“metodologÍa de trabajo para instalaciones de … · informe del tutor ... perdidas de carga por...

Click here to load reader

Post on 29-Oct-2018

215 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • i

    UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

    FACULTAD DE INGENIERA, CIENCIAS FSICAS Y MATEMTICA

    CARRERA DE INGENIERA CIVIL

    METODOLOGA DE TRABAJO PARA INSTALACIONES DE ACCESORIOS

    ESPECIALES DE PVC Y HF, EN LNEAS DE CONDUCCIN DE AGUA POTABLE

    CON DIMETROS DE 250MM.

    TRABAJO DE GRADUACIN, PREVIA LA OBTENCIN DEL TTULO DE:

    INGENIERA CIVIL

    AUTOR:

    CARMEN IBETH TOPN ARMIJOS

    TUTOR: ING. JUAN CARLOS VILA ARMIJOS, MSC.

    QUITO, 14 DE SEPTIEMBRE

    2017

  • ii

    DERECHOS DEL AUTOR

  • iii

    APROBACIN DEL TRABAJO DE TITULACIN

  • iv

    INFORME DEL TUTOR

  • v

  • vi

    DESIGNACIN DE LECTORES

  • vii

    APROBACIN DEL INFORME FINAL

  • viii

    DEDICATORIA

    A la ms grande de mis convicciones que es, ha sido y ser mi fe en Dios luz y gua

    de cada uno de mis pasos en el difcil camino de la vida.

    A mi hija inspiracin de cada logro obtenido, orgullo de mi ser y pasin de mis triunfos

    y derrotas.

    A mi madre ejemplo de lucha, esfuerzo y lealtad, admiracin de cada da, espejo de mi

    amor por ella.

  • ix

    AGRADECIMIENTO

    Al personal docente y cuerpo Administrativo de la UCE, por su valioso aporte

    Cientfico-Acadmico.

    Por su ejemplo como personas de bien; a mis hermanos y su abnegado sacrificio.

    A Hugo, por su compaa, motivacin y deseos de xito en mi labor profesional.

    Ibeth..

  • x

    CONTENIDO

    DERECHOS DEL AUTOR ....................................................................................................... ii

    APROBACIN DEL TRABAJO DE TITULACIN ............................................................. iii

    INFORME DEL TUTOR ......................................................................................................... iv

    DESIGNACIN DE LECTORES ............................................................................................ vi

    APROBACIN DEL INFORME FINAL ............................................................................... vii

    DEDICATORIA ..................................................................................................................... viii

    AGRADECIMIENTO .............................................................................................................. ix

    CONTENIDO ............................................................................................................................ x

    LISTA DE TABLAS .............................................................................................................. xvi

    LISTA DE GRFICOS .......................................................................................................... xvi

    LISTA DE ECUACIONES................................................................................................... xviii

    LISTA DE ANEXOS .............................................................................................................. xix

    LISTA DE PLANOS .............................................................................................................. xix

    RESUMEN .............................................................................................................................. xx

    ABSTRACT ............................................................................................................................ xxi

    CAPTULO I ............................................................................................................................ 1

    1. INTRODUCCIN ...................................................................................................... 1

    1.1. ANTECEDENTES ...................................................................................................... 1

    1.2. JUSTIFICACIN DEL PROBLEMA ........................................................................ 2

    1.3. OBJETIVOS................................................................................................................ 2

    1.3.1. Objetivo general .......................................................................................................... 2

    1.3.2. Objetivos especficos................................................................................................... 3

    1.4. IDEA A DEFENDER.................................................................................................. 3

    1.5. VARIABLES .............................................................................................................. 3

    1.5.1. Variable dependiente ................................................................................................... 3

  • xi

    1.5.2. Variable independiente ................................................................................................ 4

    1.6. MARCO TERICO Y LEGAL .................................................................................. 4

    1.6.1. Marco terico .............................................................................................................. 4

    1.6.2. Marco legal .................................................................................................................. 7

    1.6.2.1. Constitucin de la Repblica del Ecuador 2008 .................................................. 7

    1.6.2.2. Plan nacional del buen vivir ................................................................................. 8

    1.6.2.3. Cdigo orgnico de organizacin territorial, autonoma y descentralizacin,

    registro oficial n 303 -- martes 19 de octubre de 2010 ......................................................... 8

    1.6.2.4. Norma tcnica ecuatoriana NTE INEN 1373:2010 segunda revisin ................. 8

    1.6.2.5. Plan de desarrollo y ordenamiento territorial cantn rumiahui 2012-2025 ....... 8

    CAPTULO II ........................................................................................................................ 10

    2. DESCRIPCIN GENERAL DE LA UBICACIN DEL PROYECTO ................. 10

    2.1.1. Datos relevantes del proyecto ............................................................................ 10

    2.1.2. Ubicacin geogrfica ......................................................................................... 10

    2.1.3. Ubicacin poltica .............................................................................................. 11

    2.1.4. Descripcin del rea de estudio ......................................................................... 12

    2.2. MEDIO FSICO ........................................................................................................ 13

    2.2.1. Geologa ............................................................................................................. 13

    2.2.2. Sismicidad .......................................................................................................... 14

    2.2.3. Estratigrafa ........................................................................................................ 15

    2.2.4. Geomorfologa ................................................................................................... 16

    2.2.5. Riesgos ssmicos ................................................................................................ 17

    2.2.6. Riesgos volcnicos ............................................................................................. 18

    2.2.7. Riesgos de inundaciones .................................................................................... 19

    2.2.8. Suelo .................................................................................................................. 19

    2.2.9. Uso actual del suelo ........................................................................................... 20

  • xii

    2.2.10. Vegetacin ...................................................................................................... 21

    2.3. CLIMATOLOGA .................................................................................................... 22

    2.3.1. Clima .................................................................................................................. 22

    2.3.2. Temperatura ....................................................................................................... 23

    2.3.3. Humedad relativa ............................................................................................... 23

    2.3.4. Precipitacin ...................................................................................................... 23

    CAPTULO III ....................................................................................................................... 24

    3. PARMETROS, CONCEPTOS Y DISEOS RELEVANTES .............................. 24

    3.1. DESCRIPCIN DE LA LINEA BASE .................................................................... 24

    3.2. COMPONENTES DE UNA LNEA DE CONDUCCIN ...................................... 25

    3.2.1. Tuberas ..................................................................................................................... 25

    3.2.1.1. Resistencia mecnica ......................................................................................... 26

    3.2.1.2. Durabilidad ........................................................................................................ 26

    3.2.1.3. Capacidad de conduccin .................................................................................. 27

    3.2.1.4. Resistencia a la corrosin................................................................................... 27

    3.2.1.5. Economa ........................................................................................................... 27

    3.2.1.6. Tipo de unin ..................................................................................................... 28

    3.2.2. Vlvulas ..................................................................................................................... 28

    3.2.2.1. Vlvula de compuerta ........................................................................................ 29

    3.2.2.2. Vlvula de mariposa .......................................................................................... 30

    3.2.2.3. Vlvula de expulsin de aire .............................................................................. 31

    3.2.2.4. Vlvula reductora de presin ............................................................................. 33

    3.2.2.5. Vlvula sostenedora de presin ......................................................................... 33

    3.2.2.6. Vlvula anticipadora de onda ............................................................................. 40

    3.2.2.7. Vlvula de control de bombas............................................................................ 41

    3.2.2.8. Vlvulas de globo .............................................................................................. 42

  • xiii

    3.2.2.9. Vlvulas de retencin ......................................................................................... 43

    3.2.3. Uniones mecnicas .................................................................................................... 44

    3.2.3.1. Uniones mecnicas universales.......................................................................... 45

    3.2.3.2. Uniones mecnicas simtricas ........................................................................... 46

    3.2.3.3. Uniones mecnicas asimtricas.......................................................................... 47

    3.2.4. Codos ......................................................................................................................... 48

    3.2.5. Tees ........................................................................................................................... 48

    3.2.6. Yees ........................................................................................................................... 50

    3.2.7. Zetas .......................................................................................................................... 50

    3.2.8. Neplos........................................................................................................................ 52

    3.2.9. Tapones ..................................................................................................................... 52

    3.2.10. Pasamuros .......................................................................................................... 53

    3.2.11. Reducciones ....................................................................................................... 54

    3.2.12. Ventosas ............................................................................................................. 55

    3.2.13. Hidrantes ............................................................................................................ 56

    3.2.13.1. Hidrantes pblicos .......................................................................................... 57

    3.3. PERDIDAS DE PRESIN Y ANCLAJES .............................................................. 58

    3.3.1. GOLPE DE ARIETE ................................................................................................ 58

    3.3.1.1. Definicin .......................................................................................................... 58

    3.3.1.2. Velocidad de propagacin de la onda de presin............................................... 59

    3.3.1.3. Tiempo de propagacin de la onda de presin................................................... 60

    3.3.1.4. Determinacin de la posibilidad de golpe de ariete en la conduccin ............... 61

    3.3.1.5. Clculo del aumento de presin producido por el golpe de ariete ..................... 61

    3.4. BLOQUES DE ANCLAJE ....................................................................................... 62

    3.4.1. Aspectos generales .................................................................................................... 62

    3.4.2. Localizacin .............................................................................................................. 63

    3.4.3. Dimensionamiento .................................................................................................... 63

  • xiv

    3.4.4. Tipos de anclajes ....................................................................................................... 66

    3.4.5. Clculo de anclajes .................................................................................................... 68

    3.4.6. Clculo tipo ............................................................................................................... 72

    3.5. PERDIDAS DE CARGA POR FRICCIN EN ACCESORIOS Y

    CONEXIONES .................................................................................................................... 73

    3.5.1. Generalidades ............................................................................................................ 73

    3.5.2. Perdida de carga en vlvulas ..................................................................................... 74

    3.5.3. Perdida de carga en conexiones ................................................................................ 75

    3.6. ENSAYOS EN ACCESORIOS ESPECIALES ........................................................ 78

    3.6.1. Pruebas hidrulicas .................................................................................................... 78

