Normativa Sistema Agua Potable

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable Actualizacin 2008 CONTENIDOINTRODUCCIN .......................................................................................................................................... 4 1 DATOS DE PROYECTO ...................................................................................................................... 5 1.1 FRMULAS PARA EL CLCULO DE GASTOS DE DISEO ..................................................... 6 1.2 PERODO ECONMICO DE PROYECTO ................................................................................... 7 1.3 POBLACIN DE PROYECTO ...................................................................................................... 7 1.4 DOTACIN ................................................................................................................................... 7 1.5 COEFICIENTES DE VARIACIN DIARIA Y HORARIA ............................................................... 7 1.6 DEMANDA CONTRA INCENDIO ................................................................................................. 7 1.7 MEDICIN DE GASTOS EN SISTEMAS ..................................................................................... 7 FUENTES DE ABASTECIMIENTO ...................................................................................................... 9 2.1 POZOS PROFUNDOS.................................................................................................................. 9 2.2 OBRA CIVIL PARA POZOS PROFUNDOS ................................................................................. 9 OBRAS DE CAPTACIN ................................................................................................................... 11 OBRAS DE CONDUCCIN ............................................................................................................... 12 4.1 CONDUCCIN POR GRAVEDAD ............................................................................................. 12 4.2 CONDUCCIN POR BOMBEO (Lneas de Impulsin) .............................................................. 13 4.3 TIPOS DE TUBERA ................................................................................................................... 17 4.4 PIEZAS ESPECIALES ................................................................................................................ 18 4.5 PROTECCIN ANTICORROSIVA PARA TUBERAS DE ACERO ........................................... 19 4.6 INSTALACIN DE TUBERA...................................................................................................... 20 4.7 DERECHOS DE PASO ............................................................................................................... 22 ESTACIONES DE BOMBEO.............................................................................................................. 24 5.1 EQUIPOS DE BOMBEO ............................................................................................................. 24 5.2 CARACTERSTICAS DE LAS BOMBAS .................................................................................... 25 5.3 CARACTERSTICAS DE LOS MOTORES ................................................................................. 25 5.4 INSTALACIONES ELCTRICAS ................................................................................................ 26 5.5 DIMENSIONAMIENTO DE TANQUES (Crcamo de succin). ................................................. 27 5.6 CARACTERSTICAS DEL SISTEMA ......................................................................................... 27 5.7 SISTEMAS HIDRONEUMTICOS ............................................................................................. 29 OBRAS DE REGULACIN ................................................................................................................ 31 DISTRIBUCIN .................................................................................................................................. 33 7.1 TUBERAS .................................................................................................................................. 33 7.2 CLCULO HIDRULICO ............................................................................................................ 33 7.3 CRUCEROS ................................................................................................................................ 33 7.4 ACCESORIOS ............................................................................................................................ 33 7.5 HIDRANTES CONTRA INCENDIO............................................................................................. 35 7.6 TOMA DOMICILIARIA ................................................................................................................ 36 7.7 ESTRUCTURAS ESPECIALES .................................................................................................. 36 PRESENTACIN DE PROYECTOS .................................................................................................. 38 8.1 PRESENTACIN ........................................................................................................................ 38 8.2 DESCRIPCIN DE LOS PROYECTOS ..................................................................................... 38 8.3 MEMORIA DE CLCULO ........................................................................................................... 38 8.4 CATLOGO DE CONCEPTOS .................................................................................................. 38 8.5 PLANOS ...................................................................................................................................... 39 TERMINOLOGA ................................................................................................................................ 41 ANEXOS

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INTRODUCCINLA SECRETARA DE INFRAESTRUCTURA Y DESARROLLO URBANO DEL ESTADO DE BAJA

CALIFORNIA, EL 29 DE AGOSTO DEL 2003 PUBLIC LA PRIMERA VERSIN DE LAS NORMAS TCNICAS PARA PROYECTO DE SISTEMAS DE AGUA POTABLE; LA COMISIN ESTATAL DEL AGUA, QUE ENTRE SUS OBJETIVOS ESTN EL DE PLANEAR, REGULAR, OPERAR Y COORDINAR LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE, AS COMO EL SUMINISTRO DE AGUA EN BLOQUE EN EL ESTADO; SE DIO A LA TAREA DE COORDINAR LA ACTUALIZACIN DE ESTAS NORMAS CON LA PARTICIPACIN DE PERSONAL TCNICO DE LAS COMISIONES ESTATALES DE SERVICIOS PBLICOS, QUIENES APORTARON SUS EXPERIENCIAS PARA EL DISEO DE ESTOS SISTEMAS EN EL ESTADO.

EL PRESENTE DOCUMENTO ES UNA HERRAMIENTA PARA DISEADORES, CONSTRUCTORES Y OPERADORES DE SISTEMAS DE AGUA POTABLE TANTO DEL SECTOR PBLICO COMO PRIVADO, EL CUAL MUESTRA LINEAMIENTOS, ESPECIFICACIONES Y NORMAS NACIONALES E INTERNACIONALES, QUE DEBEN CUMPLIR LOS PROYECTOS PARA SU AUTORIZACIN POR LA AUTORIDAD CORRESPONDIENTE.

FU RELEVANTE EL GRAN INTERS Y COLABORACIN DE LOS COMISIONADOS POR LOS ORGANISMOS EN LA REALIZACIN DE ESTE DOCUMENTO, PARA SEGUIR ENRIQUECIENDO ESTAS NORMAS, EN CONTINUIDAD DE UN SERVICIO QUE REPRESENTA UN IMPACTO Y BENEFICIO IMPORTANTE PARA LA COMUNIDAD.

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DATOS DE PROYECTO

Para efectuar los proyectos de las obras que integran un sistema de abastecimiento de agua potable, se debe establecer claramente los datos de proyecto como se indica a continuacin: REA TOTAL DE PROYECTO---------------------------------------------------REA HABITACIONAL--------------------------------------------------------------REA COMERCIAL------------------------------------------------------------------REA INDUSTRIAL------------------------------------------------------------------REA DE EQUIPAMIENTO URBANO O DONACIN----------------------No. DE VIVIENDAS------------------------------------------------------------------POBLACIN DE PROYECTO (P) -----------------------------------------------DOTACIN HABITACIONAL (D) ------------------------------------------------DOTACIN COMERCIAL, INDUSTRIAL,--------------------------------------EQUIPAMIENTO URBANO O DONACIN------------------------------------GASTO MEDIO DIARIO (Qm) ----------------------------------------------------GASTO MXIMO DIARIO (Qmd) ------------------------------------------------GASTO MXIMO HORARIO (Qmh) --------------------------------------------CONDUCCIN------------------------------------------------------------------------REGULACIN-------------------------------------------------------------------------DISTRIBUCIN-----------------------------------------------------------------------Lt/Seg/Ha Lts/Seg Lts/Seg Lts/Seg Gravedad y/o bombeo m Gravedad y/o bombeo Has Has Has Has Has Viv Hab Lts/Hab/Da

Nota: Cuando se tengan diferentes zonas de presin, stas debern presentarse en columnas por separado, indicando la estructura o equipo que alimenta la zona, as como el nombre de la estructura reguladora de gasto. (Ver Tabla 1.4). TABLA 1.1 DATOS BSICOS DE PROYECTOEnsenada Concepto CVD CVH ndice de hacinamiento (Hab/Viv) Dotacin (Lts/Hab/Da) Dotacin en gasto medio para zona industrial, comercial y equipamiento urbano o donacin (Lts/Seg/Ha)*Urbano Rural

MexicaliUrbano Rural

RosaritoUrbano Rural

TecateUrbano Rural

TijuanaUrbano Rural

1.2 1.5 4.0 250

1.2 1.5 4.0 200

1.5 2.0 4.0 300

1.5 2.0 4.0 300

1.2 1.5 4.1 220

1.2 1.5 4.1 220

1.2 1.5 4.1 250

1.2 1.5 4.1 200

1.2 1.5 4.12 220

1.2 1.5 4.12 220

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*Del rea bruta a desarrollar. 5

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 1.1 FRMULAS PARA EL CLCULO DE GASTOS DE DISEO Para el Gasto Medio Diario, utilizar: Qm = ( P x D ) / 86400 Para el Gasto Mximo Diario, aplicar: Qmd = Qm x CVD Para el Gasto Mximo Horario, utilizar: Qmh = Qmd x CVH Donde: P= Poblacin en Hab. D= Dotacin en Lt/Hab./Da. CVD = Coeficiente de Variacin Diaria. CVH = Coeficiente de Variacin Horaria. TABLA 1.2 CRITERIOS DE GASTOS DE DISEO PARA ESTRUCTURAS TIPO DE LA ESTRUCTURA MXIMO DIARIO X X X X X X X X MXIMO HORARIO

Fuente de abastecimientoObra de captacin

Lnea de conduccin antes del tanque de regulacinTanque de regulacin Lnea de alimentacin a la red Red de Distribucin Estacin de bombeo con entrega directa al tanque Estacin de bombeo con entrega directa a la red, (a juicio del organismo operador)

TABLA 1.3 PERODO DE PROYECTO DE ACUERDO CON LA POBLACIN LOCALIDAD (HAB) HASTA 15,000 HASTA 150,000 MAS DE 150,000 FRACCIONAMIENTOS PERODO DE PROYECTO 10 AOS 15 AOS 20 AOS A SATURACIN TOTAL

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Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 1.2 PERODO ECONMICO DE PROYECTO

En la tabla 1.3 se muestran los perodos de proyecto para los distintos rangos de poblacin de la localidad en diseo. 1.3 POBLACIN DE PROYECTO

Se estimar con una ocupacin por vivienda indicada en la tabla 1.1 de datos bsicos de proyecto; como mnimo, de acuerdo a los resultados del XII Censo de Poblacin y Vivienda del INEGI. En caso de desarrollos industriales, comerciales y de equipamiento urbano, se anotar la superficie destinada a este uso y el rea total del predio. 1.4 DOTACIN

Se considerar como dotacin media, la indicada en la tabla 1.1 de datos bsicos de proyecto, en Lts/Hab/Da. En desarrollos industriales, comerciales y de equipamiento urbano o donacin, cuando no se tenga informacin de las necesidades especficas, se tomar como base un gasto medio diario obtenido con la dotacin indicada en la tabla 1.1 en Lts/Seg/Ha del rea bruta a desarrollar. 1.5 COEFICIENTES DE VARIACIN DIARIA Y HORARIA

Los coeficientes de variacin se aplican para cubrir las fluctuaciones en los sistemas, las cuales estn relacionadas con las condiciones climticas y las actividades propias de la localidad. En todo sistema los consumos varan durante el ao, tenindose fluctuaciones en forma diaria y horaria. Los valores mnimos de estos coeficientes son los indicados en la tabla 1.1 de datos bsicos de proyecto (Coeficiente de Variacin Diaria CVD y Coeficiente de Variacin Horaria CVH). 1.6 DEMANDA CONTRA INCENDIO

La demanda contra incendio est considerada en el volumen de regulacin (ver captulo 6 Obras de Regulacin). 1.7 MEDICIN DE GASTOS EN SISTEMAS

Con el objeto de tener informacin permanente de los consumos y de las variaciones de stos, se recomienda para la medicin, seguir los procedimientos que a continuacin se describen: Medir el servicio en el 100% de las tomas. Instalar medidores generales en los sistemas de abastecimiento, a la salida de los tanques o en lneas de alimentacin a redes de distribucin. En todos los proyectos es indispensable prever dispositivos de medicin para poder obtener un registro y control de consumos.

