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Tubosistemas para Acueducto BIAXIAL® de PAVCO
Indice General
Tubosistemas BIAXIAL® de PAVCO ................................................................................... 4
Tecnología ............................................................................................................................ 4
Características .................................................................................................................... 5 Resistencia ....................................................................................................................... 5 Fortaleza........................................................................................................................... 7 ResistenciaQuímicaalaCorrosión................................................................................... 9 ResistenciaalosEfectosAmbientales .............................................................................. 9 ParedesInternasLisas...................................................................................................... 10 PesoLiviano .................................................................................................................... 10 Flexibilidad ........................................................................................................................ 11 BajaConductividadTérmica ............................................................................................. 11
Propiedades ......................................................................................................................... 11 Normas............................................................................................................................. 11
Portafolio............................................................................................................................... 12 TuberíasBIAXIAL®dePAVCO ........................................................................................... 12 AccesoriosBIAXIAL®dePAVCO....................................................................................... 13
Diseño................................................................................................................................... 16 DiseñoHidráulico.............................................................................................................. 17 CálculodelGolpedeAriete .............................................................................................. 22 DiseñodeAnclajes ........................................................................................................... 23 DiseñodeCurvaturaLongitudinal .................................................................................... 24
Cálculo de la Cimentación ................................................................................................. 27
Guía de Instalación.............................................................................................................. 28 Recepción,Transporte,Almacenamiento.......................................................................... 28 Manipulación ................................................................................................................... 29 Instalación ........................................................................................................................ 29
Acometidas Domiciliarias .................................................................................................. 32
Mantenimiento ..................................................................................................................... 32
Puesta en Servicio............................................................................................................... 32 PruebaHidrostática .......................................................................................................... 32 PruebadeHermeticidad................................................................................................... 33 LimpiezayDesinfección.................................................................................................... 34
Rotulado................................................................................................................................ 34
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Tubosistemas BIAXIAL® de PAVCOpara Acueducto
Tecnología
El Policloruro de Vinilo, PVC es el plástico por excelencia, básicamente inerte yvirtualmenteindestructible.Eldesarrollodelatecnologíaindustrialhapermitidolamanufacturaenmasadeestepolímeroparamúltiplesaplicaciones.
EnlafabricacióndeTuberíasparaacueducto,tradicionalmentesehatrabajadoconelPVCRígido,PVC-U,ensuestadopolimériconormal,rígidosinplastificarbrindandocaracterísticasmuyexitosasenelusoespecífico.
Detrás de este éxito y crecimiento, hay un continuo desarrollo como el avancetecnológicodelosprocesosdefabricación,mejoramientodelossistemasdeunión,mejoramiento de calidad y ensayos, así como desarrollos en el conocimientofundamentaldelaestructuradelamoléculadePVC.
Eseconocimientodelaestructuramismadelamoléculaenlaformacióndelproducto,permitedesarrollarsistemasyprocesosdefabricacióndealtatecnologíaparaorientarlasmoléculasdePVC-Udentrodelprocesomismodefabricacióndelostubosyasíobtenertubosdecaracterísticassuperiores,elSuperPVC,BIAXIAL®dePAVCO,lamejortecnologíadisponiblehoyparausoenacueductos.
LatecnologíaBIAXIAL®dePAVCOeslatecnologíapormediodelacualseestiranen línea las moléculas del polímero, obteniéndose su orientación, en el sentidocircunferencial y longitudinal, generando planos de orientación molecular, una realestructura laminada, en capas, incrementando significativamente la resistenciamecánicayfortalezadelmaterial.
Estematerialgarantizalaconservacióndelacalidaddelaguaparaconsumohumanoyaquehasidoverificadodeacuerdoa laANSI/NSF61:02sinexceder losvaloresmáximos de aluminio, antimonio, cobre, arsénico, bario, cadmio, cromo, plomo,mercurio,níquel,selenioyplataqueestableceeldecreto1575de2007ylaresolución2115de2007.AdemáslaresinadePVCconquesefabricahasidocertificadadetalformaqueelclorurodevinilomonómeroresidualesmenora3,2mg/kg.
�
Características
Gracias a la reorganización de las moléculas, BIAXIAL® de PAVCO mejora las
característicasdelPVC-U,aumentandosuresistenciayfortaleza.
Resistencia
Lamáximatensiónalafalla.Eslahabilidaddelastuberíasderesistirlaroturadebido
alapresióninterna.
AlserorientadaslasmoléculasenlasTuberíasBIAXIAL®dePAVCO,éstaspueden
soportarmás “carga”.La fuerza requeridapara tensionar laestructuramolecular
orientadaesmuchomayor,lacargaessoportadaporlasfuerzasatómicasdentrode
lascadenasmoleculares.Lafuerzarequeridaparaestirarlasmoléculasyaestiradas,
esmuchomayor.
3 Resistencia a la Tensión
Elgráficoacontinuaciónmuestrael incrementoen resistenciaa la tensiónenel
sentidodiametraldeBIAXIAL®dePAVCOrespectoalPVC-U
ParaBIAXIAL®dePAVCOlaresistenciaúltimaalatensiónesde11.600psi.,para
PVC-Uesde7.600psi.Elincrementoesdel50%aproximadamente,debidoala
biorientacióndelasmoléculas.
3 Resistencia Hidrostática
Elesfuerzomáximodeservicioenlosmaterialesplásticos,dependedeltiempo.Es
porestonecesariodefinirelesfuerzomáximodeservicioenuntiempodevidaútil.Se
haescogidoparalosplásticos,50años.Estetiempopuedesermayor,dependiendo
delfactordeseguridad.
�
Paraconocerelcomportamientodelmaterialen los50añosse tomanmuestras
deTuberíaysehacenensayosderoturadesde60segundoshasta10.000horasa
23°C.Estosdatossegraficanusandoescalalogarítmicaylos50añossonobtenidos
poranálisisderegresióndeacuerdoconlaASTMD2837.
BIAXIAL®dePAVCOestádiseñadadeacuerdoconlaASTMF1483,con:
LTHS: ResistenciaHidrostáticaaLargoPlazo,tensiónestimadaenlaparedde
la Tubería en la dirección diametral que aplicada en forma continua
causaráfallaalas100.000horas
HDB: BaseHidrostáticadeDiseño,categorizacióndeLTHS
SF: FactordeSeguridad,(diseño)
HDSoS: PresiónHidrostáticadeDiseño,latensiónestimadaenlaparedde
laTuberíaenladireccióndiametralgeneradaporlapresión
hidrostáticaquepuedeseraplicadaenformacontinuaconunalto
gradodecertezadequelaTuberíanovaafallar.HDS=HDB/SF
PR: Rata de Presión. La presión estimada máxima que el medio puede
causar en la Tubería con un alto grado de certeza de que la Tubería
novaafallar.
LarelaciónconHDS,Ecuación ISO: PR=�HDS/RDE-�,
conRDE=DE/tdóndetesespesormínimodeparedyDE,eldiámetro
exterior.
Descripción
LTHS
HDB
SF
HDS
PR
PVC U BIAXIAL® DE PAVCO
3.830a4.800psi
4.000psi
2
2.000psi
200psi,RDE21
160psi,RDE26
6.810a7.920psi
7.100psi
2
3.550psi
200psi,RDE37
160psi,RDE46
Lavidaútilesde50años**Esta información no es una Garantía de Producto dado que PAVCO no ejercecontrolsobretodoslosaspectosquesepresentanenlainstalaciónyqueafectandirectamenteeldesempañoylavidaútildelproducto.
�
Fortaleza
Losplanosmolecularesbiorientadosquesegeneranenelprocesodebiorientaciónaumentaconsiderablementesufortaleza.
Estosplanosrespondenalasfallasenforma“independiente”,sintransmitirlafallaalosplanossiguientes.Estafortalezaseve
reflejadaenlaresistenciaalafracturafrágil.Eslaresistenciaaldañoexternoporimpactoyalapropagaciónlentadefracturas.
Esrespuestadúctileneleventodefallas.
3 Resistencia a la Fractura Frágil
Laestructura laminada,porcapas,productode labiorientaciónofreceexcelente
resistenciaalafracturafrágil.
En la secuencia de fotos puede verse, como la Tubería BIAXIAL® DE PAVCO va
inflándoseporefectodelasobrepresióninterna,hastaobtenerseunaroturadúctil.