    3.6.2. Ensayos de tintas penetrantes .................................................................................... 80

    3.6.3. Pruebas de Estanqueidad ........................................................................................... 81

    CAPTULO IV ....................................................................................................................... 83

    4. METODOLOGA DE INSTALACIN DE TUBERAS Y ACCESORIOS DE

    AGUA POTABLE ............................................................................................................... 83

    4.1. SELECCIN DE MATERIAL ................................................................................. 84

    4.1.1. Suelos agresivos ........................................................................................................ 84

    4.1.2. Nivel fretico alto ...................................................................................................... 84

    4.1.3. Cruce de quebradas ................................................................................................... 85

    4.1.4. Cruce de vias de primer orden................................................................................... 86

    4.2. ALMACENAMIENTO ............................................................................................. 86

    Tabla N 4.1: Apilacin mxima de tubera; Fontanera y construccin, 2008 .................. 87

    4.3. INSTALACIN ........................................................................................................ 87

    4.3.1. Instalacin de tuberas ............................................................................................... 88

    4.3.2. Instalacin de vlvulas .............................................................................................. 91

    4.3.2.1. Instalacin de vlvula de compuerta .................................................................. 91

    4.3.2.2. Instalacin de vlvula de mariposa .................................................................... 93

  • xv

    4.3.2.3. Instalacin de vlvula de expulsin de aire ....................................................... 94

    4.3.2.4. Instalacin de vlvula reductora de presin ....................................................... 95

    4.3.2.5. Instalacin de vlvula sostenedora de presin ................................................... 97

    4.3.2.6. Instalacin de vlvulas anticipadora de onda..................................................... 98

    4.3.2.7. Instalacin de vlvulas de control de bombas .................................................. 100

    4.3.2.8. Instalacin de vlvulas globo ........................................................................... 101

    4.3.2.9. Instalacin de vlvulas de retencin ................................................................ 102

    4.3.2.10. Instalacin de uniones .................................................................................. 103

    4.3.3. Instalacin de codos ................................................................................................ 105

    4.3.4. Instalacin de tees ................................................................................................... 106

    4.3.5. Instalacin de yees .................................................................................................. 107

    4.3.6. Instalacin de zetas.................................................................................................. 108

    4.3.7. Instalacin de neplos ............................................................................................... 109

    4.3.8. Instalacin de tapones ............................................................................................. 110

    4.3.9. Instalacin de pasamuros ........................................................................................ 111

    4.3.10. Instalacin de reducciones ............................................................................... 112

    4.3.11. Instalacin de ventosas .................................................................................... 113

    4.3.12. Instalacin de hidrantes.................................................................................... 114

    CAPTULO V....................................................................................................................... 116

    5. SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL .......................................................... 116

    5.1. TRABAJOS EN ZANJA ......................................................................................... 116

    5.1.1. Seguridad de trabajos en zanja ................................................................................ 116

    5.1.2. Prevencin de riesgos de trabajo ............................................................................. 116

    5.1.3. Uso de herramientas manuales ................................................................................ 117

    5.2. NORMAS GENERALES DE SEGURIDAD Y SALUD ....................................... 118

  • xvi

    CAPTULO VI ..................................................................................................................... 119

    6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................... 119

    6.1. CONCLUSIONES .................................................................................................. 119

    6.2. RECOMENDACIONES ......................................................................................... 120

    6.3. BIBLIOGRAFA UTILIZADA .............................................................................. 121

    LISTA DE TABLAS

    Tabla N 2.1: Ubicacin Geogrfica, Google Earth 2015 ...................................................... 11

    Tabla N 2.2: Litologa del Cantn, PDOT - Rumiahui 2012. ............................................. 14

    Tabla N 2.3: Ubicacin de zona ssmica segn el factor Z, NEC 2011 ................................ 15

    Tabla N 2.4: Unidades Geomorfolgicas; Plan de desarrollo y Ordenamiento Territorial de

    Rumiahui, Autor, 2016 .......................................................................................................... 17

    Tabla N 2.5: Factores Climticos; Estacin Izobamba - Santa Catalina; 2012 ..................... 23

    Tabla N 3.1: Listado de accesorios instalados en el proyecto; Autor, 2016 ......................... 24

    Tabla N 3.2: Presentacin comercial en tuberas; Fontanera Municipal; 1999 ................... 28

    Tabla N 3.3: Partes de la vlvula de expulsin de aire; Vayremex, 2010 ............................. 32

    Tabla N 3.4: Densidad y Mdulo Elstico Volumtrico del Agua a la Presin Volumtrica;

    Prez, 2001 ............................................................................................................................... 60

    Tabla N 3.5: Estimacin de reas de machones de anclaje de terminales brida, tees, tapones

    (= 180); Vinilit, 2006 ............................................................................................................ 65

    Tabla N 3.6: Caractersticas fsicas segn tipo de suelo.Badillo, 1986 ................................ 71

    Tabla N 3.7: Valores de K tpicos para vlvulas; Sotelo, 1987 ............................................ 75

    Tabla N 3.8: Prdida por friccin en vlvulas y conexiones. Sotelo A. 1987 ....................... 76

    Tabla N 3.9: Prdida de carga en vlvulas y conexiones; Sotelo, 1987 ................................ 78

    Tabla N 3.10: Valores de K para pruebas de estanqueidad; Mopu, 1974 ............................. 82

    Tabla N 4.1: Apilacin mxima de tubera; Fontanera y construccin, 2008 ...................... 87

    LISTA DE GRFICOS

    Grfico N 2.1: Caracterizacin Cantonal y Parroquial, GPP 2012. ....................................... 12

    Grfico N 2.2: Ubicacin geogrfica, Google Earth 2017. .................................................... 13

    Grfico N 2.3: Porcentaje Unidades Geolgicas; Villacs A., 2012 ...................................... 14

  • xvii

    Grfico N 2.4: Mapa de Zonificacin Ssmica del Ecuador, NEC 2011 ............................... 15

    Grfico N 2.5: Registro elctrico (Tobar, 2016) .................................................................... 16

    Grfico N 2.6: Nivel de peligro por lahares del Cantn; Villacs 2012 ................................. 18

    Grfico N 2.7: Horizonte arglico; Revista Rumiahui ciudad contigo, 2010 ....................... 20

    Grfico N 2.8: Uso del suelo del Cantn Rumiahui; Villacs 2012 ..................................... 21

    Grfico N 2.9: Siembra de maz, Revista Rumiahui, 2014 .................................................. 22

    Grfico N 3.1: Corte tubera PVC; JCM IND, 2010 .............................................................. 26

    Grfico N 3.2: Colocacin de tubera de acero; Autor, 2016 ................................................. 26

    Grfico N 3.3: Vlvula de compuerta; Fundiec, 2016 ........................................................... 30

    Grfico N 3.4: Vlvula de compuerta tipo mariposa; Dafigo, 2004 ...................................... 31

    Grfico N 3.5: Partes de la vlvula de expulsin de aire; Vayremex, 2010 ........................... 32

    Grfico N 3.6: Vlvula reductora de presin 400 mm; Gobain, 2017 ............................... 33

    Grfico N 3.7: Partes de la vlvula reductora de presin; OM CORP 2010 .......................... 33

    Grfico N 3.8: Vlvula sostenedora de presin; Tubrivalco 2012 ......................................... 34

    Grfico N 3.9: Vlvula sostenedora de presin 160 mm; Dorot, 2015 .............................. 35

    Grfico N 3.10: Vlvula sostenedora de presin 160 mm; Dorot, 2015 ............................ 36

    Grfico N 3.11: Vlvula sostenedora en filtros con retro lavado; Dorot, 2015 ..................... 37

    Grfico N 3.12: Red sin vlvula sostenedora de presin; Dorot, 2015 ................................. 38

    Grfico N 3.13: Red con vlvula sostenedora de presin; Dorot, 2015 ................................. 38

    Grfico N 3.14: Vlvula Reductora Sostenedora de presin; Dorot, 2017 ......................... 39

    Grfico N 3.15: Vlvula Reductora de presin en un sistema de bombeo; Dorot, 2017 ....... 39

    Grfico N 3.16: Vlvula anticipadora de onda; Dorot, 2017 ................................................. 40

    Grfico N 3.17: Vlvula de control de bombas; Armas S.A., 2012 ....................................... 41

    Grfico N 3.18: Vlvula globo; Armas S.A., 2012 ................................................................ 42

    Grfico N 3.19: Vlvula de retencin; Armas S.A., 2012 ..................................................... 44

    Grfico N 3.20: Uniones Asimtrica; Autor, 2017 ................................................................ 45

    Grfico N 3.21: Unin Universal; Fundiec, 2016 .................................................................. 45

    Grfico N 3.22: Universal HF; Maxifit Plus,2014 ................................................................. 46

    Grfico N 3.23: Unin Simtrica HF; Autor 2015 ................................................................. 47

    Grfico N 3.24: Unin Asimtrica HF; Autor 2016 ............................................................... 47

    Grfico N 3.25: Replanteo codo 250 mm HF; Autor 2016 ................................................ 48

    Grfico N 3.26: Tee bridada 63 mm HF; Autor 2016 ........................................................ 49

    Grfico N 3.27: Instalacin Tee de HF; Autor, 2016 ............................................................. 49

    Grfico N 3.28: Yee lisa 250 - 110 mm HF; Autor 2016 ................................................... 50

  • xviii

    Grfico N 3.29: Zeta lisa 600 mm HF; Valfonta 2008 ....................................................... 51

    Grfico N 3.30: Neplo liso 250 mm HF; Autor 2016 ........................................................ 52

    Grfico N 3.31: Tapn liso 250 mm HF; Autor 2016 ........................................................ 53

    Grfico N 3.32: Pasa-muro liso 250 mm HF; Autor 2016 ................................................. 54

    Grfico N 3.33: Reductor liso 250 160 mm HF; Autor 2016 .......................................... 55