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Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 Los medidores se regirn conforme a la NOM-012-SCFI-1994 y al estndar AWWA C704 para medidores de propela. TABLA 1.4 DATOS DE PROYECTO POR ZONAS DE PRESIN ESTRUCTURA DE REGULACIN Tipo de Estructura Tipo de Estructura (Nombre) (Nombre)

CONCEPTO

Total

Volumen de regulacin (m) rea de Donacin, Equipamiento Urbano y Comercial (Has) Nmero de Viviendas equivalente al rea de Donacin, Equipamiento Urbano y Comercial Nmero de viviendas Total de viviendas equivalentes ndice de hacinamiento de poblacin (hab/viv) ----Poblacin de Proyecto (hab) Dotacin habitacional (lt/hab/da) ----Dotacin por rea (lt/Seg/Ha) ----Coeficiente de variacin diaria ----Coeficiente de variacin horaria ----Gasto medio (lps) Gasto mximo diario (lps) Gasto mximo horario (lps) Nota: Los valores a aplicar correspondern a cada estructura en funcin de las zonas por abastecer con la misma, de tal manera que en la columna de tipo de estructura pondr el nombre que se le haya asignado de acuerdo con su zona de abastecimiento.

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FUENTES DE ABASTECIMIENTO

El objetivo principal es el de conocer la existencia de mantos acuferos o aguas superficiales, que permitan en un momento dado, la explotacin para el abastecimiento de la localidad. Se deber establecer la oferta, que se refiere a la calificacin de la productividad de las fuentes de abastecimiento, sealando las mejores, para integrarlas al estudio de alternativas de la red de abastecimiento. Asimismo, se determinarn las limitaciones propias de cada fuente de acuerdo con el caudal requerido, presentando grficas de tiempoabatimiento en el caso de explotacin de aguas subterrneas. Dentro del estudio de las zonas de captacin, ser indispensable disponer de la siguiente informacin: Visto Bueno de la Comisin Estatal del Agua CEA. Dictamen de la Comisin Nacional del Agua CONAGUA. La seleccin de la fuente ser de acuerdo con la alternativa del proyecto integral ptimo. El proyecto deber considerar que la fuente seleccionada, garantizar el abastecimiento del sistema de que se trate, de acuerdo con la vida til de proyecto. Deber establecerse que nicamente ser explotado para los fines establecidos en el proyecto. Se establecer claramente la localizacin de la fuente de abastecimiento. Se deber hacer investigacin de los convenios legales que aseguren el uso de derechos de la fuente de abastecimiento para el fin preconcebido. Las fuentes de abastecimiento, ya sean de aguas superficiales o subterrneas, debern tener una calidad adecuada, fundamental para prevenir y evitar la transmisin de enfermedades gastrointestinales, por lo que debern cumplir la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-1994 y sus modificaciones, (modificada el 20 de octubre de 2000) Anexo AP-9.37. 2.1 POZOS PROFUNDOS

Para el proyecto de un nuevo pozo profundo se tendrn que tomar las siguientes consideraciones: El concesionario o asignatario que realice el proyecto del pozo para la extraccin de agua, ser el responsable de cubrir los requerimientos mnimos indicados por la NOM-003-CNA-1996. 2.2 2.2.1 OBRA CIVIL PARA POZOS PROFUNDOS CAMINOS DE ACCESO

Para el acceso se tendr que dejar un claro libre mnimo entre los lmites de propiedad de 7.0 (siete) metros, para alojar la infraestructura necesaria para la operacin y mantenimiento del pozo.

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Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 2.2.2 CASETA DE CONTROL Y CERCO PERIMETRAL

Para la operacin del equipo de bombeo, se deber contar con una caseta de control y un tablero de medicin de CFE, ambas protegidas por medio de una estructura de concreto especificada conforme al anexo AP-9.34, (en zona urbana se ajustar a lo indicado en el anexo A.P. 9-22). El cerco perimetral tendr una dimensin mnima por lado de 8.50 m de tal manera que facilite las maniobras internas para el caso que se realicen operaciones de mantenimiento del pozo. Su construccin ser conforme al anexo AP-9.34.

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OBRAS DE CAPTACIN

Dependiendo del tipo de fuente de abastecimiento seleccionada en el proyecto, ser aprobada por la Comisin Nacional del Agua CONAGUA y con el visto bueno de la Comisin Estatal de Servicios Pblicos correspondiente, la informacin que se deber proporcionar en las obras de captacin es la siguiente: a) Localizacin. b) Tipo de captacin y caractersticas. c) Descripcin del funcionamiento hidrulico. d) Caractersticas de los equipos seleccionados. e) Equipos de medicin del gasto. f) Planos y catalogo de conceptos.

g) Suministro de energa elctrica. h) Cualquier otra informacin complementaria.

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OBRAS DE CONDUCCIN

Se denominan obras de conduccin, a la parte del sistema constituida por el conjunto de conductos y accesorios destinados a transportar el agua, procedente de la fuente de abastecimiento (punto de conexin) o estructura de regulacin. Su capacidad se calcula para el gasto mximo diario. 4.1 CONDUCCIN POR GRAVEDAD A) El empleo de tuberas en conducciones permite hacer el anlisis hidrulico de los conductos, dependiendo de las caractersticas topogrficas que se tengan. En cualquier caso, la velocidad mnima de escurrimiento ser de 0.30 m/Seg. para evitar la sedimentacin de partculas; y la velocidad mxima permisible para evitar erosin ser de 5.00 m/Seg (ver tabla 4.4). B) EL CLCULO HIDRULICO EN LNEAS DE CONDUCCIN SE HAR EMPLEANDO LAFRMULA DE "MANNING:

Q=Donde:

1 2 3 12 Rh S n

Q = Gasto en m/Seg. Rh = Radio hidrulico en metros. S = Pendiente geomtrica del conducto (adimensional). n = Coeficiente de rugosidad de Manning (adimensional). El coeficiente n representa las caractersticas internas de la superficie de la tubera. Su valor depende del tipo de material, calidad del acabado y el estado de la tubera (ver tabla 4.3). El radio hidrulico se calcula con la expresin: Rh = A / Pm Donde: Rh = Radio hidrulico en metros. A = rea hidrulica transversal del flujo en m. Pm = Permetro mojado en metros. Y para determinar las prdidas por friccin se utilizar la expresin:

Hf = K L Q

10.293n 2 Siendo K = D 16 3

De la cual se dan valores en las tablas 4.1 y 4.2. Donde: Hf = Prdidas por friccin. K = Constante para prdidas por friccin en la tubera. L = Longitud del conducto en metros. Q = Gasto en metros cbicos. D = Dimetro interior de la tubera en metros. C) El clculo consistir en utilizar la carga disponible para vencer las prdidas por friccin, las prdidas locales en fontanera de alimentacin a tanques, adems de una carga diferencial 12

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 necesaria para cierre en vlvulas de control de nivel (de diafragma) hasta 300 mm (12") de dimetro de 3.5 m.c.a. arriba del nivel ms alto de la fontanera del flotador. D) En el perfil de conduccin, se har el trazo de la lnea piezomtrica, que corresponde a los dimetros que satisfagan la condicin de que la carga disponible sea mayor o igual a la prdida de carga por friccin. Adems se revisarn clases de tubera con respecto a la lnea esttica (gravedad) y en sistemas de bombeo con la lnea de sobrepresin. E) Cuando la topografa es accidentada, se localizarn vlvulas de admisin y expulsin de aire (VAyEA) en los sitios del perfil donde se presente cambio de pendiente, en los puntos altos; para topografas planas se localizarn en puntos situados a cada 500 metros como mximo. Su dimetro ser determinado en funcin del gasto de conduccin y la presin. F) Asimismo, en los puntos bajos de la lnea se proyectarn desfogues de vaciado para mantenimiento de las tuberas, debiendo presentar diseo de los mismos. G) En caso de tener tramos obligados de tubera de acero expuesta a la intemperie, debern preverse juntas de expansin. H) En tuberas con cople, debern disearse atraques en los cambios de direccin vertical y horizontal. Para presiones de trabajo mayores de 7 Kg/cm (70 m.c.a.), deber presentarse el diseo de los mismos; en presiones menores podrn utilizarse las dimensiones de los atraques para redes de distribucin (Anexo AP-10.5). Los atraques debern ser colocados en suelos inalterados, fuera de rellenos; en el caso de que el suelo no tenga capacidad de carga mayor a 5 ton/m2, estos debern disearse de acuerdo a la resistencia del suelo. Cuando el suelo adyacente no presente buenas condiciones de confinamiento o sea alterado, debern disearse por gravedad. I) Para instalacin de tuberas localizadas en cauces de arroyos, deber proponerse protecciones, para prevenir flotacin y falla por socavacin. En el caso de utilizar gaviones debern construirse de acuerdo a las siguientes especificaciones. Los tamaos de las rocas sern de 10 a 30 cm de 3 dimetro, con un peso de 1750 kg/m y una absorcin de 4.5% mxima, sern fabricados con malla metlica de triple torsin, de alambre metlico de acero dulce ASTM 641-32 clase 3 galvanizado calibre No. 12 (2.40 mm) y reforzados en sus aristas con alambre de acero dulce ASTM 641-32 clase 3 galvanizado calibre No. 3 (3.40 mm). CONDUCCIN POR BOMBEO (Lneas de Impulsin)

4.2

El clculo hidrulico en lneas de conduccin a bombeo, se basar en las frmulas de HAZEN WILLIAMS o MANNING: Ver anexo AP-9.10. HAZEN WILLIAMS V = 0.355 Ch D0.63 S0.54 Q = (0.2788 Ch hf0.54 2.63 0.54

MANNING Q=V A Hf = K L Q2 K = 10.293 n2 / D16/3

D

)/ L

Hf = (V / (0.355 Ch D0.63)1/0.54 L Hf = 10.679 Le Q1.852 /(Ch1.852 D4.87 ) Le = KpCh1.852 Donde:

Q = Gasto o flujo (m3/seg). Ch= Coeficiente de rugosidad de la tubera segn Hazen - Williams. D = Dimetro interior del tubo en metros. 13

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 Hf = Prdida de carga por friccin en metros. L = Longitud del conducto en metros. V = Velocidad media en m/Seg. Kp = Constante de cada pieza especial. S = Pendiente Hidrulica. K = Constante, adimensional. A = rea hidrulica transversal del flujo en metros cuadrados (ver seccin 4.1). n = Rugosidad del conducto, coeficiente de Manning, adimensional. Rh = Radio hidrulico, en metros (ver seccin 4.1). Le = Longitud equivalente del conducto en metros. Los valores del coeficiente de rugosidad Ch y n, para distintos tipos de materiales en tuberas (enlistados en la tabla 4.3), dependen del tipo y estado de tubera. En toda lnea de conduccin por bombeo se har el estudio del dimetro econmico, determinando el costo total de amortizacin anual de la obra civil ms la operacin anual para varias alternativas de dimetro, cuyo valor mnimo ser el que resulte ms econmico. Los clculos se deben realizar segn el formato del anexo AP-9.10, tomando en cuenta la sobrepresin producida por el golpe de ariete.TABLA 4.1 CONSTANTE DE PRDIDAS POR FRICCIN EN TUBERA DE PVC (AWWA C900-97) DIMETROS NOMINAL INTERIOR CONSTANTES K PARA VALORES DE MANNING (n)

pulg pulg mm 0.009 4 4.39 112 100.4854222322 6 6.3 160 14.6362866306 8 8.28 210 3.4073653825 10 10.16 258 1.1441441050 12 12.08 307 0.4545240351 Clase 100 (7.037 kg/cm2 100 Lib/pulg2), RD-25DIMETROS NOMINAL INTERIOR