LaTuberíaescapazdeabsorbersobrepresionescausadasporloefectosdelgolpe
deariete.
3 Resistencia al Impacto
LasTuberíastradicionalesenPVC-Upuedenvolversepropensasalaroturadebido
agolpesdurantelamanipulaciónyalmacenamientooporelementosduroscomo
rocas,próximosalalíneaenterrada,estoesporimpactosinadvertidos.
Elrequerimiento,deacuerdoconlaASTMF1483yelmétododelaASTMD2444es
quesoporteunabalizade9kg(20lb)lanzadadesdeunaalturade1,5m(5pie)para
4”,2,3m(7.5pie)para6”y3,0m(10pie),para8”,10”y12”.Esdecir100,150y200
lb-pie,respectivamente.ParaTuberíasde4’’seexigeunaresistenciaalimpactode
un11%mayoraldelPVC-UmientrasqueparaTuberíasde6’’,8’’,10’’y12’’seexige
un25%másderesistenciaalimpactocomparadoconelPVC-U
SicausamosunafisuraaambasTuberías,PVC-UyaBIAXIAL®dePAVCO,deuna
profundidaddel25%desuespesoryhacemospruebadeimpactocon80lb-pieacada
unadeellas,vemosqueelPVC-Usefracturaenmúltiplespedazos,encambioen
BIAXIAL®dePAVCOsoloserompelapartefisurada,notransmitelafracturamás
alládelplanomolecularbiorientadofisuradopreviamente.
t RESISTENCIAALIMPACTO t BIAXIAL®dePAVCO t PVC-U
▼ RESISTENCIAALAFRACTURAFRAGIL, SECUENCIA
�
3 Propagación de Fracturas
LaestructuralaminadadeBIAXIAL®dePAVCOevitalatransmisióndefracturasa
travésdelapareddelaTubería.PAVCOharealizadoelensayodecomprobación,
simulandoestacondiciónconfisurasaambasTuberíasysometiéndolasatensión,
detalformaqueseabreelanillo5pulgadasysepuedecompararelcomportamiento
delafisura.
BIAXIAL®dePAVCOalcanzaunafuerzamáximadetensiónde6.17lb-fparauna
aberturade4.974’’yparaPVC-Ude7.83lb-fparaunaaberturadeúnicamente1.60’’.
ParaBIAXIAL®dePAVCOlafuerzaessiemprecreciente.
EldiseñodeproductoyeldesempeñoenunsistemadeTuberíasparatransportedefluídos,comoelcasodelossistemasde
acueducto,dependedelbalancedeestosdoscriterios,ResistenciayFortaleza.BIAXIAL®dePAVCOmejoraconsiderablemente
estasdoscaracterísticas,ofreciendoventajasybeneficiosalossistemas,comoson:
Característica Beneficio MayorResistencia Incrementa resistencia a la presión hidrostática y a la tensión,permitereducirlosespesoresdepared. Mayor durabilidad. Tuberías más livianas para la misma presióndeservicio
MayorFortaleza Aumenta la resistencia al impacto a bajas temperaturas, mayor resistencia a la fractura frágil, mayor resistencia a lapropagaciónlentadefracturas. Losgolpescausadosdurantelamanipulaciónno conducenadañosenelcortoomedianoplazo.Respuesta dúctil.Estolerantealmaltrato.
MenorEspesordePared Mayorflexibilidad,menorpeso,másfácilmanipulación, beneficiosparalasaludyseguridadhumana,se incrementalacapacidaddetransportedeagua Ahorroseninstalaciónyenergíaconsumidaparala operacióndelossistemas
ProcesoenLínea Garantíadeconsistenciaycalidaddelproducto. Confiabilidad.Mayorproductividad.Entregasoportunas
Campanaconhidrosello EliminariesgodedesplazamientodelselloduranteelinstaladoenFábrica ensambleconfiabilidad
t BIAXIAL®dePAVCO t PVC-U
Además,BIAXIAL®dePAVCOofrecelosbeneficiospropiosdelasTuberíasparaAcueductoPAVCOtradicionales,
�
Resistencia Química a la Corrosión
LasTuberíasdePVCsoninmunesacasitodoslostiposdecorrosión,químicasy
electroquímicas,quepuedenencontrarseenunsistemadeTuberíasenterradas.
EfectosgalvánicosyelectroquímicosnoexistenensistemasconTuberíasdePVC,
yaqueelPVCnoesconductordelaelectricidad.LasTuberíasdePVCnosufren
dañosporaguasosuelosagresivos,enconsecuencianorequierenprotecciones
catódicas, recubrimientos especiales o pinturas. Esto significa ahorro en costos
inicialesdelossistemasygarantíadelargavidadeéstos,durabilidad.
Resistencia a los Efectos Ambientales
TEMPERATURA
Latemperaturadeoperacióntienesignificaciónimportanteenelcomportamientode
lasTuberíasdePVC,teniendoencuentaqueesteesunmaterialtermoplástico.Las
Tuberíasestándiseñadasparaoperara23°C,comotemperaturapromedio.
Si la temperatura decrece, su rigidez y resistencia a la tensión incrementa, por
lo que su capacidad de presión y habilidad de soportar cargas aumenta, pero
simultáneamente,decrecesuresistenciaal impactoysuductilidaddecrece,que
implicamayorcuidadoenelprocesodeinstalaciónymanipulación.
Si latemperaturaaumenta,disminuyesurigidezyresistenciaa latensión, loque
significaquedebetenersemayorcuidadoenlainstalaciónyquesucapacidadde
resistenciaalapresióninternadisminuyeydebetenerseencuentaanticipadamente
eneldiseño.Vercuadroacontinuación.
FACTORES PARA CORRECCION DE PRESION DE TRABAJOPOR AUMENTO DE TEMPERATURA
Temperatura °C (°F) Factor para Multiplicar Presión de Trabajo a ��°C
27(80) 0,88
32(90) 0,75
38(100) 0,62
43(110) 0,50
49(120) 0,40
54(130) 0,30
60(140) 0,22
TomadodeHandbookofPVCPipeUniBell
ATAqUE BIOLOGICO
Esladegradaciónodeteriorocausadaporlaaccióndemicroymacroorganismos.
ElPVCnoesatacado,yaquenosirvecomonutrienteaestosorganismos.Esto
significaquenoserequiereespecialesconsideracionesdeinstalaciónparaprevenir
ataquebiológicoensistemasdeTuberíasdePVC
�0
CLIMA
Largasexposicionesalaradiaciónultravioleta,UV,provenientesdelaluzsolar,pueden
causardeterioroenlasuperficiedelasTuberíasdePVC.Estetérminoesllamado
DegradaciónUltravioleta.Eldeteriorocausadisminuciónenlaresistenciaalimpacto,
peronoafectalaresistenciaalapresión.LasTuberíasdePVCnosonrecomendadas
paraaplicacionesdondevanaestarexpuestasenformapermanentealaluzsolar,a
menosqueseproveaalgunaprotecciónfísicacomopinturaorecubrimientos.
ABRASION
AltaresistenciaalaabrasióngraciasalaresilienciadelcompuestodePVC.Supera
atodoslosmaterialesconvencionales.
FORMACION DE TUBERCULOS
Loselementosincrustantessolubles,talescomocarbonatodecalcio,noseprecipitan
enlasparedeslisasdelasTuberíasdePVC.ComolasTuberíasdePVCnosecorroen,
noseproducetuberculación
Paredes Internas Lisas
Ofrecenbajaresistenciaalflujo, loquepermitemayorescapacidadeshidráulicas.
Dificultan la formación de biopelículas y facilitan su desprendimiento en las
operacionesdelimpieza
Peso liviano
LasTuberíasdePVCsonmáslivianas,fácilesdetransportarymanipular,asícomo
deinstalar.Norequierenequipospesados.Estopermiteahorroencostosyseguridad
enlossistemas.