    Grfico N 3.34: Proteccin extremo de ventosa 110 mm HF; Autor 2016 ........................ 56

    Grfico N 3.35: Instalacin ventosa 110 mm HF; Autor 2017 .......................................... 56

    Grfico N 3.36: Hidrante de incendio; Autor 2016 ................................................................ 57

    Grfico N 3.37: Ilustracin del golpe de ariete, Otherkin, 2011 ............................................ 58

    Grfico N 3.38: Efectos del golpe de ariete; Otherkin, 2011 ................................................. 59

    Grfico N 3.39: Anclaje de una vlvula con uniones universales, Vinilit 2006 .................... 66

    Grfico N 3.40: Anclaje de Vlvula bridada; Vinilit, 2006 ................................................... 66

    Grfico N 3.41: Anclaje en codos, Vinilit 2006 ..................................................................... 67

    Grfico N 3.42: Anclaje en tees, Vinilit 2006 ........................................................................ 67

    Grfico N 3.43: Anclaje en tapones, Vinilit 2006 .................................................................. 67

    Grfico N 3.44: Dimensiones del macizo de anclaje b (base) * h (altura) * p (profundidad),

    Autor 2016 ............................................................................................................................... 71

    Grfico N 3.45: Tee con reduccin, Autor 2016 .................................................................... 72

    Grfico N 3.46: Prdida de carga en vlvulas y conexiones; Sotelo, 1987 ............................ 77

    Grfico N 3.47: Pruebas hidrulicas; Autor 2017 .................................................................. 79

    Grfico N 3.48: Laboratorio Calitest: Argentina 2016........................................................... 80

    Grfico N 3.49: Fontanera Sevilla: Espaa 2012 .................................................................. 81

    Grfico N 4.1: Nivel fretico alto: ANDECE 2010 ............................................................... 85

    Grfico N 4.2: Cruce de lnea de conduccin: Autor 2016 .................................................... 85

    Grfico N 4.3: Perforacin Troncal de la Sierra: Autor 2016 ................................................ 86

    Grfico N 4.4: Ajuste de pernos; Autor 2017 ........................................................................ 92

    Grfico N 5.1: Entibacin en zanja; Autor, 2016 ................................................................. 116

    Grfico N 5.2: Equipo de proteccin personal EPP; Autor, 2016 ........................................ 117

    LISTA DE ECUACIONES

    Ecuacin N 3.1: Velocidad de propagacin de onda.............................................................. 60

    Ecuacin N 3.2: Tiempo de propagacin de la onda de presin ............................................ 60

    Ecuacin N 3.3: Variacin de presin .................................................................................... 61

  • xix

    Ecuacin N 3.4: Clculo de la fuerza de empuje ................................................................... 64

    Ecuacin N 3.5: Dimensin del anclaje ................................................................................. 65

    Ecuacin N 3.6: Empuje en codos ......................................................................................... 68

    Ecuacin N 3.7: Empuje en reducciones ................................................................................ 69

    Ecuacin N 3.8: Empuje en uniones, vlvulas y derivaciones ............................................... 69

    Ecuacin N 3.9: Resistencia al peso del bloque de hormign................................................ 69

    Ecuacin N 3.10: Reaccin del terreno .................................................................................. 70

    Ecuacin N 3.11: rea del bloque de anclaje ........................................................................ 70

    Ecuacin N 3.12: Prdida de carga ........................................................................................ 74

    Ecuacin N 3.13: Prdida total de carga ................................................................................ 74

    Ecuacin N 3.14: Prdida total de la prueba de Estanqueidad ............................................... 82

    LISTA DE ANEXOS

    Anexo N 1: Certificacin de residencia de obra .................................................................. 124

    Anexo N 2: Especificaciones Tcnicas Tubera PVC .......................................................... 126

    Anexo N 3: Pruebas de calidad, Tubera PVC ..................................................................... 130

    Anexo N 4: Protocolo de Calidad de Uniones Simtricas. .................................................. 133

    Anexo N 5: Protocolo de calidad de Uniones Asimtricas. ................................................. 135

    Anexo N 6: Especificaciones Tcnicas Vlvula de compuerta ............................................ 137

    LISTA DE PLANOS

    Plano N 1: Planimetra general - lnea de conduccin ......................................................... 142

    Plano N 2: Planimetra tramo I - lnea de conduccin ......................................................... 143

    Plano N 3: Planimetra tramo II - lnea de conduccin ........................................................ 144

    Plano N 4: Detalles Accesorios tramo I ............................................................................... 145

    Plano N 5: Detalles Accesorios tramo I ............................................................................... 146

    Plano N 6 : Detalles Accesorios tramo II ............................................................................. 147

    Plano N 7 : Detalles Accesorios tramo III ............................................................................ 148

  • xx

    RESUMEN

    METODOLOGA DE TRABAJO PARA INSTALACIONES DE ACCESORIOS

    ESPECIALES DE PVC Y HF, EN LNEAS DE CONDUCCIN DE AGUA POTABLE

    CON DIMETROS DE 250MM.

    Autor: Topn Armijos Carmen Ibeth

    Tutor: Ing. vila Armijos Juan Carlos, Msc.

    El presente trabajo de graduacin, contiene una recopilacin de informacin sobre

    procedimientos y parmetros que permiten a los diseadores, constructores, fiscalizadores y

    estudiantes de la Carrera de Ingeniera Civil enfocados en la construccin de obras de agua

    potable, tener una gua de instalaciones, normas vigentes, pruebas hidrulicas aplicables

    frecuentes, tipos de material, y la funcionalidad de cada accesorio especial que son utilizados

    en una lnea de conduccin. El anlisis y recopilacin de informacin se bas en el proyecto

    denominado SISTEMA LNEA DE CONDUCCIN DE AGUA POTABLE SAN RAFAEL

    CAMBIO TUBERA DE AC A PVC LNEA DE CONDUCCIN SAN RAFAEL TRAMO

    CALLE PANECILLO URBANIZACIN MOLINOS DE VIENTO, ubicado en el Cantn

    Rumiahui, misma que funcionaba con tuberas de asbesto - cemento que ya cumplieron con

    su vida til, reemplazndose aproximadamente cerca de dos kilmetros de tubera, accesorios

    especiales, cmaras de vlvulas y dems partes que forman una lnea de conduccin. Tambin

    hace referencia a recomendaciones de seguridad ocupacional, ya que cuando se trabaja con

    accesorios y tuberas de 250mm., o de dimetros mayores, implica un riesgo de manipulacin

    debido al peso excesivo de cada accesorio o tubera.

    PALABRAS CLAVES: ACCESORIOS ESPECIALES/ LNEA DE CONDUCCIN/ PVC/

    HIERRO FUNDIDO/ PRDIDAS DE CARGA/ BLOQUES DE ANCLAJE/ PRUEBAS

    HIDRULICAS.

  • xxi

    ABSTRACT

    "METHODOLOGY OF WORK FOR FACILITIES OF SPECIAL ACCESSORIES OF

    PVC AND HF, IN DRINKING WATER CONDUCTION LINES WITH DIAMETERS

    OF 250MM."

    Author: Topn Armijos Carmen Ibeth

    Tutor: Ing. vila Armijos Juan Carlos, Msc.

    This graduation work contains a compilation of information on procedures and parameters that

    allow designers, builders, inspectors and students of the Civil Engineering career focused on

    the construction of drinking water works, have a guide of facilities, current standards, Frequent

    applicable hydraulic tests, types of material, and the functionality of each special accessory

    that are used in a driving line. The analysis and compilation of information was based on the

    project called "SAN RAFAEL DRINKING WATER DRIVING LINE SYSTEM - CHANGE

    PIPING OF AC TO PVC SAN RAFAEL DRIVING LINE PANECILLO STREET TRAIL -

    MOLINOS DE VIENTO URBANIZATION" Located in the Rumiahui Canton, which

    worked with asbestos pipes, cement and have already fulfilled their useful life, replacing

    approximately one kilometer and a half of pipe, special accessories, valve chambers, revision

    wells. It also refers to occupational safety recommendations, since when working with

    accessories and pipes of 250mm., Or of larger diameters, it implies a risk of manipulation due

    to the excessive weight of each accessory or pipe.

    KEYWORDS: SPECIAL ACCESSORIES / DRIVING LINE / PVC / CAST IRON / LOAD

    LOSSES / ANCHOR BLOCKS / HYDRAULIC TESTS.

  • 1

    CAPTULO I

    1. INTRODUCCIN

    1.1. ANTECEDENTES

    En la actualidad, existen un sin nmero de procesos constructivos en lneas de conduccin, que

    estn compuestas por tramos rectos y curvos para ajustarse a los accidentes topogrficos o

    cambios de direccin que se presenta en la geometra de la seccin por distintos dispositivos

    para el control del flujo en la tubera.

    Esto implica un estudio especfico en el mbito relacionado a piezas especiales ya que permiten

    formar cambios de direccin, ramificaciones e intersecciones, as como conexiones entre

    tuberas de diferentes materiales y dimetros las cuales se utilizan de manera esencial para

    asegurar que el correcto funcionamiento de la lnea sea esta de conduccin o distribucin. Estos

    accesorios debern garantizar la eficiencia, en el caso que se produzca incremento de presiones,

    adems su posicionamiento y adaptabilidad en lugares donde hayan sido dispuestas como una

    zona rocosa o cruces de quebradas, terrenos erosionables, entre otros ejemplos. Es muy comn

    utilizar estructuras segn su longitud, altura y control como las cmaras rompe presin, de

    control, de distribucin en donde se dispondr a su inters vlvulas de aire, vlvulas de purga,

    pasa-muros, universales, etc.