0.01 124.0560768299 18.0694896674 4.2066239290 1.4125235864 0.5611407840

0.011 150.1078529642 21.8640824975 5.0900149541 1.7091535395 0.6789803487

CONSTANTES K PARA VALORES DE MANNING (n)

pulg pulg mm 0.009 4 4.23 107 122.4894102590 6 6.09 155 17.5369854763 8 7.98 203 4.1485699365 10 9.79 249 1.3944602750 12 11.65 296 0.5514535046 Clase 150 (10.56 kg/cm2 150 Lib/pulg2), DR-18

0.01 151.2214941470 21.6505993534 5.1216912796 1.7215558951 0.6808067958

0.011 182.9780079178 26.1972252176 6.1972464483 2.0830826331 0.8237762229

DIMETROS NOMINAL INTERIOR


pulg pulg mm 0.009 4 4.07 103 150.4562802441 6 5.86 149 21.5340913437 8 7.68 195 5.0892524711 10 9.42 239 1.7125464300 12 11.2 284 0.6803792322 Clase 200 (14.07 kg/cm2 200 Lib/pulg2), DR-14 14

0.01 185.7484941285 26.5852979551 6.2830277420 2.1142548519 0.8399743607

0.011 224.7556778954 32.1682105257 7.6024635679 2.5582483708 1.0163689764

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008TABLA 4.2 CONSTANTE DE PRDIDAS POR FRICCIN EN TUBERAS EN PVC (AWWA C905-97) DIMETROS NOMINAL INTERIOR CONSTANTES K PARA VALORES DE MANNING (n)

pulg pulg mm 0.009 14 13.5 343 0.2512660067 16 15.35 390 0.1266686506 18 17.2 437 0.0690391527 20 19.06 484 0.0399262378 24 22.76 578 0.0154926195 30 28.23 717 0.0049133050 Clase 235 (16.54kg/cm2 235 Lib/pulg2), DR-18DIMETROS NOMINAL INTERIOR

0.01 0.3102049466 0.1563810501 0.0852335219 0.0492916516 0.0191266908 0.0060658086

0.011 0.3753479853 0.1892210706 0.1031325615 0.0596428985 0.0231432958 0.0073396285


pulg pulg mm 0.009 14 14 356 0.2069653518 16 15.92 404 0.1042839561 18 17.85 453 0.0566469669 20 19.76 502 0.0329394863 24 23.61 600 0.0127468215 30 29.28 744 0.0040445305 36 35.05 890 0.0015492168 42 40.72 1034 0.0006959817 48 46.49 1180 0.0003434762 Clase 165 (11.61 kg/cm2 165 Lib/pulg2), DR-25DIMETROS NOMINAL INTERIOR

0.01 0.2555127800 0.1287456248 0.0699345270 0.0406660324 0.0157368167 0.0049932476 0.0019126134 0.0008592366 0.0004240447

0.011 0.3091704638 0.1557822061 0.0846207776 0.0492058993 0.0190415482 0.0060418295 0.0023172622 0.0010396763 0.0005130941


pulg pulg mm 0.009 14 14.60 371 0.165421280 16 16.60 422 0.0834329053 18 18.50 470 0.0468092071 20 20.50 521 0.0270744667 24 24.50 622 0.0104639274 30 30.35 771 0.0033399051 36 36.40 925 0.0012667953 42 42.20 1072 0.0005757679 48 48.20 1224 0.0002833452 Clase 100 (7.037 kg/cm2 100 Lib/pulg2), DR-41

0.01 0.2042742321 0.1030035868 0.0577891446 0.0334252675 0.0129184289 0.0041233396 0.0007108245 0.0007108245 0.0003498200

0.011 0.241718209 0.1246343400 0.0699248650 0.0404445737 0.0156312990 0.0049892410 0.0008600977 0.0008600977 0.0004232822

15

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 FRMULA DE MANNING Q=(A Rh2/3 S1/2) / n S=10.293 n2 ( Q / D16/3 )2 Hf=K L Q2 S=K Q2

K=10.293 n2 / D16/3 Donde: Hf = Prdidas por friccin en metros L = Longitud en metros K = Constante Q = Gasto en m3/Seg D = Dimetro en metros A = rea de la tubera en m2 Rh= Radio hidrulico, adimensional S = Pendiente de la tubera, adimensional

Notas: 1. Los valores de K corresponden a los dimetros interiores indicados en la tabla en Sistema Mtrico Decimal. 2. DR es igual a dimetro exterior entre espesor de la pared de la tubera. 3. Los dimetros son tomados de acuerdo con la Norma ANSI/AWWA C902-78. TABLA 4.3 COEFICIENTES DE RUGOSIDAD VALORES DE Ch y n

MATERIALAcero galvanizado (nuevo y usado) Acero soldado (nuevo) con revestimiento. Acero soldado (usado) Fierro fundido limpio (nuevo) PVC (policloruro de vinilo) Cobre y latn Conductos con acabado interior de cemento pulido Concreto, acabado liso Concreto, acabado comn Polietileno de alta densidad (PEAD) Hierro dctil con revestimiento.

HAZEN WILLIAMS (Ch)125

MANNING (n)0.014 0.012 0.014 0.012 0.009 0.012 0.012 0.012 0.013 0.010 0.011

12090 130 150 130 130 130 120 140 135

TABLA 4.4 VELOCIDADES MXIMA Y MNIMA PERMISIBLES EN TUBERAS

MATERIAL DE LA TUBERA MXIMAConcreto presforzado Acero con revestimiento Acero sin revestimiento Acero galvanizado Fierro fundido Hierro dctil Polietileno de alta densidad (PEAD) PVC (policloruro de vinilo) 16 3.50 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00

VELOCIDAD (m/Seg) MNIMA0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 Nota: La velocidad mxima es considerando que se han resuelto los problemas asociados a fenmenos transitorios. 4.2.1 GOLPE DE ARIETE

Con el objeto de revisar el posible efecto, y prever en su caso la proteccin contra la fuerza dinmica adicional a la carga dinmica normal por la interrupcin del bombeo, o el cierre repentino de una vlvula, se calcular la sobre presin mxima producto del golpe de ariete para la condicin de mximo gasto, aplicando el principio de conservacin de la energa. Energa cintica del agua = Energa para comprimir el agua + Energa para expandir el tubo. Substituyendo valores se obtienen los resultados, aplicando la siguiente frmula:

Donde: H = Incremento de presin ocasionado por el golpe de ariete en m.c.a. V = Velocidad del agua en la conduccin en m/s Es =Mdulo de elasticidad del agua = 20,670 kg/cm2 d = Dimetro interior del tubo en cm e = Espesor de la pared del tubo en cm Et =Mdulo de elasticidad de las paredes del tubo (variable en funcin del tipo de tubera) en kg/cm2. De acuerdo al valor arrojado por la frmula, el proyectista deber en funcin al gasto de bombeo, disear y proponer los mecanismos de proteccin tanto para la tubera como para las piezas instaladas en el sistema de bombeo 4.3 TIPOS DE TUBERA

El dimetro mnimo de tubera para redes de distribucin ser de 100 mm (4). El material de las tuberas ser los que a continuacin se describen. 4.3.1 TUBERA DE POLICLORURO DE VINILO (PVC)

Esta tubera deber cumplir con los estndares de la especificacin AWWA C900-07 en dimetro de 100 mm (4) hasta 300 mm (12"), y segn los estndares de la especificacin AWWA C905-08 para dimetros de 355 mm (14") a 1220 mm (48"). 4.3.2 TUBERA DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (PEAD)

La tubera de polietileno de alta densidad deber cumplir con los estndares ASTM D-1248, ASTM D-2657, ASTM D-3350 Y PE3408/3608; as como la norma NMX-E-018-1996-SCFI referente a tubos de polietileno para la conduccin de fluidos a presin, y los estndares AWWA C-906, para dimetros de 100 mm (4") a 1600 mm (64") y para la instalacin en tomas domiciliarias ser de acuerdo a los estndares AWWA C-901 de 13 mm ( ") a 76 mm (3") de dimetro. 4.3.3 TUBERA DE POLISTER REFORZADO CON FIBRA DE VIDRIO

La tubera de polister reforzada con fibra de vidrio, deber cumplir con los estndares ANSI/AWWA C950-01, ASTM D 3517 y la norma NOM-013-CNA-2000. 17

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 4.3.4 TUBERA DE ACERO

Los tubos de acero pueden ser galvanizados, sin costura, con costura longitudinal o costura helicoidal. La norma NOM-B-177 maneja tubos de acero con o sin costura, negros o galvanizados. En el caso de instalacin bajo la superficie, deber protegerse catdicamente. Esta tubera deber cumplir adems, con los estndares de ASTM A53, con un espesor mnimo de 6 mm (1/4"), para las cuales se deber considerar su proteccin anticorrosiva interior y exterior (con excepcin de las galvanizadas). Para recubrimientos interiores de mortero cemento-arena se debe cumplir con la norma ANSI/AWWA C205. 4.3.5 TUBERA DE HIERRO DCTIL

Deber cumplir con los estndares ANSI/AWWA C151/A21.51 ISO 2531, para revestimiento asfltico exterior, y con ANSI/AWWA C104/A21.4 ISO 4179, para revestimiento interior de cemento; deber contar con manga de polietileno conforme a los estndares ANSI/AWWA C105/A21.5 ISO 8180, deber considerar proteccin catdica. 4.3.6 TUBERA DE CONCRETO PRETENSADO CON CILINDRO INTERIOR DE ACERO

Esta tubera deber cumplir con los estndares AWWA C301-84 debindose considerar proteccin catdica anticorrosiva. 4.3.7 TUBERA DE ACERO CON RECUBRIMIENTO INTERIOR Y EXTERIOR DE MORTERO DE CEMENTO CON LANZAMIENTO CENTRFUGO Y ACERO DE REFUERZO EN EL PERMETRO EXTERIOR DEL TUBO

Esta tubera deber cumplir con los estndares de la AWWA C200-80. 4.4 PIEZAS ESPECIALES A. Todas las piezas especiales debern seleccionarse de acuerdo al anexo AP-9.12. B. Las piezas especiales para tubera de PVC debern cumplir con los estndares de la AWWA C907-04 para dimetros de 100 mm (4") a 300 mm (12"). C. Las piezas especiales para tuberas de asbesto - cemento (A-C) sern de fierro fundido (Fo.Fo.), las cuales debern cumplir con los estndares de la ANSI / AWWA C110/A21.10. D. Las piezas especiales para tuberas de hierro dctil, para piezas bridadas ser bajo los estndares ANSI / AWWA C110/A21.10 Y ANSI/AWWA C153/A21.53 o ISO 2531 con bridas ANSI clase 150 o 300, para piezas de unin espiga-campana ser bajo los estndares ANSI / AWWA C111/A21.11 Y ANSI/AWWA C153/A21.53 o ISO 2531. Todas las conexiones a lneas en operacin debern proponerse con abrazaderas tipo collar de toma (tapping sleeve) que cumpla con el estndar AWWA C223 de acero inoxidable. En caso de conexiones de tuberas de acero a lneas existentes protegidas catdicamente, se emplearn juegos completos de empaques de micarta o similar para aislar los sistemas, protegiendo a su vez la nueva infraestructura para evitar la corrosin. Todos los sitios donde se proponga la instalacin de vlvula de admisin y expulsin de aire (V. A. A.), debern contar con una presin dinmica mnima de 0.35 Kg/cm por encima de las mismas. 18Y

E.