4
6
8
10
12
7.49
16.23
27.50
42.72
60.10
14.26
30.89
52.41
100.00
115.73
9.22
20.10
33.92
52.86
74.17
Diámetro Nominal
pulg
BIAXIAL
PR ��0psi
kg/tubo
UNION PLA-TINO
RDE ��
kg/tubo
BIAXIAL
PR �00psi
kg/tubo
PESOS COMPARATIVOS APROXIMADOS
UNION PLA-TINO
RDE ��
kg/tubo
HIERRODUCTIL
K�
kg/tubo
17.42
37.88
64.03
99.79
140.72
93.70
137.90
182.50
227.80
273.60
��
PropiedadesCelda ����� BIAXIAL® de PAVCO
Propiedades
Material
Pesoespecífico
Resistenciaalimpacto(Izod)
Resistenciaalatensión
Módulodeelasticidadentensión
Temp.dedeflexiónbajocarga
Número de Celda
Valores
1
2
4
5
4
PVC
1,41gr/cm3
0,65pie-Ibf/pulg
7.000psi
400.000psi
158oF
Propiedades Mecánicas
0,39j/m
48.3MPa
2.758MPa
70oC
Flexibilidad
CapacidaddeacomodarsesinafectaciónestructuraldelasTuberíasalascondiciones
delterreno.
DeacuerdoconlaNormaASTMF1483,sehacenensayosdeaplastamiento,de
talformaquelasTuberíasnopresentenevidenciadefracturaalserdeflectadasal
60%desudiámetroexterno
Baja conductividad térmica
Propiedadesquepermitenqueseusecomoaislantetérmico.
BIAXIAL® de PAVCO es la mejor opción para acueductos con Tubosistemas dúctiles, flexibles, más resistentes a la propagación de fisuras y livianos.
Normas
• LaTuberíaBIAXIAL®dePAVCOesfabricadadeacuerdoconlaNormaASTMF1483,
StandarSpecificationforOrientedPoly(VinylChloride),PVCO,PressurePipe
• ParalascampanaslanormaNTC2295UnionesconSellosElastoméricosFlexibles
paratubosPlásticosempleadosparaelTransportedeFluídosaPresión.
• ParaloshidroselloslanormaNTC2536
• Recomendacionesdeinstalación,normaNTC3742
��
136.73
152.78
168.23
197.21
227.36
4
6
8
10
12
114.30
168.28
219.08
273.05
323.85
108.06
159.04
207.10
258.07
306.13
1.54
3.35
5.65
8.81
12.36
3.12
4.62
5.99
7.49
8.86
12437
12439
12441
12433
12435
12438
12440
12442
12434
12436
114.30
168.28
219.08
273.05
323.85
109.26
160.86
209.42
261.01
309.57
1.25
2.70
4.58
7.12
10.02
136.73
152.78
168.23
197.21
227.36
2.52
3.71
4.83
6.02
7.14
6.0
6.0
20
39
4
6
8
10
12
LasTuberíassefabrican
campana–espigo,conel
hidroselloinstaladoenfábrica,
quegarantizaadecuado
ensambleenobra,evitando
sudesplazamientoenel
procesodeinstalación.
PortafolioTuberías BIAXIAL® de PAVCO
Tubo
m
Campana
mm
Referencia Diámetro Nominal
pulg
Diámetro Exterior
mm
Diámetro Interior
mm
PesoAprox
kg/m
Espesor de Pared
Presión Nominal o de Trabajo a ��oC PR�00 psi (RDE ��)*
mm
Longitud
PRODUCTOUNICAMENTESOBREPEDIDO
*NOTA:ELRDEDELASTUBERIASBIAXIALNOCORRESPONDEALRDEDELPVC-UCONVENCIONAL
Tubo
m
Campana
mm
RigidezTubería
psi
NOTA:Todosloshidrosellos
delasTuberíasBiaxial
estánfabricadosbajola
especificación:1/3deSBR
(StirenoButadienoRubber)+
2/3deCauchoNatural.
Referencia Diámetro Nominal
pulg
Diámetro Exterior
mm
Diámetro Interior
mm
PesoAprox
kg/m
Espesor de Pared
Presión Nominal o de Trabajo a ��oC PR��0 psi (RDE ��)*
mm
Longitud RigidezTubería
psi
��
CODOS GRAN RADIO ��.�/�O
ESPIGOXUNIONBIAXIAL
Diámetro Nominal
114168219273323
Referencia
1064910652106541063910641
457686
106713721600
mm
Rmm
4681012
pulg.
CODOS GRAN RADIO �0O
ESPIGOXUNIONBIAXIAL
Diámetro Nominal
114168219273323
Referencia
1069210694106961068110683
457686
106713721600
686914
137217531981
mm
Rmm
Lmm
4681012
pulg.
CODOS GRAN RADIO ��O
ESPIGOXUNIONBIAXIAL
Diámetro Nominal
114168219273323
Referencia
1066810671106731065610658
457686
106713721600
406533711914
1067
mm
Rmm
Lmm
4681012
pulg.
CODOS GRAN RADIO ��.�/�O
ESPIGOXUNIONBIAXIAL
Diámetro Nominal
114168219273323
Referencia
1063210635106371062110623
457686
106713721600
279318406521559
mm
Rmm
Lmm
4681012
pulg.
Lmm
305381508686762
PRODUCTOUNICAMENTESOBREPEDIDO
Accesorios BIAXIAL® de PAVCOPR �00 psi Presión de trabajo a ��OC: �00 psi - �.�� MPa
COLLARES DE DERIVACION
Diámetro Nominal Referencia
1097710979109811098310984
60.3060.3069.9069.9087.31
mm
A
pulg.2.3752.3752.7522.7523.437
156.80156.80210.30210.30279.20
X
6.1736.1738.2798.279
10.992
mm pulg.mm pulg. 114 X 21 114 X 26 168 X 21 168 X 26 219 X 33
4X1/2 4X3/4 6X1/2 6X3/4 8X1
UNIONESUNIONPLATINOXUNIONBIAXIAL
Diámetro Nominal
114168219273323
Referencia
1278512789127941276712771
406533610762762
mm
Lmm
Amm
4681012
pulg.184216254298330
CODOS GRAN RADIO �O
ESPIGOXUNIONBIAXIAL
Diámetro Nominal
219273323
Referencia
106791067510677
106713721600
214256293
mm
Rmm
Lmm
81012
pulg.
*NoamparadosbajoelselloNTC2295
ADAPTADORES BIAXIALESPIGOXUNIONBIAXIAL
Diámetro Nominal
114*168
Referencia
1004210048
381490
mm
Lmm
Amm
46
pulg.184216
��
3Accesorios EnsambladosREDUCCIONES DE �
Diámetro Nominal Referencia
115371153611534
Lmm
pulg.783.81720.16756.51
4X34X2.1/2
4X2
TEE DE � X �
Diámetro Nominal Referencia
11961121731216712161
L
pulg.878.48877.48877.48877.48
4X4X44X4X3
4X4X2.1/24X4X2
497.48514.94451.29457.64
mm mm
A
TEE DE � X �
Diámetro Nominal Referencia
12174121721217712176
L
pulg.894.94894.94894.94894.94
4X3X44X3X3
4X3X2.1/24X3X2
497.48514.94451.29457.64
mm mm
A
TEE DE � X �.�/�
Diámetro Nominal Referencia
12168
L
pulg.831.294X2.1/2X4 497.48
mm mm
A
* UNIONES RAPIDAS
*NoamparadasbajoelselloNTC2295
PRODUCTOUNICAMENTESOBREPEDIDO
UNIONES DE REPARACIONUNIONPLATINOXUNIONBIAXIAL
Diámetro Nominal
114168219273323
Referencia
1300813011130141299612998
546660724864902
mm
Lmm
Amm
4681012
pulg.270318352432438
HIDROSELLOS DE CAUCHO BIAXIAL
Diámetro Nominal
114168219273323
Referencia
390050390051390052390048390049
133.50191.90245.60303.30359.84
mm
Lmm
Amm
4681012
pulg.19.1022.2025.4028.5834.04
Diámetro Nominal
114168219273323
Referencia
1278212786127911276512769
420460490580670
mm
Lmm
4681012
pulg.
TEE DE � X � Diámetro Nominal Referencia
1216212164
L
pulg.837.64837.64
4X2X44X2X3
497.48514.94
mm mm
A
NOTA: OTROSACCESORIOS,CONSULTARMANUALTÉCNICOUNIÓNPLATINO
��
3Lubricante BIAXIAL® PAVCO, Novaloc, Novafort, Unión PlatinoEmpaquede500gr,Referencia11206
4
6
8
10
12
114,30
139,70
158,75
184,15
209,55
100
45
30
20
15
Diámetro Nominal
pulgadas
Longitud de Entradade los Espigos
mm
Uniones por �00gde Lubricante
unidades
3Accesorios Unión Mecánica Radio Corto Clase �00, inyectados en una sola pieza
* TEES CAMPANAXCAMPANA
Diámetro Nominal Ref.