    Para el cumplimento de los objetivos se realiz un seguimiento in situ, en el proyecto

    denominado SISTEMA LNEA DE CONDUCCIN DE AGUA POTABLE SAN RAFAEL

    CAMBIO TUBERA DE AC A PVC LNEA DE CONDUCCIN SAN RAFAEL TRAMO

    CALLE PANECILLO URBANIZACIN MOLINOS DE VIENTO. Esta lnea de

    conduccin de agua potable estaba conformada por tuberas de asbesto cemento, tuberas que

    ya han cumplido su vida til. El principal problema son sus uniones que debido al paso del

    tiempo se han deteriorado dando paso a fugas con caudales que oscilan entre 1 a 3 litros por

    segundo, las cuales se pueden observar a lo largo del recorrido de la lnea de conduccin en

    una distancia aproximada de 1300 metros. Este inconveniente hizo necesario la construccin

  • 2

    de la nueva lnea de conduccin con tubera de PVC y accesorios especiales de hierro fundido,

    que garantice que no existan prdidas por fugas.

    El presente Proyecto de Titulacin, ofrece un conjunto de procedimientos, guas, lineamientos,

    parmetros que permiten a los diseadores, Constructores, Fiscalizadores y Estudiantes de la

    carrera enfocado a las obras de agua potable, obtener informacin puntual que se encuentra

    enmarcada dentro de la necesidad y funcionalidad; adems justifica su importancia para la

    operatividad, ya que cumple con lo sealado, con la consecuente disminucin de riesgos

    laborales, y seguridad de los elementos.

    1.2. JUSTIFICACIN DEL PROBLEMA

    Ante la falta de prcticas constructivas y operativas pre-profesionales con las que se inicia la

    Carrera de Ingeniera Civil en construcciones de redes de agua potable en grandes dimetros,

    se presenta un conjunto de procedimientos para la instalacin de accesorios especiales en PVC

    y en Hierro Fundido, con el fin disminuir trabajos desencaminados por falta de experiencia en

    obra, evitando instalaciones incorrectas o uso excesivo de accesorios.

    1.3. OBJETIVOS

    1.3.1. Objetivo general

    El objetivo general del presente proyecto denominado Metodologa de trabajo para

    instalaciones de accesorios especiales de policloruro de vinilo (PVC) y hierro fundido (HF), en

    lneas de conduccin y derivacin de Agua Potable con dimetros de 250 mm es ofrecer un

    conjunto de procedimientos de instalacin de accesorios comnmente utilizados en lneas de

    conduccin. Este compendio de procesos brindar a los Constructores, Fiscalizadores y

    Estudiantes de la Carrera de Ingeniera Civil, informacin de la correcta disposicin,

    posicionamiento y funcionalidad de un accesorio para agua potable, trabajo que debe tener

    certeza y celeridad cuando sea ejecutado y su disposicin final, funcionalidad y operatividad

    deber ser de conformidad a lo esperado en los estudios haciendo de este tipo de trabajos un

    servicio eficiente en beneficio de un sector y de la ciudadana en general.

    La aplicabilidad del presente proyecto es analizada en dimetros iguales a 250 mm, en redes

    de conduccin y de distribucin sin embargo, puede ser aplicable a dimetros mayores sin

  • 3

    problema alguno puesto que la similitud de los accesorios, as como su instalacin son muy

    parecidos difiriendo estrictamente en los tiempos de instalacin, as como en sus costos.

    En lo que se refiere a dimetros menores a 250 mm el objetivo no es ajeno sin embargo a ms

    de lo indicado en cuanto a costos y rendimientos stos de manera razonable sern inferiores.

    1.3.2. Objetivos especficos

    Los objetivos especficos que se propusieron para el proyecto METODOLOGA DE

    TRABAJO PARA INSTALACIONES DE ACCESORIOS ESPECIALES DE PVC Y HF, EN

    LNEAS DE CONDUCCIN DE AGUA POTABLE CON DIMETROS DE 250MM se

    describen a continuacin:

    Listar los accesorios especiales comnmente utilizados en una lnea de conduccin de

    agua potable en la Sierra, de conformidad al diseo del proyecto referido en la lnea

    base.

    Definir los parmetros hidrulicos y geotcnicos, que influyen durante el proceso de

    instalacin de un accesorio especial en una lnea de conduccin de agua potable.

    Describir las principales actividades a realizar, en el almacenamiento de los materiales

    que intervienen previo a la instalacin en una lnea de conduccin de agua potable

    Definir los procedimientos de instalacin de los accesorios especiales y tuberas en una

    lnea de conduccin de agua potable.

    1.4. IDEA A DEFENDER

    En base a la permanencia durante la construccin de una lnea de conduccin, se proporcionar

    informacin que servir como gua prctica para la elaboracin de la metologia de instalacin.

    1.5. VARIABLES

    1.5.1. Variable dependiente

    Ante la escasa experiencia que se tiene cuando se culmina la carrera, en lo que se refiere a

    trabajo en campo, se realiz una gua prctica de informacin donde se encontrar; seleccin

  • 4

    de materiales, tipos, usos, y procedimentos para instalar accesorios especiales de agua potable,

    evitando problemas por fugas que disminuyen la presin a futuro.

    1.5.2. Variable independiente

    En esta ltima dcada el cantn Rumiahui perteneciente a la Provincia de Pichincha, ha venido

    experimentado un crecimiento poblacional significativo que supera al 30 por ciento de

    incremento, segn el ltimo Censo de Poblacin y Vivienda del 2010, seala que el 93 por

    ciento de la poblacin recibe agua procedente de la red pblica, administrada por el GAD de

    Rumiahui, a medida que aumenta la poblacin disminuye la dotacin de agua potable por

    habitante litro da, provocando la necesidad de racionamientos y privacin del lquido vital;

    sumndose a este evento natural de crecimiento, prdidas del lquido por la siguientes razones:

    Fuentes de captacin (vertientes o cuerpos hdricos cercanos no disponibles)

    Vida til de las tuberas

    Fugas producidas por tuberias de asbesto cemento todava en funcionamiento las

    cuales ya cumplieron su vida til.

    Conexiones domiciliarias clandestinas.

    Captaciones no autorizadas.

    1.6. MARCO TERICO Y LEGAL

    1.6.1. Marco terico

    Luego de un correcto diseo hidrulico, las instalaciones en obra del conjunto que encierra una

    lnea de conduccin como son, accesorios y tuberas de agua potable juegan un papel

    importante por lo que, se debe conocer el nombre tcnico y comercial de cada accesorio que

    forma parte del sistema.

    As se presenta la mayora de los trminos hidrulicos que intervienen en un proyecto de Agua

    Potable:

    Lnea de Conduccin. - Se define como lnea de conduccin de Agua Potable a la tubera que,

    generalmente es de gran dimetro (mayor a 250 mm), transporta agua potable desde la zona de

  • 5

    almacenamiento, en su trayecto se divide en ramificaciones de menores dimetros formando

    un sistema de distribucin.

    Es importante que la lnea de conduccin siga en su mayora el perfil del terreno, y funcione a

    gravedad.

    Diseo Hidrulico. - En base a ste se calculan dimetros y presiones que tendr la lnea de

    conduccin y en base a stos se selecciona la tubera que conducir el lquido vital, teniendo

    como requerimiento principal para este clculo los gastos requeridos para el suministro ptimo

    de agua.

    Accesorio. - Elementos componentes de un sistema de tuberas, diferentes de las tuberas en

    s, tales como uniones, codos, tees, vlvulas, etc. Norma 01-AP-EPMAPS-2009.

    Caballete. - Parte de la conexin domiciliaria que inicia donde termina el ramal, es aqu donde

    se ubican el micro-medidor y los accesorios: vlvula de corte, vlvula check, unin universal.

    Se ubica en el lmite frontal del predio, hacia la calle, donde facilite la toma de lecturas de

    consumo. Norma 01-AP-EPMAPS-2009

    Caja de proteccin. - Fabricada en latn que permite alojar y brindar proteccin al micro-

    medidor de cualquier manipulacin no autorizada. Norma 01-AP-EPMAPS-2009

    Caja de vereda. - Elemento de hierro fundido o plstico que permite alojar la llave de vereda.

    Se ubica en la vereda frente al predio del usuario. Norma 01-AP-EPMAPS-2009

    Calidad. - Es el grado en que un producto o servicio satisface la necesidad del cliente al menor

    costo. Hacer bien las cosas. Norma 01-AP-EPMAPS-2009

    Cliente. - Es el usuario de un sistema de agua potable, en los diferentes tipos de consumo:

    domstico, comercial, industrial, municipal y oficial. Norma 01-AP-EPMAPS-2009

    Collar. - Accesorio de la conexin domiciliaria que se coloca abrazando a la tubera de la red

    menor de distribucin y que proporciona el medio de sujecin y presin hidrosttica adecuado

    para acoplar la toma de incorporacin. Norma 01-AP-EPMAPS-2009

  • 6

    Compatibilidad. - Caracterstica de un elemento o accesorio que de acuerdo a su diseo

    permite su acoplamiento con otro elemento o accesorio. Norma 01-AP-EPMAPS-2009

    Conexiones domiciliarias. - Tomas o derivaciones que conducen agua potable desde la tubera

    de distribucin (red menor) hasta un domicilio. Norma 01-AP-EPMAPS-2009

    Dimetro nominal. - Es el nmero con el cual se conoce comnmente el dimetro de una

    tubera, aunque su valor no coincida con el dimetro real interno. Norma 01-AP-EPMAPS-

    2009

    Falla. - Cualquier alteracin que sufra la conexin domiciliaria o sus accesorios

    y que afecte su funcionamiento tales como fisuras, explosin, fuga de agua o envejecimiento

    prematuro, o que afecte la calidad del agua. Norma 01-AP-EPMAPS-2009

    Fuga. - Cantidad de agua que se pierde en un sistema de agua potable por accidentes en la

    operacin, tales como rotura o fisura de tubos, rebose de tanques, fallas en las uniones entre las

    tuberas y los accesorios. Norma 01-AP-EPMAPS-2009

    Llave de vereda. - Vlvula que se aloja en el interior de la caja vereda, que permite el corte

    del flujo o cierre de la conexin, para realizar reparaciones o limitar el servicio, con acceso

    desde el exterior. Norma 01-AP-EPMAPS-2009

    Micro-medidor (Medidores Domiciliarios). - Sistema de medicin de volumen de agua,

    destinado a conocer la cantidad de agua consumida, para diferentes usos, en un determinado

    periodo de tiempo por cada cliente de un sistema de agua potable. Norma 01-AP-EPMAPS-