Toda tubera de acero y fontanera, ya sea instalada superficial o subterrnea, deber ser protegida anticorrosivamente segn las siguientes especificaciones: 4.5 PROTECCIN ANTICORROSIVA PARA TUBERAS DE ACERO

Se entender por recubrimiento anticorrosivo en tubo de acero: todas las maniobras, equipo, mano de obra y materiales que se requieran para efectuar el trabajo de proteccin. Una vez que las diversas piezas (fontanera) que forman parte de la tubera, o tuberas que hayan sido fabricadas de acuerdo a las normas y especificaciones estipuladas en este manual y con la aprobacin de la Autoridad Correspondiente, se debe aplicar el recubrimiento con los productos anticorrosivos correspondientes. El procedimiento a seguir para la limpieza y aplicacin de la pintura de recubrimiento anticorrosivo ser citado a continuacin: se limpiarn las superficies por recubrir segn el mtodo chorro de arena a metal blanco a fin de quitar todo el xido, salpicadura de metal, grasa, etc. Es muy importante que no quede sobre el tubo, residuos de polvo generado durante la limpieza antes de aplicar el primario; deber eliminarse ste totalmente. 4.5.1 TUBERA EN ZANJA

1) RECUBRIMIENTO EXTERIOR La impregnacin con alquitrn de hulla, deber aplicarse inmediatamente despus que se haya terminado de limpiar la superficie a tratar, y durante la aplicacin dichas superficies debern encontrarse totalmente secas y libres de materiales extraos. Las operaciones no debern ejecutarse a la intemperie durante ocurrencia de lluvias o neblinas. Opcionalmente, la aplicacin del alquitrn podr ser con brocha a mano, con empleo de pistolas neumticas, aspersoras o por combinacin de ambos mtodos. Cualquiera que sea el mtodo de aplicacin, el equipo que sea empleado para la aplicacin por aspersin neumtica, deber ser con la previa autorizacin del Ingeniero Supervisor de la Autoridad Correspondiente y deber estar equipado con un tanque regulador de presiones o un dispositivo separador del aceite y humedad, que eventualmente pueda contener el aire del equipo neumtico. La aplicacin deber ser ejecutada de forma que al quedar terminada sobre la superficie tratada una pelcula de 350 micras (14 milsimas de pulgada) de espesor como mnimo, el tiempo de la aplicacin del alquitrn entre capa y capa no deber ser menor de 6 horas ni mayor de 24 horas para una mejor adherencia. 2) RECUBRIMIENTO INTERIOR a. Aplicacin de 2 capas de primario vinil epxico modificado, apropiado para agua potable, a un espesor de pelcula seca por capa de 1 milsima de pulgada. b. Aplicacin de 2 capas de acabado vinlico de altos slidos a un espesor de pelcula seca por capa de 3 milsimas de pulgada, en color blanco dando un espesor total incluyendo el primario de 8 milsimas de pulgada como mnimo.

19

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 Terminada la aplicacin, la pelcula protectora deber quedar uniforme y libre de escurrimientos, gotas, anegamientos, superficies o manchas descubiertas, todas las irregularidades debern ser removidas a juicio del Ingeniero Supervisor. Ningn sistema de recubrimiento podr darse por aceptado hasta que todas las pruebas, anlisis e inspeccin final correspondientes hayan sido certificadas por el Inspector designado por el contratante; como mnimo con las pruebas de adherencia y el espesor de pelcula seca. 4.5.2 TUBERA EXPUESTA A LA INTEMPERIE

1) RECUBRIMIENTO EXTERIOR a. Aplicacin de primario inorgnico de zinc autocurante, a un espesor de pelcula seca de 2 a 3 milsimas de pulgada. b. Aplicacin de dos capas como recubrimiento de acabado vinlico de altos slidos a base de resinas vinlicas, plastificante, en color azul, para dar un espesor de pelcula seca de 2 a 3 milsimas de pulgada por cada capa, dando un espesor total incluyendo el primario, de 6 a 9 milsimas de pulgada como mnimo. Las aplicaciones no debern ejecutarse a la intemperie durante ocurrencia de lluvias o neblinas. 2) RECUBRIMIENTO INTERIOR a. Aplicacin de 2 capas de primario vinil epxico modificado, apropiado para agua potable, a un espesor de pelcula seca por capa de 1 milsima de pulgada. b. Aplicacin de 2 capas de acabado vinlico de altos slidos a un espesor de pelcula seca por capa de 3 milsimas de pulgada, en color blanco dando un espesor total incluyendo el primario de 8 milsimas de pulgada como mnimo. Terminada la aplicacin, la pelcula protectora deber quedar uniforme y libre de escurrimientos, gotas, anegamientos, superficies o manchas descubiertas, todas las irregularidades debern ser removidas a juicio del Ingeniero Supervisor. Ningn sistema de recubrimiento podr darse por aceptado hasta que todas las pruebas, anlisis e inspeccin final correspondientes hayan sido certificadas por el Inspector designado por el contratante; como mnimo con las pruebas de adherencia y el espesor de pelcula seca. 4.6 4.6.1 INSTALACIN DE TUBERA EN ZANJA

Es deseable que todas las tuberas queden alojadas en zanja para obtener la mxima proteccin. Se deber colocar una banda de plstico preventiva de 7.5 cm (3") de ancho con la leyenda precaucin lnea agua potable color azul, colocada a 50 cm sobre el lomo del tubo y a todo lo largo del eje longitudinal de la tubera. Las tuberas sern instaladas a profundidades de acuerdo a la seccin constructiva de zanja (ver anexo AP-10.8).

20


4.6.1.1 PROFUNDIDAD MNIMA La profundidad mnima a nivel de lomo de tubo ser de 1.00 m en material C y de 1.20 m en material A y B en dimetros de tuberas de hasta 300 mm (12"). Para dimetros mayores el colchn mnimo ser de 1.50 m para evitar rupturas de los conductos ocasionadas por cargas vivas. En las redes de distribucin, la profundidad mnima deber permitir la correcta conexin de las descargas domiciliarias de alcantarillado sanitario. 4.6.1.2 PROFUNDIDAD MXIMA La profundidad mxima de la tubera a nivel de lomo de tubo ser de 2.50 metros, y en casos extraordinarios quedar a juicio de la Autoridad Correspondiente. 4.6.2 CRUCES DE TUBERA EN DIFERENTES CONDICIONES

4.6.2.1 ELEVADOS En sitios donde la topografa es muy accidentada o con depresiones angostas, es comn encontrarse con problemas relacionados con el trazo del proyecto hidrulico, el cual podr continuar por medio de un cruce elevado. Este generalmente se logra por medio de una estructura que soporta la tubera a instalar. La estructura por construir puede ser un puente ligero de acero o de concreto, segn el caso. La tubera para el paso por un puente vial, ferroviario o peatonal, debe ser de acero y estar suspendida del piso del puente por medio de soportes que eviten la transmisin de las vibraciones a la tubera, la que debe colocarse en un sitio que permita su proteccin y su fcil inspeccin o reparacin. El cruce podr ser de un claro o varios, de acuerdo con las condiciones topogrficas que se presenten. Para cada caso debern realizarse las alternativas convenientes escogiendo las dimensiones correctas, el nmero de tramos y la posicin de los apoyos. Para el soporte de la conduccin debe conocerse el dimetro de la tubera, las condiciones de operacin, los efectos de temperatura del ambiente, as como tambin los tipos de fuerzas que deben resistir como son las fuerzas ssmicas, por viento, peso propio y combinacin de stas. Esquema anexo AP-9.9. El proyecto deber ser presentado con el permiso otorgado por la Autoridad Correspondiente. 4.6.2.2 SUBTERRNEOS CON CAMINOS Y CARRETERAS En este tipo de cruce se procurar que la lnea pase debajo de la va de comunicacin. El objetivo principal en el diseo del cruce, consiste en proteger la tubera de las cargas de los vehculos y al mismo tiempo garantizar la estabilidad y seguridad de la va. Para lograrlo se debe disear una estructura de proteccin, que puede ser una camisa a base de tubo de acero o marcos cerrados de concreto, los cuales tendrn por lo menos la longitud del derecho de va. La instalacin de la camisa se realizar por el procedimiento de hincado o zanja a cielo abierto. El tipo de cruce elegido debe cumplir con las especificaciones y contar con la aprobacin de la SCT. 4.6.2.3 SUBTERRNEOS CON VAS DE FERROCARRIL En cruces ferroviarios, una solucin factible es introducir la tubera dentro de una camisa de acero formada por un tubo de acero hincado previamente en el terreno, el cual se disea para absorber las cargas exteriores. Este tipo de cruces debern construirse de acuerdo a las especificaciones de los FFCC, debiendo aprobar el proyecto la SCT. El colchn entre la base del durmiente y la parte superior de la camisa protectora no deber ser menor a 2.00 metros.

21

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 4.6.2.4 SUBTERRNEOS CON ROS, ARROYOS O CANALES En este tipo de cruzamientos, se debe tener especial cuidado en desplantar el cruzamiento a una profundidad tal que la erosin de la corriente no afecte a la estabilidad de ste. El cruzamiento subterrneo se recomienda hacerlo con tubera de acero, revestida de concreto simple o reforzado segn lo marque el diseo correspondiente. Se considera una buena prctica colocar sobre el revestimiento en forma integral un lavadero de concreto que siga las curvas de nivel del cauce, para no alterar el rgimen de la corriente. En algunas ocasiones cuando no existe el peligro muy marcado de lo que pueda representar la erosin de la corriente, el lavadero de concreto puede sustituirse por otro, construido con material de la regin como mampostera de piedra o zampeado de piedra. La tubera debe ser debidamente anclada por medio de atraques de concreto, para impedir el deslizamiento por socavacin del fondo del ro o arroyo. Estos cruces cuando se instalen en zonas con demarcacin Federal, debern ser autorizados por la CONAGUA. 4.6.2.5 SUBTERRNEOS CON GASODUCTOS, OLEODUCTOS Para estos cruces el interesado deber contar con la plena autorizacin de la Entidad Correspondiente. 4.6.2.6 INSTALACIN SUPERFICIAL Cuando por necesidad del trazo la eleccin del cruce sea superficial, se debern disear los soportes y los atraques que servirn para sostener el peso de la tubera. Dependiendo del peso de la tubera, de la pendiente de la barranca y el tipo de suelo, se seleccionar la separacin y dimensiones de los atraques, as como considerar juntas de expansin para el diseo de estos ltimos. Cuando la fuerza que haya que detener sea muy alta o se trate de un suelo blando, se podr combinar el atraque de concreto embebido en el suelo con pilotes cortos inclinados (anclas) de acero o de concreto, para incrementar su capacidad de carga de deslizamiento. Este sistema se utiliza generalmente cuando existen pendientes muy grandes y en terrenos rocosos, usando tubera de acero. 4.7 DERECHOS DE PASO

Se propondrn derechos de paso para instalacin y mantenimiento de tuberas, basndose en los dimetros, ancho de zanja en la parte superior por taludes de excavacin, zona donde depositar el material producto de la excavacin ya abundado, maniobras segn el tipo de maquinaria y zona de almacenaje de tubera, conforme a la tabla siguiente: TABLA 4.5 DERECHOS DE PASO DIMETRO DEL TUBO (mm) 100 a 300 350 a 1050 1200 a 1350 DIMETRO DEL TUBO (pulgs) 4 a 12 14 a 42 48 a 54 ANCHO DEL DERECHO DE VA (mts) 6.00 8.00 18.00

Nota: Los anchos de zanja para la colocacin de la tubera sern a juicio del Organismo Operador cuando se vaya a colocar ms de una lnea.