13451138301383113452138321383313453138341383513836
495.30495.30495.30416.56414.02317.50332.74332.74332.74332.74
Lmm
88x68x466x46x344x34x2.1/24x2
pulg.378.46365.76353.06292.10299.72292.10236.22223.52215.90218.44
Amm
REDUCCIONCAMPANAXCAMPANA
1346313464134651384513846
263.22203.20256.54210.82254.00
8x66x44x34x2.1/24x2
228.60175.26119.38127.00119.38
CODO �0º RADIOCORTOCAMPANAXCAMPANA
134551345613457
378.46312.42241.30
864
pulg.
114.3091.4463.50
CODO ��º RADIOCORTOCAMPANAXCAMPANA
134591346013461
401.32345.44279.40
Lmm
864
pulg.
50.8040.6427.94
Bmm
350.52287.02213.36
Amm
TAPONES
134661346713468
162.56137.1688.90
864
pulg.
226.06172.72127.00
FabricadosbajoNormasASTMD1784,ASTMD3139StandarSpecificationforJointsforPlasticPressurePipesUsingFlexibleElastomericSealsyASTMF477
9.658.748.475.574.981.362.542.222.221.95
Pesokg/un
Diámetro Nominal Ref.
Lmm
pulg.
Amm
Pesokg/un
2.631.220.860.820.68
Diámetro Nominal Ref.
Lmm
Amm
Pesokg/un
Diámetro Nominal Ref.
Pesokg/un
7.384.081.72
6.023.531.54
Diámetro Nominal Ref.
Lmm
Amm
Pesokg/un
1.721.040.18
Ventajas• Livianosyfácilesdeinstalar
• Resistentesalacorrosión
• Hidráulicamenteeficientes
• Paredeslisas
��
Diseño
El estudio sobre el comportamiento hidráulico y la determinación del coeficiente
de rugosidad en tuberías de acueducto, forma parte de uno diferentes temas
de investigación que desarrolla el Centro de Investigaciones en Acueductos y
Alcantarillados (CIACUA) de la Universidad de los Andes a través de la “Cátedra
PAVCO”período2001–2002,proyectode investigaciónpatrocinadoporPAVCO
desdehace13años.
El estudio consistió en la modelación de las pérdidas por fricción generadas por
diferentesregímenesdeflujoapartirdeladisposicióndeunmontajerealizadoenel
laboratoriodehidráulicadelaUniversidaddelosAndesconlatuberíaBIAXIALPAVCO
ylavaloracióndelainformaciónobservadaesvaloradaporunmodelomatemático.A
partirdelmontajedelmodelofísicoaescalarealparasimularlaspérdidasdeenergía
generadasbajodiferentescaudales,seobtienendatosexperimentalesdelapresión
endiferentestramosdelatubería.Losdatosexperimentalessonvaloradosporun
modelo matemático de análisis de flujo en tuberías con flujo a presión aplicando
lasecuacionesdeBernoulliparalaspérdidasporfricción,deDarcy-Weisbachpara
lavaloraciónde los resultados,elentendimientodelDiagramadeMoodyyde los
diferentestiposdeflujopresentesenlastuberíasconflujoapresión(flujoslaminar,
turbulentohidráulicamenteliso,hidráulicamenterugosoyflujotransicional).
Apartirdelosresultadosseobtienencurvasexperimentalesquesongraficadasen
elDiagrámadeMoodyendondeelprincipalobjetivoesanalizareldesempeñode
la tuberíaBIAXIALbajodiferentescondicionesdecaudalyestablecer larugosidad
absolutadelmaterialdelatubería.
Comportamientodellímitedelosflujosenlosdatosexperimentales
ResultadosLuegodeanalizarelensayode laboratoriose logróestablecerelcaudalnecesarioparaque larugosidadteóricade latubería
BIAXIAL (0.0015 mm) empiece a afectar las pérdidas por fricción que se generan, es decir el caudal necesario para que la
subcapalaminarviscosadisminuyahastaquelarugosidadteóricasupereellímitede0.305 ’,donde’correspondealespesor
delasubcapalaminarviscosa.
Seencontróqueparaquesecumplaloanteriorlamagnituddelcaudaldebesermuyalta,correspondientesavelocidadesque
superan ampliamente las velocidades
máximas permitidas por las empresas
operadorasdelserviciodeaguapotable,
por lo que se puede asegurar que las
tuberías BIAXIAL siempre van a estar
trabajando bajo flujo hidráulicamente
liso y por lo tanto la rugosidad del
material no va a afectar las pérdidas
deenergíaquesegeneren.Laprincipal
conclusióndelensayopermiteasegurar
que las pérdidas de energía que se
van a producir en una tubería BIAXIAL
son muy pequeñas en comparación
conotrosmateriales yqueademás su
rugosidad(ks)novaaafectarelrégimen
deflujo.
��
Diseño Hidráulico:
0
10
12
20
30
40
60
80
100
0,0176
0,0131
0,0124
0,0100
0,0080
0,0066
0,0048
0,0036
0,0030
Temperatura
oC
Viscosidad Cinemática
cm�/sg
VISCOSIDAD CINEMATICA DEL AGUA
TomadodeTuberías,tomo1J.M.Mayol
METODOLOGIA SEGUN LA FORMULA WILLIAM & HAZEN
F = Pérdidadepresiónenm.c.a/1mtQ = Flujom3/sD = DiámetrointeriorenmC = Factordefricciónconstante=150
METODOLOGIA DARCY-WEISBACH
hf = Pérdidadecabezaalolargodeltramo(m)f = FactordefriccióndeDarcy(Adimensional)l = Longituddeltramodetubería(m)d = Diámetrointeriordelatubería(m)V = Velocidadmediadelflujo(m/s)g. = Aceleracióndelagravedad(m/s2)Ks = Rugosidadabsolutadelatubería(m). ParaPVC=1.5*10-6mRe = NúmerodeReynolds=Vd/v(Adimensional)ν = Viscosidadcinemáticadelfluido(m2/s)
ParadiseñardeacuerdoconlametodologíadeDarcy-Weisbachseutilizanlassiguientesecuaciones:
ECUACIONDEDARCY-WEISBACH
hf=fld
V2
2g =-2log10
1√f
2.51Re√f
Ks3.7d +[ ]
ECUACIONDECOLEBROOK-WHITE
F=0.000927Q1.85
D4.866
NOTA IMPORTANTE:Losparámetrosdediseñodeunproyectoyobrasonresponsabilidadexclusivadeldiseñador
V.dνRe=
C1.852xD4.871F=10,64xQ1.852
��
Tabla de Pérdida de PresiónECUACIONHAZENWILLIAMSC 150
Diámetro Nominal pulgDiámetro Exterior mmPR psiEspesor de Pared mmDiámetro Interior m
����.�
�.��0.�0�
����.��
�.��0.���
����.0�200�.��
0.�0�
�����.��
�.��0.�0�
�0���.0�
�.��0.���
CAUDALl/s
Velocidadm/s
hfm/m
Velocidadm/s
hfm/m
Velocidadm/s
hfm/m
Velocidadm/s
hfm/m
Velocidadm/s
hfm/m
1.002.003.004.005.006.007.008.009.00
10.0011.0012.0013.0014.0015.0016.0017.0018.0019.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.0055.0060.0065.0070.0075.0080.0085.0090.0095.00
100.00105.00110.00115.00120.00125.00130.00135.00140.00145.00150.00155.00160.00165.00170.00175.00180.00185.00190.00195.00200.00205.00210.00215.00220.00225.00230.00235.00240.00245.00250.00255.00260.00265.00270.00275.00280.00285.00290.00295.00300.00305.00310.00315.00320.00325.00330.00335.00340.00345.00350.00355.00360.00365.00370.00
0.110.220.330.440.550.650.760.870.981.091.201.311.421.531.641.741.851.962.072.182.733.273.824.364.91
0.00010.00050.00110.00180.00280.00390.00520.00660.00820.01000.01200.01400.01630.01870.02120.02390.02680.02980.03290.03620.05470.07660.10200.13060.1624
0.100.150.200.250.300.350.400.450.500.550.600.650.700.760.810.860.910.961.011.261.511.762.012.272.522.773.023.273.523.784.034.284.534.78
0.00010.00020.00030.00040.00060.00080.00100.00130.00150.00180.00210.00250.00280.00320.00360.00410.00450.00500.00550.00830.01170.01550.01990.02470.03000.03580.04210.04880.05600.06370.07170.08030.08920.0986