    2009

    Presin de prueba. - Prueba hidrosttica de presin, que en ningn caso ser menor a la

    presin de trabajo, se aplica a los elementos ensamblados de una conexin domiciliaria con el

    objeto de verificar posibles fugas cumpliendo una norma determinada. Norma 01-AP-

    EPMAPS-2009

  • 7

    Presin de trabajo. - Presin de operacin de una conexin domiciliaria que corresponde a

    la presin de la red hidrulica de donde se deriva sin presentar fugas. Norma 01-AP-EPMAPS-

    2009

    Purga. - Procedimiento mediante el cual se expulsa el aire atrapado en la tubera de la conexin

    al efectuarse las pruebas hidrostticas de presin. Norma 01-AP-EPMAPS-2009

    Ramal. - Parte de la conexin domiciliaria de agua potable que da inicio en la toma de

    incorporacin residencial ( pulgada de dimetro) o de orden comercial (mayor a pulgada

    de dimetro) misma que concluye en el codo inferior de PVC del primer tubo vertical del

    caballete. Aplicable segn la Norma 01-AP-EPMAPS-2009 del Distrito Metropolitano de

    Quito.

    Toma de incorporacin. - Vlvula que se instala en el collar de derivacin de la tubera de la

    red de distribucin y que cuenta con un dispositivo de cierre (lengeta) de 1/4 de vuelta, cuya

    funcin es cortar la entrada del agua y permitir la instalacin de los accesorios del ramal,

    realizar la prueba de presin hidrosttica y las maniobras de reparacin.

    Vlvula de corte. - Vlvula que se instala en el caballete antes del medidor y que sirve para

    seccionar e impedir el paso del agua de la red menor de distribucin a las instalaciones

    domiciliarias internas. Esta vlvula manipula slo la empresa pblica que suministra el agua.

    1.6.2. Marco legal

    1.6.2.1. Constitucin de la Repblica del Ecuador 2008

    El Marco Legal del presente trabajo se fundamenta en el Decreto Legislativo cuyo Registro

    Oficial N449 fue publicado el 20 de octubre de 2008 y su ltima modificacin fue el 13 de

    julio de 2011 misma que se encuentra vigente hasta la presente fecha y se encuentra en el

    TITULO VII, del RGIMEN DEL BUEN VIVIR, SECCIN SEXTA, AGUA en su artculo

    412 el que cita textualmente La autoridad a cargo de la gestin del agua ser responsable de

    su planificacin, regulacin y control. Esta autoridad cooperar y se coordinar con la que

    tenga a su cargo la gestin ambiental para garantizar el manejo del agua con un enfoque eco-

    sistmico.

  • 8

    1.6.2.2. Plan nacional del buen vivir

    Se enfoca en un objetivo que es Consolidar el Estado democrtico y la construccin del poder

    popular. Para ello deber cumplir con los siguientes requisitos:

    Garantizar la prestacin de servicios pblicos de calidad con calidez.

    Fortalecer la planificacin sectorial e intersectorial para garantizar la adecuada

    prestacin de los servicios pblicos.

    1.6.2.3. Cdigo orgnico de organizacin territorial, autonoma y descentralizacin,

    registro oficial n 303 -- martes 19 de octubre de 2010

    En su seccin segunda del concejo municipal su Artculo 57 dice: Atribuciones del concejo

    municipal.

    Al concejo municipal le corresponde:

    i) Aprobar u observar el presupuesto del gobierno autnomo descentralizado

    municipal, que deber guardar concordancia con el plan cantonal de desarrollo y

    con el de ordenamiento territorial; as como garantizar una participacin ciudadana

    en el marco de la Constitucin y la ley. De igual forma, aprobar u observar la

    liquidacin presupuestaria del ao inmediato anterior, con las respectivas reformas.

    1.6.2.4. Norma tcnica ecuatoriana NTE INEN 1373:2010 segunda revisin

    Tubera plstica, tubera y accesorios de PVC rgidos para presin. Esta norma establece los

    requisitos que deben cumplir los tubos y accesorios de cloruro de polivinilo, (PVC) rgido

    utilizados para transporte de agua a presin.

    1.6.2.5. Plan de desarrollo y ordenamiento territorial cantn rumiahui 2012-2025

    El ordenamiento territorial del Cantn Rumiahui se estructura en relacin a los sistemas:

    econmico productivo, socio cultural, ambiental, asentamientos humanos, movilidad y

    conectividad, y la Estrategia Territorial Nacional que forma parte del Plan Nacional del Buen

    Vivir; en concordancia con los artculos 41, 42, 43, literal a) del artculo 44 y artculo 53 del

    Cdigo.

  • 9

    Orgnico de Planificacin y Finanzas Pblicas; y artculos 295 al 297 del COOTAD. Hace

    referencia a la dotacin de servicios bsicos en sectores en donde an no se encuentran

    presentes, y adems en el centro de la ciudad de Sangolqu donde los sistemas de alcantarillado

    y agua potable han cumplido con su vida til. Para asegurar la cobertura de servicios bsicos

    se realiza la normativa de uso y ocupacin del suelo urbano y rural y en base a esto se establecen

    las proyecciones y requerimientos en cuanto a la dotacin de servicios bsicos.

  • 10

    CAPTULO II

    2. DESCRIPCIN GENERAL DE LA UBICACIN DEL PROYECTO

    2.1.1. Datos relevantes del proyecto

    El rea de estudio obedece al proyecto con los siguientes datos relevantes:

    Objeto del contrato: Sistema lnea de conduccin de agua potable San Rafael cambio

    tubera de AC a PVC lnea de conduccin San Rafael tramo calle panecillo

    Urbanizacin molinos de viento

    Contrato N: COTO-GADMUR-2015-013

    Contratista: Consorcio AVIMOR

    Provincia: Pichincha

    Cantn: Rumiahui

    Ciudad: Sangolqui

    Monto del contrato: 328.948,46 USD

    Inicios de trabajos: 30 de diciembre, 2015

    Plazo contractual: 112 das calendario

    Terminacin contractual: 20 de abril, 2016

    El proyecto, cuenta con una lnea de conduccin de aproximadamente 2000m en su Primera

    Etapa, que funcionaba cerca de 30 aos con tubera de asbesto cemento que hoy en da su

    uso es descontinuado por problemas de afectacin pulmonar que producen las fibras de asbesto,

    por lo que se realiz el cambio integral de toda la tubera a su vez se realiz la instalacin

    aproximada de 250 accesorios especiales a causa de la topografa del terreno.

    2.1.2. Ubicacin geogrfica

    El rea de estudio se circunscribe a las acciones y actividades de instalacin que se realizan en

    el proyecto anteriormente descrito, en la provincia de Pichincha, Cantn Rumiahui, Ciudad

    de Sangolqu; actualmente considerada como una de las urbes con un continuo desarrollo en el

    pas; est ubicada la Parroquia de Sangolqu aproximadamente a una hora de Quito, ciudad con

    la que mantiene vnculos geogrficos, histricos y poblacionales.

  • 11

    Su extensin es aproximadamente de 135.7 km2 y se encuentra limitado bajo la siguiente

    distribucin:

    Norte: Distrito Metropolitano de Quito y el Rio San Pedro

    Sur: Cantn Meja y el Cerro Pasochoa

    Este: Distrito Metropolitano de Quito y las parroquias de Alangas y Pntag

    Oeste: Distrito Metropolitano de Quito y las parroquias de Amaguaa y Conocoto

    El proyecto abarca algunos sectores de la Ciudad de Sangolqui, se inicia en el barrio San

    Nicols, sigue por el barrio La Serrana, contina por la urbanizacin Molinos de Viento y

    finalmente llega en su primera fase, al barrio Inchalillo ubicado a lo largo del margen derecho

    del Ro Turucucho.

    La red vial de gran importancia que se involucr en el proyecto fue la Troncal de la Sierra E35

    y la Avenida de los Shyris. Se suman varias calles de segundo y tercer orden que en su mayor

    parte son adoquinadas y muy pocas lastradas.

    Al citar el ro tambin involucra un tramo en el margen derecho del Turucucho donde se

    presentaron suelos arenosos y orgnicos.

    Su ubicacin segn sus coordenadas geogrficas en el sistema UTM se presentan en la Tabla

    N2.1:

    TEM LATITUD LONGITUD

    1 0 20 4.2 S 78 26 51 W

    2 9962991 784119

    Tabla N 2.1: Ubicacin Geogrfica, Google Earth 2015

    2.1.3. Ubicacin poltica

    El rea de anlisis se localiza en la jurisdiccin del cantn Rumiahui, en la provincia de

    Pichincha.

  • 12

    Grfico N 2.1: Caracterizacin Cantonal y Parroquial, GPP 2012.

    2.1.4. Descripcin del rea de estudio

    Como parte de la hoya de Guayllabamba y localizado a una altitud promedio de 2500 m.s.n.m.,

    se encuentra Sangolqu, cuya orografa al sur del cantn Rumiahui corresponden a varias

    elevaciones entre ellas la que ms sobresale es el Pasochoa, y una extensa zona de su territorio

    la conforma el frtil Valle de los Chillos.

  • 13

    Grfico N 2.2: Ubicacin geogrfica, Google Earth 2017.

    2.2. MEDIO FSICO

    2.2.1. Geologa

    De acuerdo al Plan de Desarrollo y Ordenamiento Territorial del Cantn Rumiahui 2012

    2025, Rumiahui se encuentra localizado dentro del Valle Interandino, especficamente

    formado al Este por rocas metamrficas paleozoicas del ncleo de la Cordillera Real y al Oeste

    por productos del arco primario post a creacin del arco de islas y rocas cretcicas alctonas

    de la Cordillera Occidental.