22

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 TABLA 4.6 NOMOGRAMA DE MANNING

150

100 90 80 70 60 50 40 3 2 S V = Rn n= 0.009 2 / 1 /

S = PENDIENTE HIDRULICA EN MILSIMAS

300 244 213 200 18320,000

30

20

1.0 9 8 7

152

Q = GASTO EN LITROS POR SEGUNDO

6 5

10 9 8 7 6 5 4

8000 6000 4000 3000 2000

D = DIMETRO EN CENTMETROS

10,000

122 100 80 70 60 50 45 38 107 91 76

V = VELOCIDAD EN M/SEG.

4

3

1000 800 600 400 300 200

2

3

2

1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4

100 80 60 40 30 20

30 25 20

1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4

10 8 6 5 4 3 2 1.5 1

0.3

15

0.3

0.2

0.15

10

23


55.1

ESTACIONES DE BOMBEOEQUIPOS DE BOMBEO

En los equipos de bombeo se utilizarn preferentemente sistemas en paralelo. Dentro de la memoria tcnica se deber incluir la curva del sistema bomba-lnea de impulsin para dos o mas bombas en operacin, describiendo adems el funcionamiento del mismo en sus distintas etapas, presentar anlisis de golpe de ariete. El sistema debe contar con dispositivos de control de paro y arranque de los equipos de bombeo, adems de vlvulas aliviadoras de presin o anticipadoras de golpe de ariete, u otros dispositivos para la proteccin de los mismos y de la tubera de conduccin contra la sobrepresin. Las lneas de impulsin estarn provistas de vlvulas de admisin y expulsin de aire (VAyEA), as como vlvulas liberadoras de aire y desfogues, de acuerdo a las recomendaciones dadas para conducciones en gravedad. Con el objeto de asegurar un servicio continuo el sistema deber incluir un equipo de emergencia de generacin de energa elctrica, en caso de suspensin en el suministro de energa elctrica, para los sistemas en los que se requiera asegurar el servicio de agua potable. 5.1.1 SUMERGENCIA En los equipos de bombeo el clculo de la sumergencia, deber considerar lo siguiente: 1) El nivel mnimo de operacin del crcamo de bombeo ser el resultante del clculo de sumergencia para evitar el vrtice, con el gasto mximo (un equipo funcionando): S/D = 1 + 2.3 FD(SISTEMA INGLES) (SISTEMA MTRICO)

S= D + 0.52 (Q/D1.5) Donde: S = Sumergencia (Pies) D = Dimetro (Pies) = Nmero de Froude = V/(g D)0.5 FD V = Q/A Q = Gasto (Pies3/Seg)

S = D + 0.942 Q/D1.5 Donde: D = Dimetro de la succin (mts) Q = Gasto (m3/Seg)

2) La revisin de la Carga Neta Positiva de Succin Disponible (NPSHD) se har con los diferentes gastos y se tomar el ms crtico, sta deber cumplir un factor de seguridad de 1.2, 0.60 m como mnimo; con respecto a la Carga Neta Positiva de Succin Requerida (NPSHR) por el fabricante de los equipos seleccionados. Esto es: NPSHD / NPSHR 1.2, bien NPSHD - NPSHR 0.60 m, como mnimo. La Carga Neta Positiva de Succin Disponible (NPSHD), es igual a la carga de presin absoluta en la succin de la bomba, ms la altura de la velocidad en ese punto, menos la carga de presin absoluta de vapor a la temperatura de trabajo. En forma matemtica:

24

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008Pa P V 2 PV + + Hft ) 2g

NPSHD =

+

(

Donde: P V Pa Pv g = Presin o Altura en la succin de la bomba = Velocidad en la succin de la bomba = Presin atmosfrica del lugar = Presin absoluta de vapor a la temperatura de trabajo = Gravedad = Peso especfico del agua

Hft = Prdidas totales en la succin El fabricante de bombas proporciona el funcionamiento requerido de la bomba, para que no se presente el problema de cavitacin, mediante el concepto de Carga Neta Positiva de Succin Requerida (NPSHR), en funcin del gasto. 5.2 CARACTERSTICAS DE LAS BOMBAS

Los Equipos de Bombeo, debern seleccionarse para que opere lo ms cercano al punto de mayor eficiencia, quedando a juicio del organismo el aceptar la curva propuesta. Los sistemas debern disearse para operar, preferentemente con carga de succin positiva. La Potencia al Freno de la bomba (BHP), se determina con la frmula siguiente: BHP = QH/76 Donde: Q = Gasto en litros/Seg H = Carga en mts CDT = Carga dinmica total en mts Los Equipos de Bombeo, se seleccionarn en base a un anlisis comparativo de los diferentes tipos de equipos disponibles en el mercado, se consideran cuatro opciones principales: bombas verticales multietapas, bombas centrfugas horizontales, bombas de caja partida, y bombas tipo turbina que operen con lubricacin por agua. En el caso de equipos de bombeo para pozos profundos las bombas pueden ser del tipo sumergible. La velocidad mxima recomendable en cualquier punto de la tubera de succin es 1.2 a 1.5 m/s (4 a 5 pies/Seg). La velocidad mxima recomendable para la entrada a la Campana de Succin es de 1.20 m/s (4 pies/Seg). Las velocidades en la tubera de descarga de la bomba no deben de ser mayores a 3 m/s (10 pies/Seg). 5.3 CARACTERSTICAS DE LOS MOTORES HP = CDT * Q / 76 * Eficiencia

El motor de la bomba se seleccionar para los requerimientos de Potencia al Freno de una Bomba en operacin (BHP), para sistemas de bombas en el que operan dos o ms bombas simultneamente. Los motores operando dentro del factor de servicio no sern aceptados. Los motores utilizados tendrn de preferencia las siguientes caractersticas: 25

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 Trifsico, de induccin, con rotor tipo jaula de ardilla. Carcasa sellada enfriada por ventilador tipo TEFC. Aislamiento Clase F. Factor de servicio ser Fs = 1.15 Diseo NEMA B, con factor de deslizamiento menor a 3%. Cdigo NEMA F. De eficiencia Premium. El Voltaje de operacin ser: 3 fases, 60 Hz. El voltaje entre fases, no debe presentar desbalanceos mayores al 5%. Hasta 10 HP ser a un voltaje 230 voltios De 15 HP a 250 HP a 460 voltios Mayor de 250 HP ser en 460 y 4160 voltios 5.4 5.4.1 INSTALACIONES ELCTRICAS NORMATIVIDAD

Las instalaciones elctricas, se sujetarn a las normas oficiales mexicanas vigentes. El proyecto deber cumplir con todos los requerimientos solicitados por CFE y validado por la Unidad de Verificaciones de Instalaciones Elctricas (UVIE) segn sea el caso. 5.4.2 TABLEROS ELCTRICOS

Los gabinetes de los tableros elctricos sern fabricados de lmina de acero de calibre No. 12 o mayor y ensamblados, cableados y verificados en fbrica. Los gabinetes debern cumplir con NEMA-1 para servicio interior, NEMA-12 cuando sea necesario evitar el polvo, NEMA-3R para servicio a prueba de lluvia y NEMA-4X (fibra de vidrio) cuando se instale en ambientes corrosivos. La pintura exterior de los gabinetes ser color gris ANSI 49. 5.4.3 TENSIN ELCTRICA

La tensin de diseo de los gabinetes ser de 600 voltios hasta un voltaje de operacin de 460v y de 5000 voltios para 4160 v; todas las partes energizadas presentarn un frente muerto para el operador. Dependiendo de las caractersticas de los equipos instalados, las tensiones de operacin sern de 110, 240, 480 o 4160 Voltios. 5.4.4 CONTROLADORES

Los arrancadores de los motores podrn tener las siguientes caractersticas: En motores hasta de 15 HP En motores de 20 HP en adelante. Arrancador a tensin plena. Arrancador a tensin reducida (estado slido con Contactor by pass).

5.4.5

SUBESTACIONES ELCTRICAS

En sistemas de bombeo con potencia igual o mayor a 20 HP, ser necesario instalar subestacin elctrica, acorde a cubrir la capacidad y necesidades del sistema de bombeo. La subestacin elctrica deber ser complementada con el mecanismo de desconexin.

26

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 5.5 DIMENSIONAMIENTO DE TANQUES (Crcamo de succin).

Los Tanques se dimensionarn en funcin de los siguientes parmetros: Gasto de diseo, Caractersticas del sistema, Nivel mnimo de sumergencia, Volumen de control, Nivel mximo del agua. 5.5.1 GASTO DE DISEO

Para sistemas de bombeos de tanque a tanque ser con el Gasto Mximo Diario. Para sistemas hidroneumticos ser con gasto mximo horario. 5.6 CARACTERSTICAS DEL SISTEMA

Es necesario determinar cuntos equipos son requeridos en el sistema de bombeo y la forma de operar. En todos los casos deber considerarse un equipo de reserva. 5.6.1 VOLUMEN DE CONTROL

El volumen de Control del primer equipo, deber determinarse utilizando la frmula siguiente: Vc = Q Tc /4 Donde: Vc = Volumen crtico requerido por el equipo, en m . Q = Gasto del equipo, en m3/Seg. Tc = Tiempo que debe transcurrir entre arranques sucesivos del equipo, en Seg. El volumen de control a construir no deber ser menor a 50 m3. 5.6.2 ZONA DE SUCCIN3

La zona de succin de los equipos de bombeo, cuando el nivel mnimo del agua est por debajo de la cota del impulsor, se disear en base a los siguientes parmetros: Nivel mnimo del agua en el Tanque (Nmn). El nivel mnimo del agua lo determina la diferencia entre el mximo volumen de agua en el Tanque y el volumen de control requerido (ver seccin 5.7) por los equipos operando. Nivel de la parte baja de la campana de succin. El nivel de la parte baja de la campana lo determina la diferencia entre el Nmn y el Nivel Mnimo de Sumergencia requerido (ver seccin 5.1.1). Dimetro de la campana ( D ). Las caractersticas de la Campana de succin sern las establecidas por la norma ANSI/AWWA C110/A21.10. El dimetro de la tubera de succin es d. El dimetro de la Campana debe calcularse para velocidades menores a 1.2 m/s (4 pies/Seg). La distancia mnima de la parte exterior de la Campana de succin a los muros del crcamo (Cw), se determinar con la frmula: Cw 0.25 D. o por lo menos de 0.10 m. La distancia del centro de la columna de succin (si no existe campana) a los muros del crcamo (Cp), se determina con la frmula: Cp 0.75 d. La distancia de la parte baja de la columna de succin a la losa inferior del crcamo (C), se determinar con la frmula: 0.30D C 0.50D

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Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 CRITERIOS DE FABRICANTES PARA LOS REQUERIMIENTOS DE TIEMPO ENTRE ARRANQUES SUCESIVOS Y TIEMPO MNIMO DE PARO Y ARRANQUE DE LOS MOTORES TABLA 5.1 DE TIEMPOS ENTRE ARRANQUES DE MOTORESPOTENCIA HP. 1 1.5 2 3 5 7.5 10 15 20 25 30 40 50 60 75 100 125 150 200 250 2 POLOS ( 3600 RPM) A 15 12.9 11.5 9.9 8.1 7.0 6.2 5.4 4.8 4.4 4.1 3.7 3.4 3.2 2.9 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 B 1.2 1.8 2.4 3.5 5.7 8.3 11 16 21 26 31 40 49 58 71 92 113 133 172 200 C 75 76 77 80 83 88 92 100 110 115 120 130 145 170 180 220 275 320 600 1000 4 POLOS ( 1800 RPM) A 30 25.7 23.0 19.8 16.3 13.9 12.5 10.7 9.6 8.8 8.2 7.4 6.8 6.3 5.8 5.2 4.8 4.5 4.0 3.7 B 5.8 8.6 11 17 27 39 51 75 99 122 144 189 232 275 338 441 542 640 831 1017 C 38 38 39 40 42 44 46 50 55 58 60 65 72 85 90 110 140 160 300 500 6 POLOS ( 1200 RPM) A 34.0 29.1 26.1 22.4 18.4 15.8 14.2 12.1 10.9 10.0 9.3 8.4 7.7 7.2 6.6 5.9 5.4 5.1 4.5 4.2 B 15 23 30 44 71 104 137 200 262 324 384 503 620 735 904 1181 1452 1719 2238 2744 C 33 34 35 36 37 39 41 44 48 51 53 57 64 75 79 97 120 140 265 440

