFIA: NORMAS INOS 1975 GUIA PRACTICA PARA ACUEDUCTOS Y CLOACAS....................Ing. Pascuale Molinaro DETALLES TIPICOS..........................................................................Ing. Harry Osers