    Se conoce tambin segn el Plan Estratgico 2003, realizado por el Municipio Rumiahui que,

    el cantn se encuentra atravesado por una falla geolgica, la cual empieza en el sector sur en

    la Parroquia Cotogchoa, sector El Manzano dirigindose al Norte, hasta finalizar en el cauce

    del rio Pita, sector La Colina, los que se muestran en la Tabla N2.2:

  • 14

    Tabla N 2.2: Litologa del Cantn, PDOT - Rumiahui 2012.

    Grfico N 2.3: Porcentaje Unidades Geolgicas; Villacs A., 2012

    2.2.2. Sismicidad

    De acuerdo al mapa de Zonificacin Ssmica del Ecuador de la Norma Ecuatoriana de la

    Costruccion 2015, mostrado en el Grafico N2.4, el rea de estudio tiene un riesgo ssmico

    considerado como Alto. La zona ssmica es de orden V, a la que le corresponde un valor de

    0.40, siendo esta una caracterizacin del peligro ssmico considerada como Alta.

  • 15

    Grfico N 2.4: Mapa de Zonificacin Ssmica del Ecuador, NEC 2011

    Tabla N 2.3: Ubicacin de zona ssmica segn el factor Z, NEC 2011

    2.2.3. Estratigrafa

    Para la descripcin de la estratigrafa de la zona del proyecto se tom como lnea base el

    informe del registro elctrico para un pozo realizado por el Ingeniero Alberto Tobar, 2016,

    estudio ubicado a menos de dos kilmetros de distancia del sitio del emplazamiento del

    proyecto estudiado. En la Grfica N2.5, se describe la estratigrafa mediante rayos gama y

    resistividad digital a una profundidad de 145 metros, distancia considerada por el suscrito como

    suficiente para el estudio y desarrollo de un proyecto cuyo propsito es el de agua potable.

  • 16

    El proyecto referido se ubica bajo una formacin, arenosa, con flujos de lahares, pmez,

    presencia pobre de arcillas, cantos rodados y limos en presencia del cuaternario identificado.

    Este tipo de litologa es muy permeable y los acuferos en su mayora son libres.

    Grfico N 2.5: Registro elctrico (Tobar, 2016)

    2.2.4. Geomorfologa

    El Cantn Rumiahui presenta una geomorfologa regular y suave, caracterstica principal del

    Valle Interandino, el cual fue rellenado por flujos piroclsticos, flujos de ceniza y depsitos

    laharticos. Descrito en la tabla las siguientes unidades morfolgicas.

  • 17

    Unidades

    Smbolo

    rea Porcentaje

    Km2 %

    Valles laharticos planos a ligeramente ondulados vl 65,30 48,12

    Vertientes abruptas e irregulares Va 18,82 13,87

    Relieves moderados superiores, disectados en los

    valles glaciares

    rm

    10,78

    7,94

    Superficies ligeramente onduladas a onduladas lo 7,38 5,44

    Unidades

    Smbolo

    rea Porcentaje

    Km2 %

    Relieves moderados de colinas de paramo rmp 6,95 5,12

    Colinas de vertientes convexas, cima redonda, del

    valle interandino

    Cxr

    6,55

    4,83

    Relieves moderados altos, medianamente disectados rad 5,73 4,22

    Colinas regulares medias, vertiente rectilnea, cima

    redonda

    cr

    4,91

    3,61

    Relieves suaves ondulados de paramo rsp 3,10 2,30

    Vertientes moderadas a fuertes vm 2,92 2,15

    Relieves bajos a medios, medianamente disectados rb 1,50 1,10

    Llanuras de relleno planas a suavemente inclinadas lrs 0.68 0,50

    Relieves glaciaricos aborregados, suavemente

    ondulados

    ra

    0.66

    0,48

    Cuerpo de Agua Wc 0,40 0,30

    Islote i 0.00004 0

    rea Cantonal 135,7 100

    Tabla N 2.4: Unidades Geomorfolgicas; Plan de desarrollo y Ordenamiento Territorial de

    Rumiahui, Autor, 2016

    2.2.5. Riesgos ssmicos

    El riesgo ssmico del rea de estudio se ha definido considerando cuatro parmetros los que se

    sealan a continuacin:

    Presencia de fallas activas

    Grado de fallamiento de la zona

    Intensidad y/o magnitud mxima

  • 18

    Historial de sismos ocurridos registrados

    Bajo los parmetros referidos se concluye que el riesgo ssmico del rea de estudio es

    considerado como de Alta Probabilidad

    .

    2.2.6. Riesgos volcnicos

    El cantn Rumiahui principalmente est afectado por el volcn Cotopaxi, en cuanto a peligro

    volcnico tanto por lahares como por cada ceniza. Su actividad en los ltimos aos (1768 y

    1877) produjo daos considerables a las poblaciones e infraestructuras ubicadas a lo largo de

    los ros, Pita, Santa Clara y San Pedro, ya que el flujo piro clstico o lava derriti parcialmente

    el hielo del volcn, provocando grandes volmenes de lahares que afectaron a importantes

    obras de infraestructura y ms an a zona densamente pobladas, como la Parroquia de

    Sangolqu y los centros poblados de Cotogchoa y Rumipamba.

    Grfico N 2.6: Nivel de peligro por lahares del Cantn; Villacs 2012

    Segn investigaciones del IG-EPN, los receptores y conductores principales de los lahares son

    las quebradas de los ros Pita, Santa Clara y San Pedro, los mismos que atraviesan casi en su

    totalidad al Cantn Rumiahui. Por otro lado, no se han registrado daos considerables en el

    cantn, referentes a cada de ceniza por actividad del Volcn Cotopaxi, fenmeno que ha

    registrado espesores menores a 5.0 cm, esto debido a la direccin de los vientos mismos que

    siguen la direccin nor-oriental.

  • 19

    2.2.7. Riesgos de inundaciones

    La zona ms susceptible a este tipo de amenaza es el rea urbana del cantn, ya que los

    principales centros poblados se encuentran asentados cerca de las orillas de los ros Pita, Santa

    Clara y San Pedro especialmente, la mayora de estas inundaciones se producen debido al

    exceso de agua de escorrenta proveniente de fuertes lluvias en la parte alta de las sub-cuencas

    y micro cuencas, lo cual genera un flujo de agua excesivo ro abajo, que sumado a la falta de

    pendiente, provoca el taponamiento y rotura de sistemas de aguas lluvias, alcantarillado o

    colectores, relleno de drenajes naturales (quebradas), etc.

    De acuerdo, a los reportes emitidos por el Cuerpo de Bomberos del cantn Rumiahui, en el

    ao 2016, existi recurrencia de inundaciones en las principales zonas pobladas de este cantn

    es decir Sangolqu, San Rafael, Cotogchoa, Fajardo y Selva Alegre, ocurriendo alrededor de

    70 eventos considerados de importancia y connotacin en ese periodo.

    Las zonas susceptibles a inundaciones en el Cantn Rumiahui representan el 0,26% es decir

    un rea de 0,22 km2, del rea total superficial del cantn que es de 136 km2 lo cual no es

    representativo a nivel cantonal, pero si a nivel de la Parroquia Sangolqu, debido a que la

    mayora de estas zonas se concentran en esta, afectando as a su infraestructura y pobladores.

    2.2.8. Suelo

    El tipo de suelo en el cantn son en su mayora suelos alofnicos derivados de materiales piro

    clsticos poco meteorizados, de texturas pseudo limosas, con gran capacidad de retencin de

    agua, son suelos poco profundos erosionados con un horizonte arglico bien diferenciado de

    colores pardo obscuro a negro con texturas arcillo arenosas con incrementos de arcilla en la

    profundidad.

    Tambin se encuentran suelos erosionados con presencia de pmez poco alterado desde la

    superficie, intercalado con capas de ceniza, gravas y piedras duras como, lavas y escorias.

  • 20

    Grfico N 2.7: Horizonte arglico; Revista Rumiahui ciudad contigo, 2010

    2.2.9. Uso actual del suelo

    El uso actual del suelo del Cantn Rumiahui radica en el uso agropecuario en su preferencia

    ganado vacuno con un rea de 55.86 km2, principalmente en las parroquias rurales del cantn

    (Cotogchoa y Rumipamba), seguido por otros usos, tales como siembra de maz, frjol, arveja

    y papas en menor proporcin. Adems, se contempla especficamente la zona urbana con un

    rea de 21.26 km2, ocupada por una gran elite comercial dedicada a la venta de comidas

    tradicionales, nacionales y extranjeras, mientras que, por otro lado, se tiene un rea de 17.4

    km2, de uso forestal ocupado por bosques vrgenes y flora nativa de la regin.

    Es necesario tambin mencionar que el rea de conservacin que posee el cantn es solo de

    14.60 km2, por lo cual, es fundamental tomar en consideracin ciertas medidas para evitar la

    disminucin de esta zona importante, la misma que se ubica al sur del cantn.

    Planes de remediacin ambiental y campaas de reforestacin son programaciones que la

    actual Alcalda representada por el Ing. Hctor Sal Jcome estn dando sus primeros

    resultados por medio de capacitacin a la niez y juventud por intermedio de las escuelas y

    colegios asentados en esta poblacin.

  • 21

    Grfico N 2.8: Uso del suelo del Cantn Rumiahui; Villacs 2012

    2.2.10. Vegetacin

    Caracterizada por la presencia de especies del callejn interandino, como son los cultivos de:

    maz, arveja, hortalizas, rboles frutales como tomate, aguacate, y de una gran variedad de

    ctricos. En terrenos ms altos se cultiva trigo, cebada, choclos, papas, habas, mellocos, ocas,

    etc.; esto indica que el cantn es una zona principalmente agrcola.