0.120.150.180.210.240.270.300.330.360.390.420.450.480.500.530.560.590.740.891.041.191.341.491.631.781.932.082.232.382.522.672.822.973.123.273.423.563.713.864.014.164.314.464.604.754.90
0.00010.00010.00020.00020.00030.00030.00040.00050.00060.00070.00080.00090.00100.00110.00130.00140.00150.00230.00320.00430.00550.00680.00830.00990.01170.01350.01550.01760.01980.02220.02470.02730.03000.03280.03580.03890.04210.04540.04880.05230.05600.05970.06360.06760.07170.0759
0.00010.00010.00010.00010.00010.00020.00020.00020.00030.00030.00030.00040.00040.00050.00050.00080.00110.00150.00190.00230.00280.00340.00400.00460.00530.00600.00680.00760.00840.00930.01030.01120.01220.01330.01440.01550.01670.01790.01910.02040.02170.02310.02450.02590.02740.02890.03050.03210.03370.03540.03700.03880.04060.04240.04420.04610.04800.04990.05190.05390.05600.0581
0.120.140.150.160.180.190.200.220.230.240.260.270.340.410.480.540.610.680.750.820.880.951.021.091.151.221.291.361.431.491.561.631.701.771.831.901.972.042.112.172.242.312.382.452.512.582.652.722.792.852.922.993.063.123.193.263.333.403.463.533.603.673.743.803.873.944.014.084.144.214.284.354.424.484.554.624.694.764.824.89
0.00010.00010.00010.00010.00010.00010.00010.00010.00020.00020.00020.00020.00030.00050.00060.00080.00100.00120.00150.00170.00200.00230.00260.00300.00330.00370.00410.00450.00490.00530.00580.00630.00680.00730.00780.00830.00890.00950.01010.01070.01130.01190.01260.01330.01400.01470.01540.01610.01690.01760.01840.01920.02010.02090.02170.02260.02350.02440.02530.02620.02720.02810.02910.03010.03110.03210.03310.03420.03520.03630.03740.03850.03960.04080.04190.04310.04430.04550.04670.0479
0.110.130.150.170.190.210.230.250.270.290.310.320.340.360.380.480.570.670.760.860.961.051.151.241.341.431.531.621.721.821.912.012.102.202.292.392.492.582.682.772.872.963.063.153.253.353.443.543.633.733.823.924.014.114.214.304.404.494.594.684.784.87
��
Diámetro Nominal pulgDiámetro Exterior mmPR psiEspesor de Pared mmDiámetro Interior m
����.�
�.��0.�0�
����.��
�.��0.���
����.0�160�.��
0.�0�
�����.��
�.��0.��0
�0���.0�
�.0�0.���
CAUDALl/s
Velocidadm/s
hfm/m
Velocidadm/s
hfm/m
Velocidadm/s
hfm/m
Velocidadm/s
hfm/m
Velocidadm/s
hfm/m
Tabla de Pérdida de PresiónECUACIONHAZENWILLIAMSC 150
1.002.003.004.005.006.007.008.009.00
10.0011.0012.0013.0014.0015.0016.0017.0018.0019.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.0055.0060.0065.0070.0075.0080.0085.0090.0095.00
100.00105.00110.00115.00120.00125.00130.00135.00140.00145.00150.00155.00160.00165.00170.00175.00180.00185.00190.00195.00200.00205.00210.00215.00220.00225.00230.00235.00240.00245.00250.00255.00260.00265.00270.00275.00280.00285.00290.00295.00300.00305.00310.00315.00320.00325.00330.00335.00340.00345.00350.00355.00360.00365.00370.00
0.110.210.320.430.530.640.750.850.961.071.171.281.391.491.601.711.811.922.032.132.673.203.734.274.80
0.00010.00050.00100.00170.00260.00370.00490.00630.00780.00950.01130.01330.01540.01770.02010.02270.02540.02820.03120.03430.05180.07260.09660.12370.1539
0.100.150.200.250.300.340.390.440.490.540.590.640.690.740.790.840.890.930.981.231.481.721.972.212.462.712.953.203.443.693.944.184.434.674.92
0.00010.00020.00030.00040.00060.00070.00100.00120.00140.00170.00200.00230.00270.00310.00340.00390.00430.00470.00520.00790.01100.01470.01880.02340.02840.03390.03980.04620.05300.06020.06790.07590.08440.09330.1026
0.120.150.170.200.230.260.290.320.350.380.410.440.460.490.520.550.580.730.871.021.161.311.451.601.741.892.032.182.322.472.612.762.903.053.203.343.493.633.783.924.074.214.364.504.654.79
0.00010.00010.00020.00020.00030.00030.00040.00050.00060.00060.00070.00080.00100.00110.00120.00130.00140.00220.00310.00410.00520.00650.00790.00940.01100.01280.01470.01670.01880.02100.02340.02580.02840.03110.03390.03680.03980.04300.04620.04950.05300.05660.06020.06400.06790.0719
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Velocidadm/s
hfm/m
Velocidadm/s
hfm/m
Velocidadm/s
hfm/m
Velocidadm/s
hfm/m
Velocidadm/s
hfm/m
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��
Tabla de Pérdida de PresiónECUACIONESDARCY-WEISBACK,COLEBROOK-WHITEks 1.5E-06v 1.24E-06T 12o
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CAUDALl/s
Velocidadm/s
hfm/m
Velocidadm/s
hfm/m
Velocidadm/s
hfm/m
Velocidadm/s
hfm/m
Velocidadm/s
hfm/m
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Diámetro Nominal pulgDiámetro Exterior mmPR psiEspesor de Pared mmDiámetro Interior m
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Cálculo del Golpe de Ariete
▼Definición
Unacolumnade líquidomoviéndosetiene inercia,queesproporcionalasupesoyasuvelocidad.Cuandoelflujosedetiene
rápidamente,porejemploalcerrarunaválvula,lainerciaseconvierteenunincrementodepresión.Entremáslargalalíneaymás
altalavelocidaddellíquido,mayorserálasobrecargadepresión.
EstassobrepresionespuedenllegaraserlosuficientementegrandesparareventarcualquiertipodeTubería.Estefenómenose
conoceconelnombredeGolpedeAriete.
Lasprincipalescausasdeestefenómenoson:
�. Laaperturayelcierrerápidosdeunaválvula
�. Elarranqueylaparadadeunabomba
�. LaacumulaciónyelmovimientodebolsasdeairedentrodelasTuberías
Al cerrar una válvula, la sobrepresión máxima que se puede esperar se calcula así:
En donde:
P = Sobrepresiónmáximaenmetrosdecolumnadeagua,alcerrarbruscamentelaválvula.
a = Velocidaddelaonda(m/s).
V = Cambiodevelocidaddelagua(m/s).
g = Aceleracióndelagravedad=9.81m/s2
K = Módulodecompresióndelagua=2.06x104Kg/cm2
E = MódulodeelasticidaddelaTubería(2.81x104Kg/cm2paraPVCTipo1,Grado1)
RDE= Relacióndiámetroexterior/espesormínimo.
UnefectonomuyconocidoperomuchomásperjudicialparalasTuberíaseseldel
aireatrapadoenlalínea.
Elaireescompresibleysisetransportaconelaguaenunaconducciónestepuede
actuarcomounresorte,comprimiéndoseyexpandiéndosealeatoriamente.
Sehademostradoqueestascompresionesrepentinaspuedenaumentarlapresión
enunpunto,hasta10veceslapresióndeservicio.
Para disminuir este riesgo se deben tomar las siguientes precauciones:
�. Mantener s iempre ba ja ve loc idad, espec ia lmente en d iámetros
grandes.DuranteelllenadodelaTubería,lavelocidadnodebesermayorde0.3
m/seg.,hastaquetodoelairesalgaylapresiónllegueasuvalornominal.
�. Instalarventosasdedobleefecto,enlospuntosaltos,bajosyalolargodetramos
rectos,muylargos,parapurgarelaire,ypermitirsuentradacuandoseinterrumpe
elservicio.