Datos tomados del catlogo de motores u.s. motors

Para utilizar la tabla:A = Nmero mximo de arranques por hora B = Inercia del motor (wk2) en lb-pie2 C = Tiempo mnimo de reposo entre paro y arranque, en segundos (arranques por hora) A (B /(Carga WK2))Donde: (Carga WK2) es inercia de la carga (bomba) acoplada al motor

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Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 TABLA 5.2 DE PRESIN DE VAPOR DEL AGUA TEMPERATURA DEL AGUA PRESIN DE VAPOR DEL AGUA CELCIUS F M.C.A PIES C.A. PSI 15.56 60 0.18 0.59 0.26 21.11 70 0.27 0.89 0.36 26.67 80 0.37 1.20 0.51 29.44 85 0.43 1.40 0.60 32.22 90 0.49 1.60 0.70 37.78 100 0.67 2.20 0.95 43.33 110 0.91 3.00 1.27 48.89 120 1.119 3.70 1.69 54.44 130 1.52 5.00 2.22 60.00 140 2.07 6.80 2.89 65.56 150 2.68 8.80 3.72 66.11 151 2.74 9.00 3.81 66.67 152 2.80 9.20 3.90 67.22 153 2.87 9.40 4.00 Datos tomados de hydraulic handbook (table 23, properties of water) TABLA 5.3 CONDICIONES ATMOSFRICAS APROXIMADAS SEGN LA ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MARALTURA S.N.M. EN PIES 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 ALTURA S.N.M. EN METROS 0 304.8 609.6 914.4 1219.2 1524 1828.8 2133.6 2438.4 PRESIN REDUCCIN REDUCCIN ALTURA PRESIN ALTURA AL MXIMO AL MXIMO BAROMTRICA BAROMTRICA EQUIVALENTE EQUIVALENTE PRCTICO EN PULGADAS EN MM DE PRCTICO EN PIES DE EN METROS EN METROS DE MERCURIO MERCURIO EN PIES DE AGUA AGUA 0 1.2 2.33 3.53 4.63 5.71 6.74 7.75 8.74 0.000 0.366 0.725 1.076 1.411 1.740 2.054 2.362 2.664 29.921 28.86 27.82 26.81 25.84 24.89 23.98 23.09 22.22 756 733 707 681 656 632 609 586 564 33.96 32.76 31.58 30.43 29.33 28.25 27.22 26.21 25.22 10.351 9.985 9.626 9.275 8.94 8.611 8.297 7.989 7.687

5.7

SISTEMAS HIDRONEUMTICOS a. Cuando no se cuente con la carga mnima requerida 1.5 Kg/cm2 (15 m.c.a.), se proceder a suministrarla mediante este tipo de sistemas, los cuales debern ser automatizados, limitndolos a motores hasta de 15 HP, para que este tipo de sistemas resulten econmicos en su operacin y mantenimiento. Cuando resultan motores mayores o iguales a 20 HP, se propondrn equipos con bombeo directo al tanque que alimente por gravedad a la zona de proyecto. b. El tanque hidroneumtico podr ser precargado o presurizado por un compresor o un sistema operando con variador de frecuencia; el volumen til del mismo se disear con la presin mnima y mxima de operacin del sistema, para un tiempo mnimo recomendado por el fabricante trabajando alternadamente con un sistema completo (motor bomba).

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Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 c. La bomba ser seleccionada para operar como mnimo en un sistema alternado 1+1, el gasto mximo horario a carga mnima y el gasto mnimo a carga mxima, cuando, conforme al anlisis de la curva de la bomba, sea posible operar un solo equipo al 70% del punto de mayor eficiencia de la bomba. En cualquier otro caso ser necesario utilizar sistemas 2+1, 3+1, etc. d. El sistema hidroneumtico deber contar con interruptores de presin y sistemas de sensores para registrar nivel mnimo y mximo en el tanque de succin. e. El sistema deber alojarse en un lugar de fcil acceso, protegido de la intemperie por una caseta y contar con alumbrado, el cual deber incluir un manual de operacin y mantenimiento, as como las especificaciones tcnicas de los equipos.

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OBRAS DE REGULACIN

Las obras de regulacin debern ser diseadas para una capacidad correspondiente a la demanda en volumen de la tercera parte del gasto mximo diario; en esta capacidad se consideran, adems del consumo de la poblacin, los volmenes contra incendio y emergencias. Se recomienda que estas obras sean tanques de concreto reforzado o bien de paneles de acero empernadas y revestidas en fbrica (vidrio fusionado al acero con domos geodsicos de acero inoxidable), desplantados sobre terreno natural. La frmula que considera lo anterior es la siguiente: Capacidad (m) = 1/3 Qmd (86,400 Seg) / 1,000 Qmd = gasto mximo diario Los tanques de concreto reforzado podrn construirse de acuerdo a planos estructurales tipo, que determine la Autoridad Correspondiente. TABLA 6.1 REA MNIMA REQUERIDA PARA TANQUES TIPO DE CONCRETO REFORZADO CAPACIDAD DEL TANQUE (m3) 250 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000 8,000 10,000 TIRANTE DE AGUA (m) 2.50 3.20 4.20 4.20 4.20 4.20 4.20 4.20 4.20 4.20 4.20 4.20 4.20 DIMENSIN DEL TANQUE (m) 10 x 10 10 x 15 15 x 15 15 x 25 20 x 25 25 x 25 25 x 30 30 x 30 30 x 30 35 x 35 35 x 40 45 x 45 50 x 50 DIMENSIN DEL TERRENO (m) 20 x 22 20 x 25 28 x 28 28 x 38 35 x 40 40 x 45 40 x 45 45 x 45 45 x 50 50 x 50 50 x 55 70 x 80 85 x 90 REA MNIMA DEL TERRENO (m2) 440 500 780 1064 1400 1800 1800 2000 2250 2500 2750 5600 7650

Los tanques de lmina de acero atornillado recubierto en fbrica sern de acuerdo a la Norma ANSI/AWWA-D-103-97 seccin 10.4 en color azul cobalto interior y exterior, asimismo a los requerimientos solicitados por el Organismo Operador, los cuales entre otros, incluyen la zona ssmica 4 segn AWWA para el diseo estructural, registro de limpieza, drenes, vertedor de excedencias y logo con siglas del Organismo correspondiente, adecuando las dimensiones en funcin del volumen requerido y con una altura en el tirante mximo ordinario de agua de 4.20m y en condiciones extraordinarias a la altura que especifique el Organismo Operador. La altura mxima de estos tanques a pared vertical ser de 7.00 metros, dejando espacios libres para maniobras alrededor de la circunferencia de 4.00 metros como mnimo, debindose presentar el proyecto ejecutivo para su revisin y/o autorizacin, previo a la construccin del mismo. Estas obras debern situarse a una elevacin natural que tenga proximidad a la zona por alimentar, de manera que la diferencia de nivel de la plantilla del tanque con respecto a los puntos ms alto y bajo por abastecer sea de 15 y 50 metros respectivamente. El desplante de las mismas deber hacerse en terreno natural no contaminado. Asimismo deber realizarse un estudio de mecnica de suelos que determine la capacidad de carga del terreno.

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Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 Pueden tenerse diseos de tanques en dos cmaras en caso de futuras ampliaciones que puedan requerirse. Debern ser dotados de un paso lateral (by-pass) para evitar interrupciones del servicio cuando se realicen labores de mantenimiento. Se recomienda que la losa de techo, adems de construirse con impermeabilizante integral, tenga una pendiente del 2% mnimo para facilitar el escurrimiento pluvial. En el caso de tanques metlicos, la cubierta ser del tipo geodsico de acero inoxidable segn la norma ANSI/AWWA D183-97. Todo tanque de concreto deber impermeabilizarse interiormente en muros, losa de piso y columnas. La fontanera de alimentacin a tanques deber incluir vlvula de control de nivel de accin moduladora tipo globo, con anillo de asiento en el vstago, vlvulas de seccionamiento de acuerdo a los estndares antes citados, tipo compuerta, filtro, juntas de acoplamiento. En la fontanera de salida deber instalarse un medidor de gasto de acuerdo a la norma AWWA C704, para medidores de propela y provista de un paso lateral (by-pass), vlvulas de seccionamiento y juntas de acoplamiento. Para la operacin de tanques, abastecidos por sistemas de bombeo, se deber considerar un control a base de telemetra.

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DISTRIBUCIN

La red de distribucin tiene la finalidad de proporcionar el servicio de agua potable al usuario en cantidad y calidad adecuada, con presiones que varen de 1.5 a 5.0 Kg/cm (15 a 50 m.c.a.). El servicio se dar a base de toma domiciliaria en forma continua. 7.1 TUBERAS

El dimetro mnimo ser de 100 mm (4"). El material de las tuberas ser de PVC hidrulico que cumpla con los estndares AWWA C-900-07, en dimetros de 100 mm (4") a 300 mm (12") y AWWA C-905-08 para dimetros de 350 mm (14") a 1200 mm (48"). 7.2 7.2.1 CLCULO HIDRULICO La tubera se calcular con el gasto mximo horario. Redes abiertas. Se calcularn con el gasto acumulado que le corresponde a partir del gasto mximo horario. Redes de circuitos. Se calcularn de acuerdo con los gastos acumulados, deducidos de aquellos que les corresponda a las lneas de distribucin que se tengan, utilizando el mtodo de Hardy Cross para el equilibrio hidrulico de la red de circuitos. Los valores debern presentarse tabulados como se indica en el anexo AP-9.11 Presiones. Las presiones disponibles debern calcularse en relacin al nivel de la calle en cada 2 crucero de la tubera principal o de circuito, admitindose como mnima 15 m.c.a. (1.5 Kg/cm ) y 2 como mxima 50 m.c.a. (5.0 Kg/cm ) Las redes de distribucin se proyectarn por zonas, de tal manera que la carga esttica mxima no sobrepase los 50 m.c.a. (5.0 Kg/cm2).