    Adems, el este del cantn est cubierto por bosques siempre verde, los cuales van variando

    sus caractersticas de acuerdo a la altura; en primera instancia se encuentra el pramo

    caracterizado principalmente por la presencia de gramneas, que se pierden paulatinamente con

    la altura para dar paso primero a una vegetacin alpina y luego a la nieve perpetua en a delante.

    Esta vegetacin es muy importante para el almacenamiento de agua, la misma que brota hacia

    las zonas bajas a travs de las fuentes hdricas.

    En menor proporcin se encuentran los pastizales o potreros que poco a poco son absorbidos

    por los crecimientos poblacionales mismos que son utilizados en la crianza de ganado vacuno,

    ovejero y caballar y consecuentemente en la produccin minoritaria de leche para

    procesamiento.

  • 22

    Grfico N 2.9: Siembra de maz, Revista Rumiahui, 2014

    2.3. CLIMATOLOGA

    2.3.1. Clima

    Rumiahui es un cantn ecuatoriano, situado en la provincia de Pichincha. En este cantn se

    encuentra una gran parte de El Valle de Los Chillos, su capital es la ciudad de Sangolqu. El

    clima del Cantn Rumiahui es muy agradable, oscila desde los 16 grados en promedio y a

    veces es caluroso en das soleados, llegando a marcar los 23 grados de temperatura, as como

    en las noches baja hasta los 8 grados, que es muy fro. El clima del Cantn Rumiahui es uno

    de los principales recursos naturales de esta zona.

    Por otra parte, la precipitacin anual es de 1000 mm3 la mayor concentracin de lluvia se

    produce entre los meses de abril y octubre. Esto hace que la zona sea muy frtil y el paisaje se

    conserve siempre verde.

    El clima del Cantn Rumiahui es temperado y muy agradable, toda esta zona est sujeta a dos

    estaciones, verano e invierno principalmente se presenta en junio a septiembre y se caracteriza

    por una sequa algo prolongada y por fuertes vientos; los meses de mayor lluvia son de

    torrenciales y continuas, los meses ms calurosos julio y agosto. La estacin seca aumenta la

    temperatura y la lluvia aumenta la humedad.

  • 23

    2.3.2. Temperatura

    La temperatura media anual es de 21 C, sin mayores fluctuaciones durante el ao. La

    oscilacin es de 22,2 C entre el mes ms clido 25 C (julio y agosto) y el mes ms fro 16 C

    (agosto) INAMHI (2000).

    2.3.3. Humedad relativa

    La zona se caracteriza por tener valores altos de humedad relativa durante todo el ao. Sus

    valores medios mnimos y mximos fluctan entre 77 % en las pocas relativamente secas y

    84% en la poca ms lluviosa del ao, para un valor promedio anual de 80.5%.

    2.3.4. Precipitacin

    La precipitacin media anual es de 1000 mm3, siendo los meses abril y octubre los de mayor

    precipitacin, esto hace que la zona sea muy frtil y el paisaje se conserve siempre verde.

    Tabla N 2.5: Factores Climticos; Estacin Izobamba - Santa Catalina; 2012

  • 24

    CAPTULO III

    3. PARMETROS, CONCEPTOS Y DISEOS RELEVANTES

    3.1. DESCRIPCIN DE LA LINEA BASE

    La metodologa de instalacin parte de, la cuantificacin de datos relevantes del proyecto como

    es la instalacin de accesorios especiales comnmente utilizados en lneas de conduccin de

    agua potable.

    DESCRIPCIN UNIDAD CANTIDAD

    Tubera acero recubierta 10" (mat/trans/inst) (r) m 100.00

    Tuberia pvc u/e 250 mm 1.25 mpa m 1,900.00

    Codo acero 250 mm

  • 25

    3.2. COMPONENTES DE UNA LNEA DE CONDUCCIN

    Los accesorios ms relevantes que cumplen una determinada funcin, y de uso continuo en

    lineas de conduccin podemos nombrar a:

    Vlvulas de control

    Vlvulas de aire

    Vlvulas de desague

    Codos

    Tees

    Yees

    Zetas

    Hidrantes

    Uniones Simtricas

    Uniones Asimtricas

    Bridas

    Collarines

    Reductores

    Ventosas

    Como parte importante de este conjunto se incluye los tanques de regulacin de presin y

    accesorios complementarios que permiten la regulacin y mantenimiento peridico que se

    realiza en la lnea de conduccin.

    Como conceptos bsicos de uso y funcionamiento de cada uno se tiene:

    3.2.1. Tuberas

    Es el conjunto de tubos de PVC o HF segn sea el diseo, ensamblados mediante un sistema

    de unin o sellado que permite la conduccin.

  • 26

    Grfico N 3.1: Corte tubera PVC; JCM IND, 2010

    Grfico N 3.2: Colocacin de tubera de acero; Autor, 2016

    Debe cumplir parmetros de calidad y funcionalidad como son:

    3.2.1.1. Resistencia mecnica

    Es la propiedad fsica que permite a la tubera soportar cargas internas y externas como:

    Cargas Estticas (relleno y compactacin de zanja)

    Cargas Dinmicas (trfico)

    Cargas Internas (presin hidrosttica)

    Carga Transitoria (golpe de ariete)

    3.2.1.2. Durabilidad

    Es la caracterstica de servicio satisfactorio y econmico bajo las condiciones de manipulacin

    y uso, lo que implica una larga vida til en el cuerpo del tubo y su unin.

  • 27

    3.2.1.3. Capacidad de conduccin

    El parmetro principal para definir la capacidad de conduccin es la rugosidad, en hidrulica,

    por medio de un factor o coeficiente de rugosidad se puede determinar las perdidas por friccin,

    el valor de la friccin depende del material de la tubera, edad y condiciones en las que se

    encuentre.

    3.2.1.4. Resistencia a la corrosin

    Es la capacidad que debe tener la tubera para resistir suelos, aguas o agentes agresivos, que

    provocan reacciones qumicas adversas entre la pared del tubo y su entorno interno o externo,

    reduciendo la vida til de la misma.

    3.2.1.5. Economa

    Se debe tomar en cuenta dos parmetros importantes como son el costo del material y el costo

    de instalacin.

    El costo del material depende de la disponibilidad inmediata, transporte, resistencia durante el

    manejo y el transporte, aspectos como largos tiempos de entrega, dificultad de obtener

    materiales adicionales, devolver piezas defectuosas incrementan el tiempo y el costo del

    proyecto.

    En el costo de instalacin se debe considerar caractersticas de la tubera como: longitud,

    dimetro, peso, revestimiento interno y externo, tipo de unin, flexibilidad, topografa

    accidentada, cruce de ros, carreteras, nivel fretico, cercanas con otras instalaciones como

    drenajes o viaductos, todos estos factores aumentan considerablemente los costos del proyecto.

    Las clases de tuberas que hay en el mercado se encuentran de acuerdo al tipo de material,

    dimetro y longitud como se especifica en la tabla N 3.2

  • 28

    Tabla N 3.2: Presentacin comercial en tuberas; Fontanera Municipal; 1999

    3.2.1.6. Tipo de unin

    Se refiere al sistema de juntas empleado para enlazar tramos de tubera, aunque existen gran

    variedad de juntas en el mercado son solo algunos tipos que son necesarios para una instalacin

    prctica y eficiente, cabe mencionar que las juntas generalmente permiten cierto grado de

    deflexin (curvatura) por lo que el fabricante provee ciertos tipos de juntas para enlazar tuberas

    con accesorios de materiales diferente.

    Como ltima condicin la tubera debe mantener la calidad del agua sin aadir sabores, olores,

    o sustancias qumicas al agua transportada, adicionalmente el sistema de unin y la tubera

    debe evitar infiltracin de sustancias contaminantes que pudieran encontrarse en zonas

    especficas.

    3.2.2. Vlvulas

    Son accesorios mecnicos empleados para detener, reducir, aumentar o controlar el flujo en

    conductos de presin, pueden ser accionadas manualmente o por medios semiautomticos,

    estos existen en plantas de tratamiento o en instalaciones donde se requiera operar

    frecuentemente las vlvulas, en lneas de conduccin son ms usuales las vlvulas que se

  • 29

    operan manualmente mediante palancas, volantes o engranes debido a que su manipulacin es

    ocasional.

    Otro fin importante de las vlvulas es permitir el aislamiento de ciertos tipos de tramos de

    tubera para realizar labores de reparacin, mantenimiento, evitar el flujo o cambiarlo de

    direccin, tambin permite vaciar una lnea, regular los niveles de almacenamiento, disminuir

    los efectos del golpe de ariete:

    Clasificando segn su funcin tenemos:

    Aislamiento o seccionamiento

    Control

    Las vlvulas de seccionamiento existen de varios tipos como son en unos casos de compuerta

    mvil, o tambin de mariposa de asiento (realizan las dos funciones aislamiento y control).

    Las vlvulas de control pueden ser de altitud (vlvulas de aire), de admisin, controladoras de

    presin, de globo, de retencin (check) y de purga o vaciado (vlvula de desage).

    En general, entre las vlvulas ms utilizadas en sisemas de conduccin se pueden identificar:

    3.2.2.1. Vlvula de compuerta

    Estas vlvulas funciona con una placa que se mueve verticalmente a travs del cuerpo de la

    vlvula en forma perpendicular al flujo, es de fcil operacin puesto que la vlvula ms

    empleada es la del vstago saliente y tiene la ventaja de que el operador puede saber con

    facilidad si la vlvula est abierta o cerrada, este tipo de vlvula se usa solo cuando se requiere

    un cierre o apertura total, y no se recomienda para ser usada como reguladora de gasto debido

    a que provoca altas perdidas de carga y puede producir cavitacin.

  • 30

    Grfico N 3.3: Vlvula de compuerta; Fundiec, 2016

    Las vlvulas de compuerta sello elsticos en hierro fundido son las ms comnmente utilizadas

    en los proyectos de agua potable.

    Cabe sealar que existen otros tipos de vlvulas que son utilizadas para los mismos dimetros

    anteriormente citados sin embargo su justificacin para implementarlas o no, realmente nacen

    del criterio del diseador.