�. Durante laoperacióndela línea,prevenir laentradadelaireenlasbocatomas,
rejillas,etc.,demaneraqueelflujodeaguaseacontinuo.
NOTA IMPORTANTE:
Losparámetrosdediseñodeunproyectoyobra,sondeúnicaresponsabilidaddel
diseñador.
P= aVg
con:
a=
Valores de “a” en función del RDE
RDE3746
a(m/s)275246
√1420
1+(K/E)(RDE-2)
��
DERIVACIONENTEE
TEEUSADACOMOCODOPARAFUTURA
PROLONGACION
CAMBIODEDIAMETRODEREDUCCION
CRUZUSADACOMOCODOPARA
PROLONGACIONESFUTURAS
CRUZUSADACOMOTEE
CAMBIODEDIRECCIONCONCODO
CAMBIODEDIRECCION DERIVACIONENYEE
CAMBIODEDIRECCIONVERTICAL
Diseño de Anclajes
CuandounaTuberíaestásujetaapresiónhidrostática interna,estapresiónactúaigualmenteentodaslasparedesdelaTuberíaproduciendo‘‘fuerzasdeempuje’’.EsesencialeliminarlosmovimientosdebidosaestosempujescuandolaTuberíanoestáunidaporsoldaduraoflanches.Debeproveerseempotramientoexternoentodaslastees,curvas,tapones,válvulas,etc.pararesistirlasfuerzasdeempuje.DebidoalaflexibilidadintrínsecadePVC,esademásimportantediseñarlosempotramientosen las curvas para contrarrestar la tendencia a desacoplarse. Estos anclajes serequierenen:
• Cambiosdedirección• Cambiosentamaño,reducciones• Taponesenterminalesciegas• Conexionesaválvulas,hidrantes,yaquesecreaempujecuandosecierran
Eltamañoytipodeesosbloquesoanclajesparaelempujedependende:
• Presiónmáximadeoperaciónodepruebadelsistema• DiámetrodelaTubería• DiámetrodelosAccesorios• TipodeAccesoriosoconexiones• Perfildelalínea
• Resistenciadelsuelo
▼ Tipos de AnclajesVALVULA
��
EMPUJE DESARROLLADO POR UNA PRESION DE �00psi
4
6
8
10
12
1.800 (8.007)
4.000 (17.793)
7.200 (32.027)
11.200 (48.820)
16.000 (71.172)
1.300 (5.783)
2.900 (12.900)
5.100 (22.686)
7.900 (35.141)
11.300 (50.265)
Diámetro Nominal
pulgadas (mm)
Codo �0o
Lb fuerza (N)
Válvulas, TEES, Tapones Ciegos
Lb fuerza (N)
1.100 (4.893)
2.300 (10.231)
4.100 (18.238)
6.300 (28.024)
9.100 (40.479)
Codo ��o
Lb fuerza (N)
Paradimensionarlosbloqueshayvariosmétodos,unodeellosesasumirlacapacidad
desoportedelsuelo.Acontinuaciónseindicanvaloresdeacuerdoconeltipode
suelo y sonestimadasbajo lapremisadeque laprofundidaddesuelo saturado
excede0.60m.Paramayorseguridad,losvaloresdecapacidaddecargadelsuelo
debenserdeterminadosparacadaproyectoenparticular.
Diseño de Curvatura Longitudinal
LarespuestadeBIAXIAL®dePAVCOalacurvaturalongitudinalesunagranventaja
en instalaciones enterradas. Estas curvaturas pueden hacerse para cambiar el
alineamientoparaevitarobstruccionesopuedesimplementeocurrirenrespuesta
asituacionesnoplaneadas, talescomoasentamientosdiferencialesdeválvulas
e hidrantes a los que la Tubería está rígidamente conectada, asentamientos
disparejosoerosióndelencamadodelaTubería,movimientosdelsuelodebidos
a variaciones a las condiciones de humedad, presencia de nivel freático o
movimientossísmicos.
ParaelcálculodelacurvaturalongitudinalaquepuedesometerselaTubería,sin
considerardeflexiónlongitudinalenlasuniones:
CAPACIDAD DE CARGA ESTIMADA
Tipo de Suelo Lb/pie� N/m� Turba 0 0
Arcillasuave 500 23.940
Arena 1.000 47.881
Arenaygrava 1.500 71.821
Arenaygravaconarcilla 2.000 97.761
Arenaygravacementadaconarcilla 4.000 191.523
Arcillasimpermeablesconsolidadas 5.000 239.403
TomadodeAWWAM23
TomadodeAWWAM23
NOTA:ElconcretonodebeenvolvertotalmentelaTuberíaoaccesorioPAVCOyaque
conloscambiosdepresióninternasepresentanvariacioneseneldiámetroexterno
quenosedebenimpedir,puescausaríaesfuerzosinnecesariosenlapareddeltubo.
ParaestoesbuenaprácticaaislarlaTuberíaconunfieltroasfálticoounpolietileno
gruesocolocadoentrelaTuberíaoaccesorioPAVCOyelconcreto.
��
Cálculodelatensióndecurvaturapermitida:
Sb=(HDB–St)*(T/SF)
Dónde,
HDB=BaseHidrostáticadeDiseño
St=HDB/2,EsfuerzodeTensión,psi
SF=FactordeSeguridad,2
T=FactordeCorreccióndePresióndeTrabajoconlaTemperatura
ElMomentoinducidoporlacurvaturalongitudinal,
M=Sb*I/c
Dónde,
M=Momentodelacurvatura,pulg-lb
c=DE/2,distanciadelafibraexternaalejeneutro,pulg
I=MomentodeInercia,pulg4
EnTuberíasdeparedsólida,
I=π/64*(DE^4-DI^4)=0.0491(DE^4-DI^4)
Dónde,
DE=Diámetroexterior,pulg
DI=DiámetroInterior,pulg
Asumiendoquelacurvaturaconformaunarcocircular,elradiomínimoenpulgadas,
Rb,será:
Rb=E*I/M
Dondeademásdelosdefinidosarriba,
E=MódulodeElasticidaddelaTubería,psi
Elvalordelánguloßengrados,formadoporlalongituddelaTuberíaL,
ß=360L/2πRb
ConLyRbconigualesunidadesdelongitud.
ElvalordelánguloocdeladeflexióndelaTuberíacurvadadesdeunatangenteal
círculo,
oc=ß/2
La distancia perpendicular desde la tangente del círculo hasta el extremo de la
Tubería,
A=2Rb*(Senoß/2)^2
Siseasumequedurante la instalación, laTuberíaestá temporalmentefijaenun
extremoyactúacomounavigaencantilever,lafuerzalateralrequeridaparaobtener
eldesplazamientoAes:
P=3*E*I*A/(L^3)
��
CURVATURA LONGITUDINAL PERMITIDA PARA TUBERIA DE PVC
Cálculos a ��oC
Paraobtenerlascurvaturaslongitudinalessehacenecesariobloquearlasuniones
paraasegurarlaalineaciónrectadeéstas.
Cuandoelvalordeßnecesariosuperaelvalorpermitidoparauna longituddada
deTubería, lacurvatura longitudinaldebeseralcanzadadistribuyéndolaenvarias
longitudesdeTubería
CURVATURA PARA BIAXIALE 400,000psi
HDBLongitudinal 4,000psi
SF 2
4
6
8
10
12
114.30
168.28
219.08
273.05
323.85
13.54
9.19
7.06
5.67
4.78
Diámetro Nominal
pulgadas
DiámetroExterior
mm
ß
grados
3.12
4.62
5.99
7.49
8.86
Espesor de Pared
PR �00 psi
mm
108.06
159.04
207.10
258.07
306.13
DiámetroInterior
mm
5.40
5.40
5.40
5.40
5.40
Longituda
Deflectar
m
0.63
0.43
0.33
0.27
0.23
A
m
12.64
40.66
89.45
173.79
289.31
P
lbs
4
6
8
10
12
114.30
168.28
219.08
273.05
323.85
13.54
9.19
7.06
5.67
4.78
Diámetro Nominal
pulgadas
DiámetroExterior
mm
ß
grados
2.52
3.71
4.83
6.02
7.14
Espesor de Pared
PR ��0 psi
mm
109.26
160.86
209.42
261.01
309.57
DiámetroInterior
mm
5.40
5.40
5.40
5.40
5.40
Longituda
Deflectar
m
0.63
0.43
0.33
0.27
0.23
A
m
10.37
33.19
73.29
141.97
236.92
P
lbs
��
DL= FactordeDeflexión(1.5)ó Paracondicióndezanja.(Marston)
DL= 1 CondiciónPrisma.