7.3

CRUCEROS

Para hacer las conexiones de la tubera en los cruceros y cambios de direccin se utilizarn piezas especiales de PVC, hierro dctil o de Fo.Fo., cuando se acoplen a tuberas de PVC o asbesto-cemento, respectivamente. El proyecto de los cruceros se har utilizando los smbolos del anexo AP-9.12. Para su localizacin se emplear la misma nomenclatura adoptada para el clculo hidrulico de la red. Todas las tees, codos y tapas ciegas llevarn atraques de concreto, especificados en el anexo AP-9.5. 7.4 7.4.1 ACCESORIOS VLVULAS DE SECCIONAMIENTO

En sistemas urbanos se localizarn en la tubera principal o de circuitos, a modo de poder derivar en un momento dado mayor caudal en un ramal determinado, cuando se trate de surtir a un hidrante contra incendio por medio de la operacin de cierre de las vlvulas correspondientes, o bien para cortar el flujo en caso de reparacin o de ampliacin de la red. Conviene no tener tramos mayores de 500 m sin seccionamiento. Las vlvulas de seccionamiento sern de compuerta con asiento resilente conforme a los estndares AWWA C515 C509 para dimetros de 75 mm (3") a 300 mm (12"), para una presin de trabajo de 2 14.07 Kg/cm (200 psi) como mnimo y para vlvulas de 350 mm (14") conforme al estndar AWWA 33

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 C515. Para dimetros de 400 mm (16) a 1200 mm (48") de dimetro sern de acuerdo a los estndares AWWA C515, para una presin de trabajo de 17.60 Kg/cm2 (250 psi). Los extremos bridados o de junta mecnica sern conforme al estndar de referencia de la vlvula. Para vlvulas de seccionamiento de compuerta diferentes a las aqu sealadas, el Organismo Operador podr especificar las caractersticas de la misma. 7.4.2 CRITERIO DE UBICACIN DE VLVULAS Al seccionar una parte de la red, no debern quedar ms de 100 viviendas sin servicio o el equivalente en lps en gasto mximo horario. Para seccionar parte de la red, no se debern operar ms de 3 vlvulas. Las vlvulas de seccionamiento se instalarn en crucero de calle. Cuando se justifique, se instalarn fuera del crucero vial, el cual no deber tener ms de dos vlvulas, a menos que se justifique una cantidad mayor.

En las conexiones de la tubera secundaria o de relleno con la principal, es conveniente por las razones expuestas, disponer de vlvulas de seccionamiento. En el caso del municipio de Mexicali, se utilizarn registros para operacin de vlvulas hasta dimetros de 300 mm (12") en vialidades con pavimento segn anexo AP-9.15. En casos donde no se tenga pavimento utilizar el anexo AP-9.13 y AP-9.14. Para dimetros mayores de 300 mm (12"), se utilizarn cajas de operacin de vlvulas normales segn anexos AP-9.13 y AP-9.14 de concreto armado a criterio del Organismo Operador, en las cuales el fraccionador presentar su diseo correspondiente. Para los municipios de Tijuana, Ensenada, Tecate y Playas de Rosarito, se utilizarn cajas de operacin de vlvulas, segn los anexos AP-9.13 y AP-9.14. Las vlvulas debern de instalarse orientadas al lmite del paramento (prolongacin de la continuacin del lmite de propiedad del predio), como se indica en el anexo AP-9.21. 7.4.3 SECCIONAMIENTO DE LNEAS CON FLUJO CONTINUO

Para seccionar un tramo de lnea de agua potable con flujo, donde por falta de vlvulas de seccionamiento o posiblemente porque las vlvulas no tienen un cierre al 100%, debido a la caducidad de su vida til, se tiene una alternativa la cual consiste, en instalar una vlvula denominada quik valve por su fabricante romac, o pudiera ser algn otro fabricante que tenga una similitud de la pieza anteriormente sealada. Dicho procedimiento se puede realizar con tuberas existentes de hierro fundido, hierro dctil, asbesto-cemento y pvc especificacin AWWA C-900 y en dimetros de 100 mm (4) a 200 mm (8) y presiones mayores a 150 psi. Para realizar una instalacin de vlvula de este tipo es necesario una tapping sleeve, que nos asegure una hermeticidad en todo el permetro de la tubera a instalar; dicha pieza es fabricada con acero especificacin ASTM A36 y con un recubrimiento epxico AWWA C213 que va de 10 a 12 milsimas de pulgada, adems de llevar toda su tornillera en acero inoxidable tipo 304, posteriormente tenemos la vlvula (quik valve) de asiento resilente, la cual debe de cumplir con los estndares o especificaciones del fabricante, adems igual que la tapping sleeve con tornillera de acero inoxidable tipo 304. El proceso para la instalacin a grandes rasgos consiste en lo siguiente: Primeramente se deber seleccionar a conveniencia del Organismo Operador la zona donde ser instalada dicha vlvula, para que posteriormente se proceda al sondeo correspondiente para verificacin del material de tubera existente, limpieza del permetro del tubo y obtencin del dimetro exterior para ordenar la tapping sleeve apropiada.

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Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 Se procede a la instalacin de la tapping sleeve la cual deber quedar perfectamente nivelada y apoyada en la parte inferior de la tubera, para que con ello no ocurra alguna fractura en la tubera existente. Posteriormente se realiza el montaje sobre la brida de la tapping sleeve de vlvula de seccionamiento temporal tipo compuerta, la cual nos permitir realizar el proceso de cierre mientras se realizan los trabajos de perforacin de la tubera existente sin derrames de agua potable. Cabe indicar que antes de realizar el montaje de esta vlvula temporal, ya se debern tener instalados los soportes ubicados en la parte inferior de la tubera y as evitar cualquier fractura en la tubera existente. Teniendo instalada la tapping sleeve y vlvula de seccionamiento temporal, se contina con el montaje de equipo de perforacin el cual, igual que las piezas anteriormente descritas, deber quedar perfectamente nivelado. En dicho equipo de perforacin, a su vez se podr utilizar motor elctrico de hasta 15 HP, pudiendo ser elctrico o hidrulico, debindose tener especial cuidado en la seleccin de la broca de perforacin, dependiendo del tipo de material de la tubera existente. Con lo anterior se inicia el proceso de perforacin que presenta dos etapas: la primera consiste en la perforacin de la tubera existente sin el debido pulido de la pared de la tubera y posteriormente, el proceso consiste en llevar a cabo un pulido o lijado de la pared de la tubera para que la lenteja de la vlvula permita un cierre hermtico en la tubera a seccionar. Concluida la perforacin satisfactoriamente, se realiza la instalacin de la vlvula para cierre de flujo en lnea existente (quik valve o similar), corroborando que quede perfectamente asentada y atornillada con respecto a la tapping sleeve. Con todo este proceso terminado, se procede al retiro del equipo de perforacin y vlvula de seccionamiento temporal, quedando nicamente instaladas la tapping sleeve y vlvula para cierre de flujo en lnea existente. Posteriormente se procede a la construccin de registro de block similar al especificado en anexo AP-9.13 y AP-9.14, teniendo la precaucin de que tenga el espacio suficiente para el mantenimiento preventivo de las piezas instaladas.

Para el seccionamiento de lneas de agua potable de 250 mm (10) a 300 mm (12) de dimetro, el proceso para seccionamiento de la lnea con flujo es casi similar al anteriormente descrito. Las diferencias son que la tapping sleeve ya tiene la preparacin para el montaje de la vlvula de seccionamiento temporal, adems sobre la tapping sleeve es montada la mquina perforadora; posteriormente se inicia el proceso de perforacin de la tubera, despus se realiza el cierre de la vlvula temporal, para desmontar el equipo de perforacin e instalacin de vlvula canister (vlvula para seccionamiento de lnea con flujo segn fabricante); como paso final es retirada la vlvula de seccionamiento temporal montada sobre tapping sleeve 7.5 HIDRANTES CONTRA INCENDIO

Los hidrantes contra incendio sern propuestos para cubrir un rea con un radio de 125 metros; ubicados de preferencia en las esquinas de las manzanas y evitando obstruir rampas de acceso. En casos especiales ser a juicio del Organismo Operador.2 La presin mnima en cualquier hidrante no ser inferior a 1.5 Kg/cm (15 m.c.a.) cuando se est extrayendo agua, considerando que se tenga equipo mvil contra incendio.

Debern conectarse a tuberas cuyo dimetro mnimo para casos especiales sea de 100 mm (4"); dndose preferencia para su instalacin a las lneas de 152 mm (6") o mayores. El tipo de hidrante ser de dos salidas de 63.5 mm. (2) y una salida de 114 mm (4) para bomba; ver anexos AP-9.6 y AP9.7.

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Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 7.6 TOMA DOMICILIARIA

Corresponde a la parte de la red por medio de la cual el usuario dispone del agua en su propio predio. Para vivienda unifamiliar deber cumplir con las especificaciones indicadas en los anexos AP-9.1 y AP9.2, a juicio del Organismo Operador, debindose instalar nicamente una toma domiciliaria con un dimetro de 19 mm ( ") por vivienda. Para edificios de condominios o vivienda multifamiliar vertical, la toma domiciliaria deber ajustarse a lo especificado en el anexo AP-9.4 . Para este tipo de toma podrn instalarse conexiones para ms de una vivienda en base al dimetro de la toma, conforme a la siguiente tabla. DIMETRO DE LA TOMA 25 mm - 1 50 mm - 2 NMERO DE VIVIENDAS 2 35

Debe instalarse un murete por edificio y deber ser exclusivo para la toma domiciliaria, para proteccin de los medidores, ste deber ubicarse en un sitio visible dentro del predio al lmite de propiedad. La toma se instalar en tuberas hasta un dimetro de 300 mm (12) y tendr una longitud mxima de 20 metros. En casos especiales cuando no se tenga vialidad prxima y en bulevares ser de 40 metros mximo. Adems se ubicar a un metro del lindero opuesto de la descarga domiciliaria, siendo esta ltima instalada en el punto ms bajo. En las tomas para servicio domstico, comercial, industrial y pblico, se instalar un medidor cuya capacidad ser fijada por el Autoridad Correspondiente. 7.7 7.7.1 ESTRUCTURAS ESPECIALES CAJAS ROMPEDORAS DE PRESIN (Anexos AP-9.32 y AP-9.33)2

a. Se utilizarn en caso que el proyecto cuente con zonas de presin que excedan los 5.0 Kg/cm (50 m.c.a.) y sern estructuras provistas de vlvula (s) de flotador y una cmara hmeda (tanque) para romper la carga.

b. Debern ubicarse a una elevacin tal que asegure una presin mnima de 15 m.c.a. sobre el nivel de las zonas de mayor elevacin por abastecer. El criterio para la seleccin de la vlvula de flotador deber considerar las condiciones de gasto mnimo y mximo horario. c. Incluir en la fontanera el diseo de una placa de orificio calibrado para evitar cierres y aperturas bruscas en la vlvula de control de nivel, presentando el clculo para gastos mnimos y mximos horarios. d. La fontanera deber estar provista de un filtro de Fo.Fo. prefabricado, instalado aguas arriba de la vlvula de control o de la placa de orificio. e. La estructura deber impermeabilizarse y desplantarse sobre nivel de terreno natural, no contaminado, protegida con un cerco perimetral. f. As mismo se deber considerar en la fontanera un by-pass (paso lateral), para mantenimiento de la vlvula de flotador.

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REA MNIMA REQUERIDA PARA CAJAS ROMPEDORAS DE PRESIN TIPO CAPACIDAD DEL TANQUE (m3) 59 17 TIRANTE DE AGUA (m) 2.15 1.55 DIMENSIN DEL TANQUE (m) 8 x 3.40 4.8 x 2.30 DIMENSIN DEL TERRENO (m) 11 x 7 8x6 REA MNIMA DEL TERRENO (m2) 77 48

7.7.2

ESTACIONES REDUCTORAS DE PRESIN

a. Estas estructuras consideran la instalacin de vlvulas reductoras de presin y se utilizarn en casos extremos; cuando las presiones estticas de trabajo excedan los 5.0 Kg/cm2 (50 m.c.a.) en las redes y que las condiciones topogrficas no permitan la construccin de una caja rompedora de presin. b. Las vlvulas reductoras debern seleccionarse para su funcionamiento a gastos mnimos y mximos horarios, adems de revisar que de acuerdo a las presiones de entrada y salida, la vlvula no est en zona de cavitacin de acuerdo a las especificaciones del fabricante. La fontanera deber ser provista de un filtro aguas arriba de la vlvula reductora, vlvula aliviadora de presin y vlvulas de seccionamiento para facilitar su mantenimiento. c. Deber fabricarse un registro de concreto para instalar la estacin reductora, de fcil acceso, el cual deber estar localizado en un lugar en el que no haya trfico vehicular, y contar con drenado de gravedad.

d. Se deber considerar un by-pass (paso lateral) para mantenimiento de las vlvulas, debiendo contar con una vlvula reductora y sostenedora de presin.