    As tenemos las vlvulas tipo mariposa o tipo wafer con reductor mismas que difieren por la

    facilidad con la que se pueden abrir o cerrar ya que cuentan con un volante acoplado al eje de

    la compuerta y adems esta es rotatoria circular y gira sobre su propio eje de disposicin

    mientras que las vlvulas de compuerta es un eje tipo embolo la que hace que suba y baje

    mediante un volante o una llave de giro.

    Las vlvulas de compuerta son frecuentemente utilizadas en redes de conduccin y distribucin

    y se complementan con protecciones (caja vlvula 6) y seguridades puesto que estn expuestas

    en calles y aceras pblicas.

    3.2.2.2. Vlvula de mariposa

    Estas vlvulas se operan por medio de una flecha que acciona un disco y lo hace girar centrado

    en el cuerpo de la vlvula, se identifican por su cuerpo sumamente corto, el diseo

    hidrodinmico de esta vlvula permite emplearla como reguladora de gasto en condiciones de

    gastos y presiones de bajas, la vlvula de mariposa puede sustituir a la vlvula de compuerta

  • 31

    cuando se tienen dimetros grandes y presiones bajas en la lnea de conduccin, tiene la ventaja

    de ser ms ligera, de menor tamao y ms econmica.

    Son utilizadas comnmente en tanques de almacenamiento donde la carga inicial es pobre en

    comparacin de la distribucin. Su sistema de instalacin se lo realiza mediante bridas

    fabricadas en HF, o empernadas.

    La accin de este tipo de vlvulas es sencilla mediante el giro de un volante acoplado al cuerpo

    de la misma.

    Grfico N 3.4: Vlvula de compuerta tipo mariposa; Dafigo, 2004

    3.2.2.3. Vlvula de expulsin de aire

    La vlvula de expulsin de aire es un dispositivo para eliminar gases atrapados en lquidos,

    est diseada para que un sistema de bombeo trabaje a la mxima capacidad de flujo calculado.

    Cuenta con un orificio de venteo que automticamente purga el aire acumulado en los puntos

    altos cuando el sistema est en operacin y bajo presin.

    Estas vlvulas se instalan para permitir la salida de aire, se emplean en tramos largos de tubera,

    as como en puntos altos de las mismas donde suelen acumularse aire, el cual bloquea la

    circulacin del agua o reduce la capacidad de la conduccin, tambin evita la formacin de

    vacos parciales en la lnea durante su vaciado, que puede ocasionar el colapso o aplastamiento

    de la tubera son generalmente empleadas en lneas de conduccin y su ubicacin es en los

    puntos ms altos.

    Estas vlvulas poseen orificios de dimetro pequeo para conexin con la atmsfera.

  • 32

    La apertura del orificio a la atmsfera se produce por medio de un dispositivo activado

    mediante un flotador, este dispositivo mantiene el orificio cuando no hay aire en el depsito de

    la vlvula y lo abre cuando dicho dispositivo acumula aire o genera un vaco.

    El aire contenido en una lnea de lquidos acta como una vlvula de seccionamiento

    parcialmente cerrada, lo que provoca problemas como un mayor consumo de energa, un gasto

    menor al calculado, en ocasiones la obstruccin del sistema y el golpe del ariete

    Son fabricadas en varios dimetros de a 2. Su material es de hierro fundido o hierro dctil

    segn las normas ASTM 126 Clase B, o en hierro dctil segn la norma ASTM 536.

    Grfico N 3.5: Partes de la vlvula de expulsin de aire; Vayremex, 2010

    Tabla N 3.3: Partes de la vlvula de expulsin de aire; Vayremex, 2010

  • 33

    3.2.2.4. Vlvula reductora de presin

    Estas vlvulas se instalan para reducir la presin aguas arriba a una presin prefijada aguas

    abajo, independientemente de los cambios de presin o gastos. Generalmente se emplean este

    tipo de vlvulas para abastecer del servicio de agua potable a zonas bajas de una poblacin.

    Grfico N 3.6: Vlvula reductora de presin 400 mm; Gobain, 2017

    Puede ser combinada con una vlvula sostenedora de presin ya que esta mantiene una presin

    fija aguas abajo y se cierra gradualmente si la presin aguas arriba desciende de una

    predeterminada, la vlvula reductora de presin puede ser remplazada por un tanque rompe

    presin, esto permite establecer un nuevo nivel esttico aguas abajo reduciendo la presin

    original a la atmosfrica.

    Grfico N 3.7: Partes de la vlvula reductora de presin; OM CORP 2010

    3.2.2.5. Vlvula sostenedora de presin

    Estas vlvulas se instalan para mantener una presin determinada aguas arriba

    independientemente de los cambios de presin o gasto despus de ella, si se intercala en la

  • 34

    tubera funciona como sostenedora de presin y si se coloca en una red de distribucin funciona

    como vlvula de alivio.

    Grfico N 3.8: Vlvula sostenedora de presin; Tubrivalco 2012

    Una vlvula sostenedora de presin busca controlar la presin aguas arriba de la vlvula, con

    independencia del flujo, demanda o consumo.

    Si la presin aguas arriba de la vlvula, es mayor que la presin de calibracin la vlvula se

    abre.

    Si la presin aguas arriba de la vlvula, es menor que la presin de calibracin la vlvula se

    cierra. Es una vlvula capaz de modular cinco posibles usos:

    a) Instalada sobre la tubera principal, como control de bombeo

    b) Como vlvula de alivio

    c) En bateras de filtros con retro lavado

    d) Para priorizar un uso sobre otro

    e) Como reguladora de presin

    a) Instalada Sobre La Tubera Principal, Como Control De Bombeo

    Durante el inicio del bombeo, especialmente en impulsiones cuesta abajo, la tubera principal

    se encuentra vaca. La bomba al no tener contra presin opera en un rango de alto caudal y

  • 35

    baja presin. Sobre giros de motores y golpes de presin son la consecuencia lgica de esta

    situacin.

    Grfico N 3.9: Vlvula sostenedora de presin 160 mm; Dorot, 2015

    b) Como Vlvula De Alivio

    Si en toda red elctrica debe existir un fusible o llave trmica de proteccin, en todo equipo

    presurizado deben existir elementos de seguridad. La vlvula de alivio junto con las vlvulas

    de aire, son de los principales elementos de seguridad.

    La misma se instala sobre una derivacin en tee y como toda vlvula sostenedora, limitar la

    presin aguas arriba, derivando parte del agua fuera de la conduccin. Si la presin es mayor

    que la presin de calibracin, la vlvula se abre.

    Se abre la vlvula hasta equilibrar el sistema con la presin de calibracin. Si bien la vlvula

    de alivio funciona solo en situaciones extraordinarias, su funcionamiento no solo debe ser

    efectivo sino inmediato. La presencia de un piloto de rpida respuesta transforma la vlvula de

    alivio en una vlvula de alivio rpido.

    Las vlvulas de alivio de gran dimetro poseen varios litros de agua dentro de la cmara de

    control, los cuales deben ser rpidamente drenados para permitir la rpida apertura de la misma.

    Drenar la cmara mediante una tubera de 3/8 1/2 demandara importantsimos segundos.

  • 36

    Para acortar el tiempo de apertura, en vlvula de 6 o ms grandes, dispone de una vlvula

    adicional instalada sobre la tapa, que con su boca de 2 permite drenar rpidamente la cmara,

    cumpliendo con la consigna de alivio rpido.

    Grfico N 3.10: Vlvula sostenedora de presin 160 mm; Dorot, 2015

    Superado el incidente que gener la sobre presin, la vlvula detecta que la presin es inferior

    al valor de calibracin y se cierra. Pero el cierre debe ser lento. Un cierre brusco generara un

    golpe de presin tan peligroso como el que se quiso evitar.

    c) En bateras de filtros con retro lavado

    Cuando existe una estacin de filtrado con 2 o ms filtros en paralelo, los fabricantes de los

    filtros exigen una presin mnima (lo que garantiza un caudal mnimo) para producir un

    correcto retro lavado de los mismos.

    Pero dado que la red o el equipo de riego siguen funcionando, la mayora del caudal sigue su

    curso normal.

    Como resultado se tiene que la presin se cae o reduce notablemente y el caudal de retro lavado

    es insuficiente, generando una limpieza defectuosa del filtro y consecuentemente su falla.

  • 37

    Grfico N 3.11: Vlvula sostenedora en filtros con retro lavado; Dorot, 2015

    d) Para priorizar un uso sobre otro

    Esta funcin es muy utilizada en redes de agua pblica, donde existen distintos tipos de clientes

    que poseen distinta prioridad o tipo de servicio. A las viviendas familiares se les debe garantizar

    una presin mnima, por contrato (por ejemplo 10 m.c.a; 1atm. = 10.33 m.c.a), por sobre otro

    tipo de clientes, como son las fbricas, industrias y lavadoras de autos.

    Mantienen la presin de calibracin aguas arriba independientemente de las variaciones en

    la presin o en el caudal. Si la presin aguas arriba es inferior a la de calibracin, la vlvula

    se mantiene cerrada y cuando la misma supera el valor de calibracin, permiten la apertura de

    la vlvula. Al ajustar el tornillo de calibracin del piloto, se aumenta la tensin del resorte, por

    lo que se eleva el valor de calibracin en la presin aguas arriba (se necesita ms presin

    para abrir la vlvula).

  • 38

    Grfico N 3.12: Red sin vlvula sostenedora de presin; Dorot, 2015

    Red sin vlvula sostenedora. Mientras la vlvula de alimentacin del tanque del depsito final

    est abierta, su alto consumo hace caer la presin general de la red, no pudiendo garantizar a

    las viviendas la presin mnima segn contrato.

    Grfico N 3.13: Red con vlvula sostenedora de presin; Dorot, 2015

    Red con vlvula sostenedora. Durante las horas del da, cuando hay mayor consumo, la vlvula

    detecta la cada en la pres