K = ConstantedeEncamado(0.10) Asumido.(Marston)
P = PresiónCargaMuerta,kg/m2(psi) Dependedeltipoderelleno.(SueloSMySC)
W = PresióndeCargaViva,kg/m2(psi) FórmuladeBoussinesq.
PS= Rigidezkg/m2(psi) RigidezdelostubosBIAXIAL®dePAVCO
E’ = MódulodelSuelokg/m2(psi) Capacidaddelsuelosderesistirdeflexión.
ConPS=EI/0,149r^3
PS= RigidezdeTubería,psi
E = MódulodeElasticidad,400.000psi
I = MomentodeInerciadelaparedenlaseccióntransversalporunidad
delongituddeTubería,pulg4/pulg
R = Radiopromedio,RE-t,pulg
Paratubosdeparedsólida,I=t^3/12
Con
t = espesormínimodepared,pulg
Entonces:
PS= 0,559*E*(t/r)^3,
ComoRDE=DE/t,
Entonces,
PS=4,47*E/((DE/t)–1)^3=4,47*E/(RDE-1)^3
Cálculo de la Cimentación
Eldiseñodelacimentaciónsehacecontrolandoladeflexióncausadaporlacarga
muertayviva,usandolaEcuacióndeIowaModificada:
%Deflexión=(DLxKxP+KxW)(100)_____________________
0.149xPS+0.061xE’
LANZADO
1000
200
100
50
±2
Clase de Suelo
Piedra quebrada (Clase I)
GW, GP, SW, SP(Clase II)
GM, GC, SM, SC(Clase III)
ML,CL, ML - CL(Clase IV)
Exactitud en Términos de % de Deflexión
E’ para Grado de Compactación del Relleno en psi
3000
1000
400
200
±2
Baja,<85%Proctor,<40%DensidadRelativa
Alta,>95%Proctor,>70%DensidadRelativa
3000
2000
1000
400
±1
Moderado,85%-95%Proctor,40%-70%DensidadRelativa
3000
3000
2000
1000
±0.5
��
Guía de Instalación
Recepción, Transporte, Almacenamiento y Manipulación
3 Recepción en Obra
A la llegadade lasTuberíasBIAXIAL®dePAVCOa laobra,deben inventariarsee
inspeccionarse,detalformaqueseverifiquelaadecuadacondiciónydeacuerdo
alosolicitado.
3 Transporte
Es la práctica ideal, usar vehículos de superficie de carga lisa, libre de clavos o
tornillossalientesparaevitardaños.
Cuandosetransportandistintosdiámetrosenelmismoviaje,losdiámetrosmayores
debencolocarseprimeroenlapartebajadelaplataformadelcamión.
Se deben dejar libres las campanas alternando campanas y espigos para evitar
deformacionesinnecesariasqueimpidanelnormalensambledelsistema.
Se recomienda amarrar los tubos con elementos no metálicos, para que no se
produzcancortaduras.Preferiblementesedebenusarcorreasanchasdelona.
NocolocarcargassobrelasTuberías,enlosvehículosdetransporte.
3 Almacenamiento
LasTuberíasBIAXIAL®dePAVCOdebenalmacenarsehorizontalmenteenunazona
plana,aisladadelterrenoporapoyosespaciados1.5mdetalformaqueseeviteel
pandeodelostubosyquenoquedenencontactoconlosextremos.Debenapilarse
enunaalturamáximade1.5m,colocandoabajolaTuberíamáspesadayrevisando
quenosecausedeformaciónalostubos.
��
Lascampanasdebenquedarlibreseintercaladascampanasyespigos.
Sielalmacenamientoalaintemperievaasermayora30días,debeprotegersedela
luzdirectadelsolconunmaterialopacoperomanteniendoadecuadaventilación.
3 Manipulación
LasTuberíasBIAXIAL®dePAVCOdebendescargarse,nodejarloscaer,tantodesde
elcamióndetransportecomoalazanja.Durantelamanipulacióndebenevitarse
losgolpesyabrasión.
Lamanipulaciónnorequiereequipos,supesopermitequeseamanual,perosise
quiereizarvariostubosalavez,estoselementosdeizaje,queentranencontacto
conlaTuberíanodebensermetálicos,preferiblementecorreasdelonaancha.
Instalación
LaapropiadainstalaciónesesencialparaelexitosodesempeñodelasTuberíasBIAXIAL®dePAVCO.
3 Excavación
LasTuberíasparaacueductose instalannormalmenteaunaprofundidadmínima
de 1.0 m a la corona del tubo, pero a criterio del consultor debe definirse esta
profundidad.Elanchodelazanjapuedevariardeacuerdoconlascircunstancias.
PuedenhacersezanjastanestrechascomoelDE+100mm,estándaresdeDE+300mm
ymáximosrecomendadosdeDE+600mm.
NOTA:
Cuandohayaguasobreelfondodelazanjadebeevacuarseparamantenerlazanja
secahastaquelaTuberíaseainstaladayrellenadaalmenosundiámetrosobrela
clavedelaTuberíaparaevitarflotación.
�0
Losmaterialesadecuadosparaelencamadopuedensertrituradoderoca(angular),
tamañomáximode3/4’’,cantorodado,tamañomáximo1.1/2’’,arenalavada,arenilla,
recebofinoomaterialprovenientedelaexcavaciónsiesadecuado.Suselección
dependerádeladisponibilidadlocalydelapresenciaonodenivelfreático,casoen
elcualdebeusarseelprimero.
AlrededordelaTuberíayhasta100mmsobrelacoronadeltubodebeusarseunmaterial
fino,libredepiedras,compactadoadecuadamente,usandopisonesdemano.
Despuésdecubriralmenos300mmsobrelacoronadeltubo,puedeusarseequipo
decompactaciónmecánico.
3 Relleno
Elfondodelazanjadebeprepararsedetalformaqueasegureunapoyoestable,
firmeyuniformeatodololargodelaTubería.Cuandoelfondoesinestable,debe
excavarse una profundidad adicional y rellenarse con material adecuado como
fundación.Cuandohaypresenciaderocaspuntiagudasygrandes,estasdebenser
removidasyproveerunmínimode100mmdeapoyoconmaterialadecuado.
NuncainstalelaTuberíaapoyadadirectamentesobrerocasopiedrasgrandes.
RELLENOFINAL
COBERTURAMínima=0.30m RELLENO
INICIALLíneaMediadelTubo
RELLENOLATERAL
CAMADEAPOYOMínima=0.10m
TUBO
Bd
ZANJA TIPO
CIMENTACIONE’
3Instalaciones Especiales
CuandolaTuberíavaaestarexpuestaalaradiaciónsolar,debecubrirseconuntechoopacooprotegerseconunapinturaquecumplaconlassiguientescaracterísticas:
• NodebenecesitarsolventeotenerbaseenThinner.EstasustancianosecomportabienconelPVC
• Debeteneruncomponentereflectivo,comoelaluminioosimilar
• Debe asegurarse la adherencia al PVC con la aplicacióndirectaoatravésdelaaplicacióndeun‘’primer’’
AntesdepintarlaTuberíadebeprepararselasuperficieparaasegurarlaadherencia;lijarsuavementeenseco,limpiarcon
limpiadorPAVCOyaplicarlapintura.
��
3 Ensamble de la Tubería:
Preparación
Limpiecuidadosamenteelinteriordelacampanaasícomoelespigo,antesde
unir.
Aplicando Lubricante
Lubriquedemaneraparejalamitaddelalongituddelespigo.Muevaelespigode
talformaqueapenaspenetreenlabocadelaunión.
Alineado la Tubería
AsegúresequelasTuberíasestánperfectamentealineadasenambosplanos.Esto
esmuyimportante.Nuncatratedeintroducirelespigoenángulo.
Insertando el espigo en la Unión
Empujeelespigohastalamarcadeentrada.Estodebehacerseconunmovimiento
rápidosiendodegranayudaelimpulsoqueseganaentrelabocadeentradayel
sellodecaucho.
Utiliceunabarraapoyándolasobreuntrozodemaderacolocadoenelcentrodel
tubocomoindicalafigura.