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88.1

PRESENTACIN DE PROYECTOSPRESENTACIN

Una vez concluidos los proyectos ejecutivos de agua potable, se integrar un expediente tcnico en carpeta de argollas que incluya: localizacin, copia de la factibilidad de servicios, puntos de conexin (en el caso de fraccionamientos), descripcin de los proyectos, memoria tcnica descriptiva, perfiles de rasantes de terreno y tubera, catlogo de conceptos, planos con las especificaciones de materiales a utilizar. Una vez autorizado el proyecto por el Organismo Operador, deber hacer entrega del mismo en forma digital e impresa al Organismo Operador. La forma digital consistir en presentar los archivos de todo el proyecto ejecutivo as como los detalles en formato DWG (Autocad) que sean 100% editables, en tanto la forma impresa consistir en dos juegos de planos en papel plstico. 8.2 DESCRIPCIN DE LOS PROYECTOS Se describirn los proyectos realizados, indicando los elementos que integrarn las obras respectivas, mencionando en el caso de fraccionamientos: su localizacin con coordenadas con respecto a banco de nivel oficial de la ciudad, colindancias, superficie del predio por desarrollar, clave catastral y usos de suelo; desglosando en el caso de uso habitacional: nmero de viviendas y en el caso de uso comercial y/o industrial: las reas por desarrollar. Se indicarn los puntos de conexin de los servicios y las caractersticas topogrficas del predio. 8.3 MEMORIA DE CLCULO

Se incluirn las memorias de clculo de cada parte del proyecto, conteniendo los datos bsicos, criterios de diseo, procedimientos, coeficientes utilizados y resultados obtenidos. En caso que las obras resultantes de los proyectos, tengan que cruzar vas de ferrocarril, autopistas y carreteras, vialidades, instalaciones de PEMEX, instalaciones especiales (gas, telefona, tv-cable, etc.), canales, drenes, etc., se deber realizar ante la Autoridad que corresponda, el trmite de aprobacin de los proyectos de cruce e incluir dicha aprobacin en el expediente tcnico. As mismo, cuando se tengan afectaciones de propiedades privadas, se debern realizar los convenios respectivos, previamente a la ejecucin de las obras, en cuyo caso se incluir un plano con el deslinde autorizado por la dependencia correspondiente. En el caso de elementos necesarios, cuyas especificaciones no estn incluidas en las normas tcnicas de construccin de SIDUE y CONAGUA; la Autoridad Correspondiente deber elaborar especificaciones especiales. 8.4 CATLOGO DE CONCEPTOS

Se integrar un catlogo de las obras necesarias, que incluya todos los conceptos de los elementos que resulten, referentes a mano de obra y materiales; especificando de estos ltimos, las caractersticas propias relacionadas con tuberas, equipos, estructuras, piezas especiales, etc. Se presentar el resumen con cantidades de obra.

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Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 8.5 PLANOS

Los planos de proyecto se dibujarn de acuerdo a los anexos AP-9.35 y AP-9.36 en los que se dan dimensiones, croquis de localizacin, datos de proyecto, simbologa, cantidades de obra, notas, pie de plano del Organismo, bancos de nivel de referencia oficiales del Organismo, indicaciones de escalas grfica y numrica, planta con orientacin, cortes, secciones y detalles necesarios; se har referencia en las notas de los planos, a los anexos (detalles) contenidos en este documento. a) PLANO (S) DE LA (S) LNEA (S) DE CONDUCCIN El proyecto de conduccin se presentar en planta y perfil, en donde se indicarn la lnea piezomtrica y esttica, perfil de la plantilla en las tuberas con pendientes, ngulos verticales, localizacin de V.A.y E.A. y desfogues. En la lnea piezomtrica se incluirn los datos referentes al gasto, velocidad, pendiente de friccin y coeficiente de rugosidad de la tubera; adems el perfil indicar el dimetro, longitud, material y clase de sta; detalle de cruces con otras tuberas, con carreteras, vas de ferrocarril, ros, arroyos o canales; atraques, proteccin en arroyos en caso necesario, seccin de zanja, etc. En el caso de lneas de conduccin por bombeo, el perfil deber incluir la lnea de sobrepresin y subpresin resultante del anlisis de los fenmenos transitorios. Adems se debern presentar los plano(s) del sistema de bombeo; incluyendo planta de conjunto, funcional, mecnico, elctrico y estructural en general. b) PLANO(S) DE TANQUE(S) DE REGULACIN Se realizar el plano funcional, utilizando los detalles y armados para tanques tipo que determine la Autoridad Correspondiente, adaptando las dimensiones de la planta y cortes. El arreglo funcional deber incluir la localizacin en planta de la estructura, en el predio donde ser desplantada, indicando la topografa de ste con curvas de nivel y su respectivo cuadro de construccin, conteniendo adems, la ubicacin de las tuberas de conduccin y distribucin, drenes y cerco perimetral; arreglo de fontanera, especificando las caractersticas de todas las piezas especiales utilizadas; elevacin y banco de nivel de referencia, indicando niveles de plantilla y nivel mximo de agua, planta y perfil de la lnea de excedencias del tanque; drenes, registro de limpieza, vertedor de excedencias y sistema de drenaje pluvial. c) PLANO (S) DE LA RED DE DISTRIBUCIN Se incluir en este plano, la localizacin de las tuberas de proyecto y existentes en una planimetra con simbologa, indicando: vlvulas de seccionamiento con su correspondiente nomenclatura en cruceros, longitudes entre stos, localizacin de hidrantes contra incendio; cotas piezomtricas, de terreno natural y carga disponible en los vrtices ms representativos de la red, quedando a criterio del Organismo Operador el complementar dicha informacin. Adems deber contener el proyecto de todos los cruceros de la red. En caso de ser necesario complementar el proyecto, con sistemas hidroneumticos y/o mecanismos rompedores de presin, se presentar el proyecto respectivo de acuerdo a lo siguiente: Sistemas hidroneumticos: plano(s) funcional, estructural y de instalacin elctrica; conteniendo las especificaciones de los equipos y piezas especiales utilizadas, as como gastos y presiones manejadas por el sistema. El o los plano(s) de la caja rompedora de presin y/o estacin reductora de presin deber contener las especificaciones de proyecto indicadas en el captulo 7.7 de esta norma. Los planos de proyecto de la infraestructura de Agua Potable debern estar firmados por el Proyectista Responsable, de acuerdo al artculo 69 de la Ley de Edificacin del Estado, as como el Reglamento de 39

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 la Ley de Edificaciones del Municipio que corresponda; quien deber contar con una cdula profesional estatal vigente, de una licencia o postgrado en que las materias involucren entre otras la de Agua Potable como parte de los estudios cursados.

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TERMINOLOGA

A Abatimiento. Descenso del nivel piezomtrico; diferencia entre el nivel esttico y el nivel dinmico. Acceso. Camino, entrada o paso que se construye para llegar a una obra o estructura. Acelerante. Producto qumico que se incorpora al cemento para reducir el tiempo de fraguado o incrementar la adquisicin de resistencia del concreto. Acidez. Valor inferior a 7 del potencial hidrgeno ( pH ). Acometida. Conexin area o subterrnea que une la red de distribucin elctrica con el punto en que se conecta al servicio. En el caso de alcantarillado: pieza para entroncar la descarga domstica de agua de desecho con el colector o atarjea. Acotacin. Indicacin por medio de lneas de las dimensiones de las partes dibujada en planos. Acotamiento. Faja contigua a la calzada de un camino comprendida entre sus orillas y las lneas de los hombros del terrapln o en su caso la guarnicin de la banqueta o de la faja separadora. Acueducto. Conducto cerrado o abierto para conducir agua. Acufero. Terreno saturado de agua con permeabilidad suficiente para ser explotado. Ademe. Estructura para contener los empujes del terreno que se originan al realizar una excavacin o perforacin. Sostenimiento provisional de muros o techos. Afectacin. Dao o prdida de la propiedad resultante de la ejecucin de una obra. Afine. Trabajos tendientes a alcanzar las lneas y niveles de proyecto de una obra. Afloramiento. Exposicin en la superficie de una capa geolgica. Salida del agua a la superficie. Afluente. Escurrimiento menor que descarga en una corriente principal. Aforo. Determinacin del caudal de un fluido. Agua artesiana. Agua subterrnea que brota en la superficie a travs de un pozo. Agua corriente. Agua que escurre libremente por gravedad. Aguas abajo. Direccin o sentido en el que escurre el agua. Aguas alumbradas. Aguas subterrneas que salen a la superficie. Aguas arriba. Direccin o sentido contrario al flujo del agua. Aguas negras. Aguas residuales de las poblaciones o industrias sin tratamiento. Alcalinidad. Valor mayor a 7 del potencial hidrgeno ( pH ). 41

Normas Tcnicas para Proyecto de Sistemas de Agua Potable - Actualizacin 2008 Alcantarilla. Conducto cubierto que cruza una corriente de agua, canal, camino, va del ferrocarril u otro conducto. Alcantarillado pluvial. Sistema de conductos cerrados para alejar las aguas de lluvia en los centros urbanos. Alcantarillado Sanitario. Sistema de conductos cerrados para eliminar las aguas residuales en los centros urbanos. Alero. Parte de una estructura que se extiende a un lado del cuerpo principal. Alineamiento. Lmite impuesto para construir a los lados de la va pblica. Aljibe. Cisterna o depsito cubierto en que se recoge o conserva el agua de lluvia. Aluvin. Depsito de sedimentos acarreados por corrientes de agua. Amacice. Remocin de materiales sueltos o inestables hasta descubrir terreno firme. Anlisis de sensibilidad. Evaluacin del rendimiento econmico ante variaciones en las condiciones originales de un proyecto. Anlisis isotpicos. Determinacin de istopos en agua o roca para definir su edad. Ancla. Unin de elementos estructurales entre s o con el terreno natural para evitar su desplazamiento. Elemento usado para estabilizar excavaciones o taludes naturales. Antepecho. Elemento que se coloca en la abertura de un hueco. Brocal en un pozo. Pretil. Anteproyecto. Proyecto de una obra basado en trabajos anteriores y estudios preliminares. Anticorrosivo. Sustancia que protege las superficies metlicas contra corrosin. Aplanado. Recubrimiento con mortero para proteger y decorar superficies. Arcilla. Producto de la descomposicin qumica de las rocas con partculas laminares de tamao menor a 0.074 mm., plasticidad segn SUCS tal que el lp > 4 y se ubique arriba de la lnea A de la carta de plasticidad. rea hidrulica. Superficie de la seccin transversal de un conducto a travs de la cual fluye el agua. Arena. Producto de la desintegracin o trituracin de las rocas con partculas de tamao entre 0.074 y 4.76 mm. Armadura. Conjunto de piezas de madera o de hierro que acopladas forman un elemento estructural. Arrastre. Material slido que transporta un ro y que puede ser fondo o en suspensin. Artificios. Elementos utilizados para detonar explosivos. Asbesto. Mineral de composicin y caractersticas semejantes a los del amianto, con fibras duras y rgidas que pueden compararse con el cristal hil

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Normativa Sistema Agua Potable