LaTuberíaBIAXIAL®dePAVCOpuedeserensambladaenelbordedelazanjayluego
instaladaenelfondocomosemuestraenlassiguientesimágenes.
3Condiciones extremas para el material
• ElPVCesunmaterialtermoplásticoquepuedeserfundidoaplicandocalor,detal
formaquenuncadebeinstalarse,almacenarseosometerseaunafuentedecalor
quepuedadeformarlo.Latemperaturamáximaaquepuedetransportaraguaes
de60°C.
• Noapliquesolventesnisometalatuberíaacontactoconestos.
• Nosometa la tuberíaacontactodirectoconelementospunzantes, talescomo
herramientasmetálicasopiedrasangulosasmayoresa3/4”.
• Consulteconnosotroscondicionesespecialesnocubiertasporestemanualenlos
teléfonosqueaparecenenlacontraportadadeestemanual.
��
3 Anclajes
LosanclajesconbloquesdeconcretoquerestrinjanelmovimientodelosAccesorios
y/ode laTubería sehacennecesariosen todosistemapresurizado. (VerDiseñode
AnclajesenelnumeraldeDiseñodeesteManual).Estosbloquestransmitenalterrenolacarga
producidaporelempujedelaTuberíaodelosAccesorios
Esconvenienteque lamayorpartede laparedexternade losAccesoriosquedeenvueltaenelconcreto,peronoensutotalidad.Conlasvariacionesenlapresión
internadelsistemaocurrenvariacioneseneldiámetroexternodelaTuberíaodelos
Accesoriosquenosedeberestringir.
Es buena práctica colocar fieltro asfáltico o polietileno grueso entre la Tubería o
AccesorioBIAXIAL®dePAVCOyelconcretodelanclaje
Acometidas DomiciliariasVerManualUniónPlatinoPáginas30a34
MantenimientoElmantenimientopreventivodebeserelestipuladoporlaEmpresadeServiciosPúblicosqueoperaelacueducto.Pueden
usarselosequiposdeinspecciónylimpiezausualmentededicadosaestasactividades.
Paramantenimientocorrectivo,segúnseaelcasodeldañoespecífico,puedeconsultarseconPAVCOenlosteléfonosque
aparecenenlacontraportadadeestemanual.
Puesta en Servicio
Prueba Hidrostática
Elpropósitodeestapruebaesverificarlosmaterialesylamanodeobra.
El sistema en construcción debe probarse por tramos terminados, antes de
completartodoelsistema.Debetenerseencuentaqueelolostramosaprobar
debenestarsuficientementecubiertos,losanclajesenAccesoriossuficientemente
curados,3díasalmenos,ydebidamenterestringidoelmovimientoenlostapones
delosextremos.
LaTuberíaBIAXIAL®dePAVCOpuedeserensambladaenelbordedelazanjayluego
instaladaenelfondocomosemuestraenlassiguientesimágenes.
��
Prueba de Hermeticidad
Elpropósitodeestapruebaesverificarquenohayafugasen
lasuniones,conexionesaAccesoriosyotroselementosdel
tramoaprobar.
Lapresióndetrabajodeltramopuedeserlapresióndeprueba.
Se mantiene esta presión por un periodo determinado de
tiempo.Elajusteenvolumendeaguanecesarioparamantener
esapresióndebeestardentrodelosvalorespermitidospor
laEcuaciónsiguiente:
L=(N*D*P^0.5)/7400
Dónde:
L=Permisibilidaddelaprueba,gal/hr
N=Númerodeunioneseneltramo,deTuberíayAccesorios
D=DiámetronominaldelaTubería,pulgadas
P=Presiónpromediodelaprueba,psi
ElvalordeLnoesunaaceptacióndefugas,esunvalorenel
queseconsideravariablestalescomoaireatrapadoeneltramo,asentamientodelos
hidrosellos,pequeñosembombamientosdelaTubería,variacionesdetemperatura,
etc.Todaslafugasvisiblesdebenserreparadas.
Llenado de la Tubería
LaTuberíadebe llenarse lentamentedesdeelpuntomásbajode la línea.Debe
calcularselacantidaddeaguanecesariaparallenarlalínea.
Expulsión de Aire
Todoelairedebeserexpulsadodelalíneadurantelaoperacióndellenado,antes
deiniciarlapruebadepresión.Serecomiendaninstalarválvulasautomáticasde
expulsióndeaireoventosasenlospuntosaltosdeltramoaprobar.
Lapresenciadeaireenlalíneadurantelapruebapuedecausarpresionesexcesivas
debidoasucompresiónporelaguacausandofallasalaTuberíaodarerroresen
laprueba.
ParasabersiunaTuberíaqueseestáprobandotieneaireatrapado,puedehacerse
losiguiente:
1. Presuriceconaguaalapresióndeseada
2. Permitaquelapresiónsereduzcaaunciertonivel
3. Midalacantidaddeaguarequeridaparallegardenuevoalapresióndeseada
4. Repitalospasos2y3
Si la cantidad de agua requerida para presurizar la línea la segunda vez es
significativamentemenorquelarequeridaenlaprimeravez,hayaireatrapadoenla
línea.Sinohayunadiferenciasignificativa,hayprobablefugaenlalínea.
Prueba de presión
Lapresióndepruebapuedeserdelordendel50%sobrelapresióndeoperación.
Lapresióndepruebanodebeexceder lapresióndediseñodelaTubería,delos
Accesoriosodelosanclajes.Lapresióndebesercontroladaenelpuntomásbajo
deltramoaprobarquenodebesermayorqueladediseñodelaTubería.
��
Limpieza y Desinfección:
1. InyectaraguaaltramodeTuberíaadesinfectar,manteniendodestapadalasalida.
DejardrenarparalavarlaTubería.
2. CalcularelvolumendeaguanecesariaparallenareltramodeTuberíaadesinfectar
ydeterminarlacantidaddedesinfectanteainyectardetalformaquesegarantice
unaconcentraciónde50mg/ldeCloro
3. Inyectar agua potable al tramo a desinfectar, permitiendo que salga por el
extremodesalidaporunosminutos.Inyectareldesinfectante,bienseaconCloro
líquidooHipocloritodeSodioquegaranticeunaconcentraciónde50mg/l.Este
puedediluirsepreviamenteenelaguadellenadooinyectarseseparadamente.
Dejarsalirunosminutosmásytaponarlasalidayentrada,cuandosegarantice
laconcentraciónde50mg/l
4. Dejaren reposo24horas, tiempoenel cual laconcentracióndeClorodebe
estar,mínimoen25mg/l.Siestápordebajodeestevalor,debeagregarsemás
desinfectante
5. TomarunamuestradeaguadelaTuberíaenprocesodedesinfección.Alanalizarla
enunlaboratoriocalificadoparaestefin,debeestarlibredemicroorganismos
coliformes
6. Dejarpasarotras24horasytomarotramuestrahaciendoelmismoensayo
7. Silosresultadossonsatisfactorios,debeevacuarseelaguadeladesinfección
yprocederahacerlaconexióndefinitiva.
Rotulado
Marcayuso
Uso
Paísdeorigenyfabricante
Material
Normadefabricación
Diámetronominal
PresióndeTrabajo
CódigodeTrazabilidad
LoteRT
BiaxialdePAVCO
PresiónAguaPotable
PAVCO-AMANCOCOLOMBIA
PVCO1135
ASTMF1483
PorEjemploIPS4”(114mm)
PorejemploPR200psi(1.38mPa)
Planta año mes día turno No.Máquina1digito2digitos2digitos2digitos2digitos 2digitos
Porejemplo001
��
ESTEMANUALTECNICOHASIDOREVISADOYAPROBADOPORLAGERENCIADEPRODUCTODEPAVCO.
LABORATORIOHOMOLOGADOMedianteresoluciónNº984del12deMayode1998ylasquelacomplementan,
LaSuperintendenciadeIndustriayComercioacreditóloslaboratoriosdelaDivisióndeTubosistemasdePAVCOS.A.como
LABORATORIOS DE ENSAYOS EN TUBERIAS Y ACCESORIOS DE PVC.
PRODUCTONOBIODEGRADABLE.NOINCINERE.
HAGADISPOSICIONADECUADADEDESPERDICIOS.
EdiciónDICIEMBREDE2008
ReemplazaaladeSeptiembrede2007
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